實用性強：以實用技能為核心，適應院校教學和技能型人才培養。

循序漸進：以案例為主線，課程體系由淺入深、關聯遞進、易學易用。

資源豐富：配套課程標準、教學課件、演示案例代碼、作業答案等。

本書是在中國指揮與控制學會（Chinese Institute of Command and Control，CICC）指導下，由統信國基（北京）科技有限公司聯合煙臺黃金職業學院共同研發的。

近年來，人工智能、大數據、云計算、物聯網、機器人、智能制造等新興產業發展迅速，Python作為一種面向對象的、解釋型的、通用的、開源的編程語言，已成為全球頗受歡迎的編程語言之一，被廣泛應用于Web應用開發、自動化運維、人工智能、大數據分析、網絡爬蟲、科學計算、游戲開發等領域。近年來，Python課程已成為大學計算機相關專業的核心課程，一些高校還將Python作為非計算機專業學生的興趣課或選修課，很多中小學也開設了Python入門課程。因此，未來Python的應用場景將更加豐富，學習和使用Python語言的人數將呈指數級增長。

中國指揮與控制學會是經中華人民共和國民政部正式注冊的我國指揮與控制科學技術領域唯一的國家級學會，是全國性科技社會組織，是中國科學技術協會的正式團體會員，接受中國科學技術協會的直接領導。統信國基（北京）科技有限公司經過多年的教育實踐，積累了豐富的課程研發和技能型人才培養經驗。煙臺黃金職業學院是教育部備案的全日制普通高等職業院校，是由大型國有企業招金集團投資興辦的公益性大學，是國企辦學的典范。三方聯合開發本教程，致力于為學生提供專業、系統、實戰化的Python學習參考用書。

從實用性出發、通過案例教學、注重實戰經驗傳遞和創意訓練是本書顯著的特點，本書改變了先教知識后學應用的傳統學習模式，根治了初學者對技術類課程感到枯燥和茫然的學習心態，激發學習者的學習興趣，提升學習的成就感，建立對所學知識和技能的信心，是對傳統學習模式的改進。本書具有以下6個特點。

1．適應院校教學和技能型人才培養

本書課程體系專門為應用型本科或高等職業院校量身打造，根據高校教學特點，在設計課程體系時由高校教學計劃逆推技能點課時設置，確保本課程與院校課程協調一致，最大化滿足院校對人才培養的需求。

2．課程體系由淺入深、關聯遞進、易學易用

本書課程體系設計以企業需求為基礎打開人才培養突破口，技能點逐層深入，讓初學者不斷產生成就感，避免出現畏難心理。

3．以實用技能為核心

本書在選取技能點時以企業實戰技術為核心，確保技能的實用性，避免了技能點面面俱到但又蜻蜓點水的情況出現。

4．以案例為主線

本書從實戰出發，書中應用了大量案例，便于讀者掌握，以提高學習效果。

5．以動手能力為合格目標

本書注重培養實踐能力，以是否能夠獨立完成真實項目為檢驗學習效果的標準，在教學和學習過程中，讀者要認真完成本書中示例代碼、實踐項目和綜合實戰項目。

6．以項目經驗為教學目標

本書加入了大量具有含金量的經驗分享，并加強了對示例項目的分析、講解，在實踐項目中加入了完整的注釋，以期提升學生分析問題、解決問題的能力。

本書共分為14章，各章核心內容說明如下。

第1章：本章重點講解編程語言，幫助讀者理解機器語言、匯編語言和高級語言的特點與區別，理解解釋型語言與編譯型語言的執行過程及特點，并對Python語言及其應用領域有初步的了解。

第2章：本章講解如何搭建Python開發環境，并與讀者一起開發和運行第一個Python程序，學習Python比較成熟的幾個集成開發環境。

第3章：本章講解Python編程必備的基礎知識，如注釋、保留字、標識符、基本數據類型、基本輸入輸出和Python編程規范等。從本章起，讀者將編寫大量的Python程序，除要實現程序的功能外，還必須按Python的編程規范養成良好的編碼習慣，不斷提升代碼的可讀性和可維護性，讓程序變得更加優雅。

第4章：本章重點講解Python中的算術運算符、賦值運算符、關系運算符、邏輯運算符、位運算符、運算符的優先級，以及條件表達式，讀者學習完本章可以開發出更加復雜的程序。

第5章：本章將詳細講解程序結構、實現選擇結構的選擇語句、實現循環結構的循環語句，以及中斷和改變程序執行流程的break、continue語句。掌握流程控制結構需要具備較強的邏輯思維能力，讀者在學習過程中要認真分析示例中每句代碼的含義，理解每個程序執行的過程，認真完成示例項目和實踐項目，勤加練習。

第6章：本章重點講解列表、元組、字典、集合這4種序列類型，并詳細介紹每種序列常用的操作方法，讀者在學習過程中也要總結其差異，在后續的編程中要能夠根據業務場景正確使用。

第7章：本章重點講解字符串的常用操作方法、正則表達式的語法和如何在Python中使用正則表達式等相關知識。本章涉及的API較多，需要讀者多寫代碼，以熟練掌握。

第8章：本章重點講解函數的定義、函數調用、參數傳遞、變量的作用域、匿名函數和遞歸函數等知識。

第9章：本章重點講解面向對象程序設計的特點、類的定義與使用、屬性、類的繼承等知識，使讀者進入Python面向對象編程之路。

第10章：本章詳細講解Python中的模塊和包，包括自定義模塊、導入和使用標準模塊、第三方模塊的下載和安裝、Python程序中的包結構、如何創建和使用包等。

第11章：本章重點講解Python中的異常、異常處理機制、斷點調試和使用assert語句調試程序。

第12章：本章重點講解文件的基本操作，如文件的創建、打開、讀取、修改、關閉、刪除和重命名等操作，同時講解創建目錄、刪除目錄和遍歷目錄的方法。

第13章：本章首先回顧數據庫的基礎知識和常用SQL語句，為后續操作數據庫做準備，然后詳細講解Python數據庫編程接口、Python自帶的SQLite數據庫和應用較廣泛的MySQL數據庫等相關知識。

第14章：本章通過綜合實戰項目將所學Python技術綜合運用，加深讀者對技術的理解，強化讀者對技能的掌握。

本書在編寫過程中，得到了中國指揮與控制學會有關專家的指導，濱州學院信息工程學院王海燕院長、邯鄲學院軟件學院馮誠副院長的大力支持，在此一并感謝。如有不足之處，懇請讀者批評指正，意見建議請發郵件至unioninfo@163.com。

信息技術的快速發展正在深刻改變著世界，希望通過我們的努力，幫助您真正掌握實用技術、成為復合型人才，以實現高薪就業和技術改變命運的夢想。

編 者

2023年4月 于煙臺黃金職業學院

前言

第1章 Python編程基礎 1
1.1 程序 1
1.2 編程語言 2
1.2.1 機器語言 2
1.2.2 匯編語言 2
1.2.3 高級語言 3
1.3 解釋型語言與編譯型語言 3
1.4 Python簡介 4
1.5 Python語言的特點 5
1.6 Python應用領域 5
本章總結 6
實踐項目 7
第2章 搭建Python開發環境 8
2.1 下載Python安裝程序 8
2.2 安裝Python 10
2.3 開發第一個Python程序 12
2.4 Python集成開發環境 13
2.4.1 Python自帶的IDLE開發環境 14
2.4.2 PyCharm 15
2.4.3 Sublime Text 20
本章總結 23
實踐項目 24
第3章 Python語言基礎 25
3.1 Python注釋 25
3.1.1 單行注釋 26
3.1.2 多行注釋 26
3.2 Python編碼規范 27
3.2.1 編寫規則 27
3.2.2 命名規范 27
3.3 保留字與標識符 28
3.3.1 保留字 28
3.3.2 標識符 28
3.4 基本數據類型 28
3.4.1 數字 29
3.4.2 字符串類型 29
3.4.3 布爾類型 30
3.4.4 數據類型轉換 31
3.5 基本輸入與輸出 33
3.5.1 使用input()函數輸入 33
3.5.2 使用print()函數輸出 33
本章總結 34
實踐項目 35
第4章 運算符與表達式 37
4.1 運算符 37
4.1.1 算術運算符 37
4.1.2 賦值運算符 38
4.1.3 關系運算符 39
4.1.4 邏輯運算符 41
4.1.5 位運算符 41
4.2 表達式 43
4.3 運算符優先級 44
本章總結 45
實踐項目 46
第5章 流程控制 47
5.1 程序結構 47
5.2 選擇語句 49
5.2.1 單分支if語句 49
5.2.2 雙分支if...else語句 50
5.2.3 多分支if...elif...else語句 52
5.2.4 選擇語句的嵌套 53
5.3 循環語句 54
5.3.1 for循環 54
5.3.2 while循環 55
5.3.3 循環嵌套 57
5.4 break和continue 57
5.4.1 break語句 57
5.4.2 continue語句 60
本章總結 61
實踐項目 62
第6章 序列 63
6.1 序列操作 64
6.1.1 索引 64
6.1.2 切片 64
6.1.3 序列相加 65
6.1.4 乘法 65
6.1.5 計算序列的長度、最大值和最小值 65
6.1.6 檢查序列中是否包含某個元素 66
6.2 列表 66
6.2.1 列表的創建和刪除 66
6.2.2 訪問列表元素 67
6.2.3 遍歷列表元素 68
6.2.4 更新列表 69
6.2.5 對列表進行排序 72
6.2.6 對列表進行統計計算 74
6.2.7 二維列表 76
6.3 元組 78
6.3.1 元組的創建和刪除 78
6.3.2 訪問元組元素 79
6.3.3 修改元組 81
6.4 字典 82
6.4.1 字典的創建和刪除 82
6.4.2 訪問字典 84
6.4.3 遍歷字典 85
6.4.4 更新字典 86
6.5 集合 87
6.5.1 集合的創建與刪除 88
6.5.2 向集合中添加和刪除元素 89
6.5.3 集合運算 90
本章總結 92
實踐項目 95
第7章 字符串和正則表達式 98
7.1 字符串 98
7.1.1 拼接字符串 98
7.1.2 計算字符串長度 99
7.1.3 截取字符串 99
7.1.4 分割、合并字符串 100
7.1.5 檢索字符串 101
7.1.6 去除字符串的空格和特殊字符 105
7.1.7 字符串大小寫轉換 105
7.1.8 格式化字符串 106
7.2 正則表達式 110
7.2.1 正則表達式語法 110
7.2.2 使用re模塊實現正則表達式操作 112
本章總結 119
實踐項目 121
第8章 函數 123
8.1 函數的創建與調用 123
8.2 參數傳遞 130
8.2.1 形參與實參 130
8.2.2 關鍵字參數 132
8.2.3 為參數設置默認值 132
8.2.4 可變參數 133
8.3 變量的作用域 135
8.3.1 局部變量 135
8.3.2 全局變量 136
8.4 匿名函數 138
8.5 遞歸函數 139
本章總結 141
實踐項目 142
第9章 面向對象程序設計 147
9.1 面向對象概述 147
9.1.1 對象 147
9.1.2 面向對象 148
9.2 類 150
9.2.1 類的定義 151
9.2.2 創建類的實例 152
9.2.3 構造方法__init__() 152
9.2.4 創建類的成員并訪問 154
9.2.5 訪問限制 159
9.3 可控屬性 160
9.3.1 property()函數 162
9.3.2 @property裝飾器 163
9.4 繼承 166
9.4.1 繼承的實現語法 166
9.4.2 多繼承 169
9.4.3 方法重寫 173
本章總結 174
實踐項目 177
第10章 模塊和包 180
10.1 模塊 180
10.2 自定義模塊 181
10.3 調用模塊 184
10.3.1 使用import語句導入模塊 184
10.3.2 使用from…import語句導入模塊 186
10.4 包 188
10.4.1 創建和使用包 189
10.4.2 dir()函數和__all__變量 191
10.5 引用其他模塊 192
10.5.1 引用標準模塊 192
10.5.2 引用第三方模塊 196
本章總結 204
實踐項目 205
第11章 異常處理與程序調試 208
11.1 什么是異常 208
11.2 異常處理語句 211
11.2.1 使用try…except語句處理異常 211
11.2.2 使用try…except…else語句處理
異常 213
11.2.3 使用try…except…finally語句處理
異常 214
11.2.4 使用raise語句拋出異常 215
11.3 程序調試 217
11.3.1 在IDE中使用Debug工具調試
程序 217
11.3.2 使用assert語句調試程序 219
本章總結 220
實踐項目 221
第12章 操作文件與目錄 226
12.1 操作文件 227
12.1.1 創建文件對象 227
12.1.2 創建和打開文件 228
12.1.3 關閉文件 230
12.1.4 使用with語句打開文件 230
12.1.5 讀取文件 231
12.1.6 寫文件 234
12.1.7 刪除文件 235
12.1.8 重命名文件和目錄 236
12.1.9 獲取文件信息 237
12.2 操作目錄 240
12.2.1 os和os.path模塊 240
12.2.2 路徑 241
12.2.3 創建目錄 243
12.2.4 刪除目錄 245
12.2.5 遍歷目錄 245
本章總結 248
實踐項目 250
第13章 操作數據庫 252
13.1 數據庫 253
13.1.1 數據庫的概念 253
13.1.2 SQL語言概述 253
13.1.3 常用SQL語句 253
13.2 Python數據庫編程接口 256
13.2.1 連接對象 256
13.2.2 連接游標 256
13.2.3 操作數據庫流程 257
13.3 使用SQLite數據庫 258
13.3.1 創建SQLite數據庫 258
13.3.2 操作SQLite數據庫 258
13.4 操作MySQL數據庫 261
13.4.1 下載安裝MySQL數據庫 261
13.4.2 使用MySQL Workbench管理軟件 265
13.4.3 安裝PyMySQL 268
13.4.4 連接MySQL數據庫 269
13.4.5 操作MySQL數據表 270
本章總結 272
實踐項目 274
第14章 綜合實戰項目 277
14.1 功能設計 277
14.1.1 系統功能結構 277
14.1.2 系統業務流程 277
14.2 開發環境 278
14.2.1 開發環境簡介 278
14.2.2 程序目錄結構 278
14.3 需求分析 278
14.3.1 用戶注冊 278
14.3.2 用戶登錄 279
14.3.3 查看小說列表 279
14.3.4 查看收藏列表 280
14.3.5 關于我們 281
14.3.6 閱讀小說 281
14.3.7 新增小說 282
14.3.8 修改小說 283
14.3.9 刪除小說 283
14.3.10 添加收藏 284
14.3.11 閱讀收藏小說 285
14.3.12 刪除收藏小說 285
14.3.13 退出程序 286
14.4 詳細設計 286
14.4.1 數據庫設計 286
14.4.2 文件保存設計 287
14.5 開發計劃 287

1. 輸水管線工程風險管理 [張勇 黨亥生 著]
2. 民用航空飛機標準線路施工 [主編　王志敏　陳明]
3. 不息的水脈—大運河講談錄 [趙珩　著]
4. 實用運籌學 [主編　邢育紅　于晉臣]
5. 三峽梯級電站水資源決策支持系統研究與開發 [姚華明 潘紅忠 湯正]
6. 海南黎族民俗文化鑒賞 [龐國華　著]
7. 石墨烯在太赫茲及中紅外頻段電磁器件設計中的應用 [李艷秀 莊華偉 著]
8. 電子技術（第二版） [主編 覃愛娜 李飛]
9. 辦公自動化高級應用 [陳萍 朱曉玉]
10. 信息處理技術員考試32小時通關 [薛大龍]
11. 電子產品設計案例教程（微課版）—基于嘉立創EDA（專業版） [王靜 莫志宏 陳學昌 丁紅]
12. C程序設計實踐教程 [劉衛國]
13. C程序設計（慕課版） [劉衛國]
14. Web技術開發教程（基于.NET開源MVC框架） [王合闖 韓紅玲 王青正 陳海蕊]
15. 商務英語翻譯教程（筆譯）（第四版） [主編 王軍平]
16. 智慧零售技術與應用 [洪旭 著]
17. 建設工程法規實務 [主編 余瀅]
18. 商務秘書理論與實務（第三版） [主編 張同欽]
19. 程序設計基礎實踐教程（C/C++語言版） [張桂芬 葛麗娜]
20. C++案例項目精講 [主編 楊國興]
21. 勞動爭議處理實務 [主編 王秀卿 羅靜]
22. 工程數學 [主編 郭立娟 王海]
23. 語音識別理論與實踐 [主編　莫宏偉]
24. 信息系統項目管理師章節習題與考點特訓（第二版） [主編 薛大龍]
25. 武術基礎教程 [主編 李代勇 謝志民]
26. 計算機網絡實訓教程 [主編 張浩軍 趙玉娟]
27. 畫法幾何與機械制圖習題集（多學時） [主編 趙軍]
28. HCIA-Datacom認證題庫分類精講 [主 編 韓立剛]
29. SwiftUI完全開發 [李智威 著]
30. 網絡規劃設計師備考一本通 [夏杰 編著]