本书是面向 Python 程序设计初学者的教材，全书共分为 11 章。第 1 章论述 Python 的特点、安装、使用和程序设计方法；第 2 章至第 4 章侧重论述 Python 的基础知识，包括对象与类型、运算符与表达式、常用的组合数据类型；第 5 章论述面向过程设计方法中的基本结构；第 6 章 论述函数的定义和使用；第 7 章论述文件的处理方法，包括文本文件和 CSV 格式文件的操作；第 8 章论述图形用户界面设计模块 tkinter；第 9 章则聚焦于几个常用的第三方库，如 NumPy、Matplotlib、jieba、wordcloud 和用于网络爬虫的 requests 库；第 10 章详细论述面向对象编程的概念和特征；第 11 章给出了一个管理系统综合案例，通过面向过程和面向对象两种设计方法提供了具体的设计方案。


本书通过信息管理系统的案例引出 Python 语言的相关知识点，每章紧扣实际问题，结合具体案例讲解Python 的核心语法和常用库的应用，帮助读者从解决问题的角度掌握程序设计的思路和方法。

本书适合作为高等院校非计算机专业的程序设计课程教材，也可作为初学 Python 程序设计者的参考书。

Python作为当今主流的程序设计语言之一，具有优雅和简单的哲学理念，非常适合初学者入门。而且，Python拥有丰富而强大的第三方库，提供了各种功能和工具，使得编程变得更加高效和便捷。

近年来，越来越多的国内高等院校将Python作为计算机专业或非计算机专业的入门教学语言，这也是出于对社会需求的回应。对于初学编程的本科生来说，Python是一个非常合适的选择，因为它易于学习，并且有助于培养学生的编程思维和解决问题的能力。

本书旨在教授学生使用Python语言解决实际编程问题。作为一位教学工作者，编者积累了丰富的教学经验，深知初学者在编程中所遇到的各种问题。因此，本书的设计理念是通过提供清晰、简明的教学内容，帮助学生迅速掌握Python语言，并能够运用它来解决实际的编程难题。

通过本书，学生可以系统地学习Python的基础知识和编程技巧，掌握常用的编程方法和工具。编者希望通过自己的经验和教学方法，帮助学生在编程领域有所建树，并能够运用Python语言在智能时代解决实际问题。

全书分为11章，第1章论述Python的特点、安装、使用和程序设计方法。第2章论述对象与类型，包括对象的基本概念、变量与对象的关系及对象类型。第3章论述运算符与表达式，包括Python中常用的运算符、运算符优先级，以及常用的内置函数。第4章论述常用的组合数据类型：列表、元组、字典和集合。第5章论述面向过程设计方法中的三大基本结构。第6章论述函数的定义和使用。第7章论述文件的特点和基本操作，论述文本文件和CSV格式文件的处理方法。第8章论述图形用户界面设计模块tkinter。第9章在论述Python程序设计思维的同时，特别关注了几个常用的第三方库：NumPy、Matplotlib、jieba、wordcloud库，以及用于网络爬虫的requests库。这些库在实际应用中具有重要的作用，并且能够帮助学生更高效地处理数据和进行可视化。第10章论述面向对象编程的基本概念及三大特征。第11章论述管理系统综合案例，通过面向过程和面向对象两种程序设计方法给出了具体的设计方案。

本书具有以下特点：

（1）以开发信息管理系统为学习Python语言语法的切入点，从局部到整体进行教学，让读者更好地理解和应用语法。

（2）论述语言语法时，不追求大而全，而是围绕问题需求设计案例，精选实用的内容，让读者能够快速掌握实际应用。

（3）在案例中，增加了第三方库使用案例的介绍，让读者更好地理解和应用相关工具。

（4）每个章节都配备了视频资源，以使读者可以直观地了解代码编写和执行过程。

（5）通过案例的源代码展开Python高频知识点的介绍，侧重于培养编程思维能力。

（6）在案例设计方面，打破了常规的散点式案例模式，各章节案例紧密围绕信息管理系统的各个模块进行设计，加深读者对零散语言内容的综合运用能力。

（7）书中的核心内容简洁而紧凑，部分知识点的详细介绍采用附录的形式，以便于读者进行查阅和学习。

本书由中央民族大学超木日力格、河北水利电力学院孙领弟主编。其中，第1、5、10、11章由超木日力格、王淑琴共同编写，第2、3章由孙领弟编写，第4、6、7章由孙领弟、丁仁伟共同编写，第8、9章由超木日力格编写。书稿编写工作得到了中央民族大学公共计算机教学部主任赵洪帅老师的大力支持和帮助，在此表示衷心的感谢。

由于时间仓促，编者水平有限，书中难免存在疏漏与不妥之处，敬请广大读者批评指正。欢迎读者将本书的不足之处提供给作者，联系邮箱 chaomurilige@muc.edu.cn。

 编 者

2023年10月

第1章 程序设计绪论（Python版本） 1 
1.1 计算机编程语言1 
1.2 程序的编译与解释 3 
1.3 Python简介 4 
1.4 Python的安装 6 
1.5 Python程序的开发环境 8 
1.6 程序设计方法 10 
1.7 程序的IPO模型 11 
1.8 算法的描述11 

第2章 对象与类型 14 
2.1 对象的基本概念14 
2.2 变量与对象16 
2.3 对象类型  18 
2.4 数字 19 
2.5 字符串  21 

第3章 运算符与表达式  26 
3.1 Python运算符 26 
3.2 运算符的优先级 29 
3.3 常用内置函数 31 
3.4 常用的字符串方法 34 

第4章 组合数据类型  41 
4.1 组合数据类型的分类  41 
4.2 列表 42 
4.3 元组 50 
4.4 字典 51 
4.5 集合 54 
4.6 应用实例 59 

第5章 程序基本结构  62 
5.1 顺序结构 62 
5.2 分支结构  63 
5.3 循环结构  66 
5.4 循环控制保留字70 
5.5 程序异常处理 72 
5.6 应用实例  74 

第6章 函数  77 
6.1 函数的定义和调用 77 
6.2 函数的参数传递 79 
6.3 变量的作用域 80 
6.4 函数模块化编程 81 
6.5 应用实例 83 

第7章 文件  86 
7.1 文件的打开和关闭操作  86 
7.2 文件的读写操作 87 
7.3 文本文件操作  88 
7.4 CSV格式文件的读写  89 
7.5 应用实例  92 

第8章 图形用户界面设计  96 
8.1 Python GUI模块介绍 96 
8.2 tkinter模块介绍 97 
8.3 应用实例  110 

第9章 Python程序设计思维  116 
9.1 计算思维 116 
9.2 Python计算生态 119 
9.3 第三方库的安装与使用方法 124 
9.4 分词——jieba 126 
9.5 词云——wordcloud 128 
9.6 数据分析——NumPy 131 
9.7 数据可视化——Matplotlib 136 
9.8 网络爬虫 143 
9.9 应用实例 147 

第10章 面向对象编程  151 
10.1 类和对象的概念 151 
10.2 面向对象的三大特征  158 
10.3 应用实例 164 

第11章 综合案例 166 
11.1 系统功能描述 166 
11.2 结构化设计方案 168 
11.3 面向对象设计方案 177 

附录A Python关键字 199 
附录B GUI组件属性  200 
附录C Matplot相关函数参数 202

      超木日力格，博士，讲师，现任教于中央民族大学信息工程学院。2017-2019年就职于中国电子科学研究院社会安全风险感知与防控大数据应用国家工程实验室，2019年至今任职于中央民族大学。主授课程包括信息素养、机器学习、数据库技术及应用、现代教育技术课程与教材研究等。研究方向包括机器学习、自然语言处理等；出版教材2部，在IEEE Transactions on Fuzzy System、 Pattern Recognition、 Information Science等期刊上发表论文学术论文10余篇，参与发明专利3项。主持国家自然科学基金一项，校级项目2项，参与国家级项目1项。

     孙领弟，硕士，副教授，现任河北水利电力学院计算机基础教研室主任。主要研究方向：大数据分析、三维动画。多年来一直从事一线教学科研工作，主授课程包括大学计算机基础、C语言程序设计、数据库管理与应用、视频剪辑与处理等。

     本书适合作为高等院校非计算机专业的程序设计课程教材，也可作为初学 Python 程序设计者的参考书。