本書的核心理念是“以基礎(chǔ)為本，以AI為用”。本書將從Python最基礎(chǔ)的語法與數(shù)據(jù)類型講起，逐步深入到程序結(jié)構(gòu)、函數(shù)、文件操作等核心內(nèi)容，最終引導(dǎo)讀者理解面向?qū)ο缶幊毯偷谌綆?kù)的應(yīng)用。在每一章的學(xué)習(xí)中，讀者不僅會(huì)通過傳統(tǒng)示例和習(xí)題鞏固知識(shí)，還會(huì)看到如何借助AI工具輔助代碼編寫、調(diào)試優(yōu)化和學(xué)習(xí)拓展。但教材始終強(qiáng)調(diào)：AI是輔助者，而非替代者。扎實(shí)的編程基礎(chǔ)與獨(dú)立思考能力，才是讀者在技術(shù)浪潮中立足的根本。
陶文玲，滇西科技師范學(xué)院教授，主要承擔(dān)《現(xiàn)代教育技術(shù)》《程序設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》《Python語言程序設(shè)計(jì)》等課程的教學(xué)與研究；多次被評(píng)為校級(jí)"優(yōu)秀教師”；承擔(dān)的《現(xiàn)代教育技術(shù)》課程入選云南省線上線下混合教學(xué)一流課程；主持并參與編寫著作1部。
第1 章 初識(shí)Python……………………………………………………………………… 001
1.1 Python 概述… ……………………………………………………………………………… 002
1.1.1 Python 語言的發(fā)展歷程… ………………………………………………………… 002
1.1.2 Python 語言的特點(diǎn)… ……………………………………………………………… 005
1.1.3 Python 語言的應(yīng)用領(lǐng)域… ………………………………………………………… 006
1.1.4 AI 輔助編程工具簡(jiǎn)介… …………………………………………………………… 007
1.2 Python 和PyCharm 的安裝與使用… ……………………………………………………… 010
1.2.1 Python 的安裝與使用… …………………………………………………………… 010
1.2.2 PyCharm 的安裝與使用……………………………………………………………… 016
1.3 Python 程序的基本框架和語法… ………………………………………………………… 023
1.3.1 Python 程序的基本框架… ………………………………………………………… 023
1.3.2 Python 程序的語法規(guī)范… ………………………………………………………… 026
1.4 input( ) 函數(shù)和print( ) 函數(shù)… ……………………………………………………………… 031
1.4.1 輸入函數(shù)input( )… ………………………………………………………………… 031
1.4.2 輸出函數(shù)print( )… ………………………………………………………………… 031
1.5 程序編寫的基本方法IPO…………………………………………………………………… 033
1.5.1 IPO 模型……………………………………………………………………………… 033
1.5.2 示例：計(jì)算圓的面積… …………………………………………………………… 033
本章小結(jié)…………………………………………………………………………………………… 034
本章習(xí)題…………………………………………………………………………………………… 034
第2 章 Python 基本數(shù)據(jù)類型…………………………………………………………… 037
2.1 Python 數(shù)據(jù)類型… ………………………………………………………………………… 038
2.1.1 數(shù)據(jù)類型的作用… ………………………………………………………………… 038
2.1.2 數(shù)據(jù)類型… ………………………………………………………………………… 039
2.2 Python 數(shù)值數(shù)據(jù)類型… …………………………………………………………………… 041
2.2.1 數(shù)值數(shù)據(jù)類型表示及其轉(zhuǎn)換… …………………………………………………… 041
2.2.2 數(shù)值數(shù)據(jù)類型的算術(shù)運(yùn)算… ……………………………………………………… 043
2.2.3 math 庫(kù)… …………………………………………………………………………… 044
2.3 Python 字符串?dāng)?shù)據(jù)類型… ………………………………………………………………… 048
2.3.1 字符串的表示… …………………………………………………………………… 048
2.3.2 字符串的索引與切片… …………………………………………………………… 051
2.3.3 字符串的連接與復(fù)制… …………………………………………………………… 053
2.3.4 字符串常用函數(shù)和處理方法… …………………………………………………… 054
2.3.5 字符串的格式化處理… …………………………………………………………… 057
2.4 time 庫(kù)和random 庫(kù)… ……………………………………………………………………… 064
2.4.1 time 庫(kù)… …………………………………………………………………………… 064
2.4.2 random 庫(kù)… ………………………………………………………………………… 067
本章小結(jié)…………………………………………………………………………………………… 070
本章習(xí)題…………………………………………………………………………………………… 070
第3 章 程序流程控制… ………………………………………………………………… 073
3.1 程序控制結(jié)構(gòu)… …………………………………………………………………………… 074
3.2 分支結(jié)構(gòu)… ………………………………………………………………………………… 075
3.2.1 單分支結(jié)構(gòu)：if 語句………………………………………………………………… 075
3.2.2 雙分支結(jié)構(gòu)：if...else 語句… ……………………………………………………… 075
3.2.3 多分支結(jié)構(gòu)：if...elif...else 語句… ………………………………………………… 076
3.2.4 實(shí)例：用戶登錄驗(yàn)證… …………………………………………………………… 080
3.3 循環(huán)結(jié)構(gòu)… ………………………………………………………………………………… 083
3.3.1 遍歷循環(huán)：for 語句… ……………………………………………………………… 083
3.3.2 條件循環(huán)：while 語句… …………………………………………………………… 085
3.3.3 實(shí)例：計(jì)算斐波那契數(shù)列的前N 項(xiàng)和… ………………………………………… 086
3.4 循環(huán)控制：break 語句和continue 語句… ………………………………………………… 088
3.5 異常處理… ………………………………………………………………………………… 090
本章小結(jié)…………………………………………………………………………………………… 094
本章習(xí)題…………………………………………………………………………………………… 094
第4 章 Python 組合數(shù)據(jù)類型…………………………………………………………… 099
4.1 組合數(shù)據(jù)類型… …………………………………………………………………………… 100
4.2 列 表… …………………………………………………………………………………… 101
4.2.1 列表的基本操作… ………………………………………………………………… 101
4.2.2 列表的應(yīng)用… ……………………………………………………………………… 110
4.3 元 組… …………………………………………………………………………………… 116
4.3.1 元組的基本操作… ………………………………………………………………… 116
4.3.2 元組的應(yīng)用… ……………………………………………………………………… 119
4.4 字 典… …………………………………………………………………………………… 122
4.4.1 字典的基本操作… ………………………………………………………………… 122
4.4.2 字典的應(yīng)用… ……………………………………………………………………… 128
4.5 集 合… …………………………………………………………………………………… 132
4.5.1 集合的基本操作… ………………………………………………………………… 132
4.5.2 集合的應(yīng)用… ……………………………………………………………………… 136
本章小結(jié)…………………………………………………………………………………………… 137
本章習(xí)題…………………………………………………………………………………………… 138
第5 章 函數(shù)與模塊化編程… …………………………………………………………… 141
5.1 模塊化編程… ……………………………………………………………………………… 142
5.1.1 模塊化編程的優(yōu)勢(shì)… ……………………………………………………………… 142
5.1.2 模塊化設(shè)計(jì)原則… ………………………………………………………………… 143
5.2 函數(shù)的定義與調(diào)用… ……………………………………………………………………… 145
5.2.1 函數(shù)的定義… ……………………………………………………………………… 145
5.2.2 函數(shù)的調(diào)用… ……………………………………………………………………… 146
5.3 變量的作用域… …………………………………………………………………………… 154
5.3.1 局部變量… ………………………………………………………………………… 154
5.3.2 全局變量… ………………………………………………………………………… 155
5.4 遞歸函數(shù)… ………………………………………………………………………………… 159
5.4.1 遞歸函數(shù)的一般形式… …………………………………………………………… 159
5.4.2 遞歸經(jīng)典示例… …………………………………………………………………… 159
5.5 高階函數(shù)… ………………………………………………………………………………… 163
5.5.1 高階函數(shù)的特點(diǎn)… ………………………………………………………………… 163
5.5.2 內(nèi)置高階函數(shù)… …………………………………………………………………… 164
5.5.3 高階函數(shù)的應(yīng)用… ………………………………………………………………… 165
5.5.4 遞歸與高階函數(shù)的結(jié)合… ………………………………………………………… 166
5.5.5 高階函數(shù)的實(shí)際應(yīng)用場(chǎng)景… ……………………………………………………… 167
5.6 模塊與包… ………………………………………………………………………………… 170
5.6.1 模塊的概念… ……………………………………………………………………… 170
5.6.2 包的概念… ………………………………………………………………………… 171
5.6.3 模塊與包的應(yīng)用… ………………………………………………………………… 172
5.6.4 模塊與包的發(fā)布… ………………………………………………………………… 173
5.7 模塊化編程實(shí)踐… ………………………………………………………………………… 178
本章小結(jié)…………………………………………………………………………………………… 181
本章習(xí)題…………………………………………………………………………………………… 182
第6 章 文件操作… ……………………………………………………………………… 185
6.1 文件基本概念… …………………………………………………………………………… 186
6.1.1 文件的概念與分類… ……………………………………………………………… 186
6.1.2 文件編碼與解碼… ………………………………………………………………… 187
6.2 文件的基本操作… ………………………………………………………………………… 189
6.2.1 文件的打開與關(guān)閉… ……………………………………………………………… 189
6.2.2 文件的讀寫操作… ………………………………………………………………… 191
6.3 文件與目錄管理… ………………………………………………………………………… 196
6.3.1 文件操作… ………………………………………………………………………… 196
6.3.2 目錄操作… ………………………………………………………………………… 197
6.3.3 路徑操作… ………………………………………………………………………… 198
6.3.4 高級(jí)操作… ………………………………………………………………………… 199
6.4 CSV 和JSON 文件操作……………………………………………………………………… 202
6.4.1 CSV 文件操作… …………………………………………………………………… 202
6.4.2 JSON 文件操作… …………………………………………………………………… 205
6.5 文件操作的異常處理… …………………………………………………………………… 210
6.5.1 文件操作常見異�！� ……………………………………………………………… 210
6.5.2 文件操作異常處理… ……………………………………………………………… 211
本章小結(jié)…………………………………………………………………………………………… 215
本章習(xí)題…………………………………………………………………………………………… 215
第7 章 面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)… …………………………………………………………… 217
7.1 面向?qū)ο缶幊痰幕靖拍睢?……………………………………………………………… 218
7.1.1 什么是面向?qū)ο缶幊獭?…………………………………………………………… 218
7.1.2 類與對(duì)象… ………………………………………………………………………… 219
7.1.3 面向?qū)ο蟮奶攸c(diǎn)：封裝、繼承、多態(tài)… ………………………………………… 220
7.2 類的定義與對(duì)象的創(chuàng)建… ………………………………………………………………… 222
7.2.1 定義類… …………………………………………………………………………… 222
7.2.2 創(chuàng)建對(duì)象… ………………………………………………………………………… 222
7.2.3 對(duì)象初始化流程… ………………………………………………………………… 223
7.3 屬性與方法… ……………………………………………………………………………… 225
7.3.1 屬性類型… ………………………………………………………………………… 225
7.3.2 方法類型… ………………………………………………………………………… 226
7.3.3 屬性訪問控制… …………………………………………………………………… 227
7.3.4 特殊方法… ………………………………………………………………………… 229
7.4 封裝與訪問控制… ………………………………………………………………………… 233
7.4.1 封裝的概念… ……………………………………………………………………… 233
7.4.2 訪問控制… ………………………………………………………………………… 234
7.5 繼承與多態(tài)… ……………………………………………………………………………… 237
7.5.1 繼承的應(yīng)用… ……………………………………………………………………… 237
7.5.2 多態(tài)的實(shí)現(xiàn)… ……………………………………………………………………… 240
7.6 面向?qū)ο缶幊虒?shí)例… ……………………………………………………………………… 243
本章小結(jié)…………………………………………………………………………………………… 248
本章習(xí)題…………………………………………………………………………………………… 248
第8 章 Python 第三方庫(kù)的應(yīng)用………………………………………………………… 251
8.1 常用第三方庫(kù)的介紹… …………………………………………………………………… 252
8.1.1 常用第三方庫(kù)… …………………………………………………………………… 252
8.1.2 pip 工具的使用… …………………………………………………………………… 256
8.2 第三方庫(kù)應(yīng)用實(shí)例… ……………………………………………………………………… 260
8.2.1 多媒體處理… ……………………………………………………………………… 260
8.2.2 游戲開發(fā)（Pygame 小游戲）… …………………………………………………… 264
本章小結(jié)…………………………………………………………………………………………… 266
本章習(xí)題…………………………………………………………………………………………… 266
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