Python程序设计

零基础入门

学习路径清晰，简明易懂，助力初学者掌握编程基础并独立开发。

实战驱动学习

通过三大项目案例，激发学习兴趣，快速提升实际开发能力。

紧跟技术前沿

紧扣专业特点，涵盖人工智能、数据分析与处理等热门应用。

Python语言以其简洁易学、功能强大的特性，成为当今最受欢迎的编程语言之一。无论是数据分析、人工智能，还是Web开发、嵌入式系统，Python的生态系统无处不在，赋能了各个领域的技术变革。在人工智能时代，Python更是凭借其丰富的科学计算库、便捷的接口设计，成为AI开发的核心语言，堪称人工智能领域的现代“基础语言”。

本书旨在为读者提供一条系统学习Python的路径，特别是面向应用型本科院校相关专业的编程教学。全书内容分为两大部分：基础知识部分与项目实践部分。基础知识部分从零开始，通过生动直观的语言和配图，帮助初学者快速入门，掌握Python编程的核心概念；项目实践部分则以多个实训项目为载体，展示编程思维在实际问题解决中的运用，逐步引导读者理解从需求分析到功能实现的项目开发流程，并学会使用常用的第三方库解决实际问题。

本书共11章，在基础知识部分，本书围绕Python编程的核心内容展开，第1章Python基础入门，阐述了Python的发展历史、Python的安装与开发环境和一些简单的程序实例；第2章基本语法与数据类型介绍了Python的基本语法规则、变量定义、常用数据类型及其操作，为编写高效代码打下基础；第3章字符串的进阶使用深入探讨了字符串的高级操作，包括格式化、切片以及常用字符串方法；第4章列表、元组、集合与字典系统讲解Python中4种核心数据结构的特性、操作方法及使用场景；第5章控制流深入探讨条件语句和循环结构，为程序设计提供灵活控制方式；第6章介绍了函数的定义、调用和参数传递，提升代码的复用性和结构化；第7章模块与包介绍了Python模块与包的创建、导入及使用方法，实现代码的组织与重用；第8章系统介绍了面向对象编程的核心概念，如类、对象、继承与多态，增强程序的可扩展性。

从第9章开始，本书介绍了3个项目实践，精选了多个贴近实际应用的项目案例。项目1围绕《王者荣耀》的KPL赛事数据，进行了3个层次的可视化数据分析，旨在帮助读者理解战队、比赛数据和英雄属性之间的关系。通过本项目的实训，读者不仅掌握了用Pandas进行数据处理的基本操作，还学习了用Matplotlib和Seaborn进行数据可视化的多种方法。项目2实现了一个简单的爬取某城市二手房数据的软件，并在此基础上利用线性回归模型对样本房源的价格进行了预测。项目3以2部经典文学作品《傲慢与偏见》和《简•爱》为分析对象，分析了其词频和词性并将结果可视化。

第1～4章由刘思平、秦凯编写，本书第5～9和第11章由李宇编写，第10章由王嘉月编写，付超是东软熙康健康科技有限公司的技术经理，对全书实训项目的代码进行验证、校对和补充。全书由李宇统稿。本书的编写得益于众多优秀资料的启发和参考，同时也凝聚了团队成员的智慧与努力。在此特别感谢每一位为本书贡献力量的编者与审稿人。然而，由于时间与水平所限，书中可能仍有疏漏之处，诚挚欢迎广大读者提出宝贵意见，帮助我们不断完善。

第1章 Python基础入门 1
1.1 Python简介 1
1.1.1 Python的发展历史 1
1.1.2 Python的应用领域 2
1.2 安装Python与开发环境 3
1.2.1 在Windows中安装Python 3
1.2.2 在Linux中安装Python 7
1.2.3 在MacOS中安装Python 8
1.2.4 开发环境的安装 9
1.3 简单Python程序实例 14
1.3.1 打印信息（Hello World） 14
1.3.2 简单的数学计算 15
1.3.3 基本输入/输出函数 16
练习1 17
第2章 基本语法与数据类型 18
2.1 基本语法与规则 18
2.1.1 代码注释 18
2.1.2 代码缩进 20
2.1.3 代码风格 20
2.2 常用数据类型与操作 21
2.2.1 变量 21
2.2.2 整数 23
2.2.3 浮点数 25
2.2.4 布尔值与复数 25
2.2.5 字符串入门 27
2.2.6 数据类型转换 30
2.3 运算符与表达式 32
2.3.1 算术运算符 32
2.3.2 比较运算符 34
2.3.3 逻辑运算符 35
2.3.4 位运算符与赋值运算符 36
2.3.5 运算符优先级 39
练习2 40
第3章 字符串的进阶使用 45
3.1 字符串操作 45
3.1.1 字符串索引与切片 45
3.1.2 序列的in、len()、max()、min()方法 48
3.2 字符串常用方法 48
3.3 字符串的格式化 54
3.3.1 字符串的格式化输出1（“%”设置法） 54
3.3.2 字符串的格式化输出2（format设置法） 57
练习3 60
第4章 列表、元组、集合与字典 65
4.1 列表 65
4.1.1 创建列表 65
4.1.2 增加列表元素 66
4.1.3 删除列表元素 67
4.1.4 修改列表元素 69
4.1.5 列表的其他常用方法 70
4.1.6 序列的封包和解包 71
4.2 元组 72
4.2.1 创建和增加元组 72
4.2.2 删除元组与重新赋值 73
4.2.3 元组的切片与排序 74
4.2.4 列表与元组的区别 74
4.3 集合 75
4.3.1 创建集合 75
4.3.2 增加集合元素 75
4.3.3 删除集合元素 76
4.3.4 集合的运算 76
4.4 字典 80
4.4.1 创建字典 81
4.4.2 键值对操作 81
4.4.3 字典的常用方法 82
练习4 85
第5章 控制流 89
5.1 条件判断与分支 89
5.1.1 if语句 90
5.1.2 if-else语句 91
5.1.3 if-elif-else语句 93
5.1.4 嵌套条件语句 95
5.1.5 条件表达式 97
5.1.6 条件语句与逻辑运算符的结合使用 99
5.2 循环结构 99
5.2.1 for循环的应用 100
5.2.2 while循环的应用 103
5.2.3 break语句和continue语句 106
练习5 107
第6章 函数 110
6.1 函数的定义与调用 110
6.1.1 函数名 110
6.1.2 函数的定义 110
6.1.3 函数的调用 111
6.1.4 函数中的缩进 111
6.1.5 return语句 112
6.2 函数的参数 113
6.2.1 形参和实参 113
6.2.2 必需参数 113
6.2.3 关键字参数 114
6.2.4 默认参数 114
6.2.5 不定长参数 115
6.2.6 按值传递参数和按引用传递参数 116
6.3 函数局部变量和全局变量 117
6.3.1 变量的作用域 117
6.3.2 使用global和nonlocal关键字 117
6.3.3 实例讨论：局部变量与全局变量的交互 119
6.4 匿名函数 120
6.4.1 匿名函数的定义与语法 120
6.4.2 使用场景和优势 121
6.5 递归函数 122
6.5.1 递归求解阶乘 123
6.5.2 递归生成斐波那契数列 124
6.6 系统内置函数 125
练习6 127
第7章 模块与包 130
7.1 模块概念与基础 130
7.1.1 什么是模块 130
7.1.2 模块的优点 131
7.2 模块的导入与使用 132
7.2.1 常见导入方式 132
7.2.2 通过sys.path导入自定义模块 136
7.2.3 通过.pth文件找到自定义模块 136
7.3 基础模块的使用 137
7.3.1 math模块 137
7.3.2 random模块 140
7.3.3 time模块 145
7.4 包 149
7.4.1 包的概念 149
7.4.2 导入和使用包 151
练习7 153
第8章 面向对象程序设计 155
8.1 面向过程的程序设计思想 155
8.2 面向对象的程序设计思想 156
8.2.1 创建类和对象 157
8.2.2 数据成员 158
8.2.3 方法 161
8.3 面向对象VS面向过程 163
8.4 类的继承与方法重载 166
8.4.1 派生类的定义和使用 166
8.4.2 继承的特点 168
8.4.3 运算符重载（方法覆盖） 170
8.5 面向对象程序设计应用小结 172
练习8 173
第9章 《王者荣耀》的数据可视化分析 176
9.1 战队胜率分析 176
9.1.1 分析内容 176
9.1.2 数据介绍 177
9.1.3 数据可视化分析思路 178
9.1.4 代码实现 179
9.2 战队胜率与比赛关键数据的关系 183
9.2.1 分析内容 183
9.2.2 数据介绍 184
9.2.3 代码实现 184
9.3 英雄属性雷达图分析 188
9.3.1 分析内容 188
9.3.2 数据介绍 188
9.3.3 代码实现 189
9.4 总结 198
第10章 二手房价格预测 200
10.1 图形用户界面 200
10.2 在界面中集成爬取二手房数据功能 202
10.2.1 使用Pypinyin库将汉字转换为汉语拼音首字母 202
10.2.2 使用Requests库发送HTTP请求 203
10.2.3 使用BS4库解析html页面 203
10.2.4 使用csv模块将数据写入文件 206
10.2.5 整合代码 206
10.3 房价预测 210
10.3.1 数据清洗、预处理 210
10.3.2 线性回归模型 216
10.3.3 模型性能评估 218
10.4 总结 221
第11章 基于经典文学作品的文本分析 223
11.1 词频统计与可视化 223
11.1.1 分析内容 223
11.1.2 文本介绍 224
11.1.3 代码实现 224
11.2 词性分析和词汇丰富度分析 229
11.2.1 分析内容 229
11.2.2 文本介绍 230
11.2.3 代码实现 230
11.2.4 将分析结果可视化 233
11.3 总结 234
参考文献 236

1. 机械设计基础作业集 [田亚平 李爱姣]
2. 用英语讲中国金句（微课版） [白阳明　编著]
3. 大学计算机基础上机实践教程（第八版） [主编 罗奕 钱前]
4. 线性代数（第三版） [主编 江志超]
5. 大学计算机基础 （第八版） [主编 罗 奕 胡绿慧]
6. 大学计算机与人工智能基础 [主编 崔岩]
7. 长江经济带上游白酒文化旅游数字化融合创新研究 [李杰 著]
8. 大学计算机基础案例教程（第五版） [主编 张小雨 吴瀚霖]
9. 体育与健康 [主编 刘传栋 ]
10. 人工智能物联网应用（基于树莓派） [主编 陈少锋 冯健明 郭晓花]
11. 大学生劳动教育 [蹇兴超　陈秀泉]
12. 村镇生活污水处理适用技术及工程示范 [刘秉涛 李发站 陈伟胜 著]
13. 网络管理员5天修炼 （适配第6版考纲） [朱小平 施游 编著]
14. 全球科技新知精选：看前沿科技学英文 [王琼　曹阳　编译]
15. 信息技术基础（WPS Office） [阳晓霞 周永福 钟建坤 刘婧莉]
16. 基于人文教育的大学英语创新教育实践研究 [段筱箫 著]
17. 软件设计师真题及模考卷精析（适用机考） [主编 薛大龙 邹月平]
18. Windows Server网络操作系统项目教程（微课版） [杨云 蒋君 杨琼]
19. 软考论文高分特训与范文10篇—系统规划与管理师（第二版） [薛大龙 刘伟 刘开向]
20. 阅读与写作（职业本科版） [陈秀泉　王敦　刘春玉]
21. 系统规划与管理师考试32小时通关（第二版） [薛大龙　刘伟]
22. 零基础用DeepSeek玩转炒股—轻松解码AI投资 [林开平]
23. 工程测量实践教程 [王灼英 熊梅]
24. 高等数学 （第三版）（上下册） [主编 郭照庄]
25. 零基础学电子系统设计—从电子电路基础到Arduino单片机项目开发 [竺春祥 张珂]
26. 基于AI的Web技术项目实战 [主编 李攀 孙晓叶 孙旭光]
27. 数字技能基础 [主编　冯迎　陈伟　刘美丽]
28. 应用数学（第二版） [主编 刘东海 刘丽瑶]
29. 网页设计与制作 [主编 李佼辉 于新奇]
30. 信息技术基础（麒麟操作系统+WPS Office） [主编　芮雪　蒋莉　王亮亮]