Python实用教程.pdf

新工科建设之路数据科学与大数据系列 Python 实用教程（第 5 版）刘宇宙 编著 陈道蓄 主审 Publishing House of Electronics Industry 北京BEIJING II 内 容 简 介 本书专门针对 Python 新手量身定做，是编者学习和使用 Python 开发过程中的体会和经验总结，涵盖实际开发中所有的重要知识点，内容详尽，代码可读性及可操作性强。本书主要介绍 Python 语言的类型和对象、操作符和表达式、编程结构和控制流、函数、序列、正则表达式、面向对象编程、文件操作等，各章还安排了活学活用、技巧点拨、问题探讨、章节回顾、实战演练等实例内容，以帮助读者学会处理程序异常、解答学习困惑、巩固知识、学以致用。本书使用通俗易懂的描述和丰富的实例代码，让复杂的问题以简单的形式展现出来，生动有趣，使读者学起来轻松，充分感受到学习 Python 的乐趣和魅力。本书适合 Python 3.x 初学者，想学习和了解 Python 3.x 的程序员，Python 3.x 网课、培训机构、中学、大学本科、大专院校的学生，也可作为本、专科院校的教学用书。未经许可，不得以任何方式复制或抄袭本书之部分或全部内容。版权所有，侵权必究。图书在版编目（CIP）数据 Python 实用教程/刘宇宙编著.北京：电子工业出版社，2019.5 ISBN 978-7-121-35884-5.P .刘 .软件工具程序设计高等学校教材 .TP311.561 中国版本图书馆 CIP 数据核字（2019）第 006525 号 策划编辑：章海涛 责任编辑：章海涛 印 刷：装 订：出版发行：电子工业出版社 北京市海淀区万寿路 173 信箱 邮编：100036 开 本：7871092 1/16 印张：17.5 字数：448 千字 版 次：2019 年 5 月第 1 版 印 次：2019 年 5 月第 1 次印刷 定 价：42.00 元 凡所购买电子工业出版社图书有缺损问题，请向购买书店调换。若书店售缺，请与本社发行部联系。联系及邮购电话：（010）88254888，88258888。质量投诉请发邮件至 ，盗版侵权举报请发邮件至 。本书咨询联系方式：192910558（QQ 群）。III 前 言 以前有朋友问我 Python 的好处时，我用偏向于计算的语言跟他描述了一大堆，他好像仍然似懂非懂，最后问到，是不是 Python 的学习就像讲话一样。那一刻我突然意识到，对于没有接触过Python 的学习者，我总想让他很快就融入到 Python 当中，殊不知对于他们来讲最容易理解的说法到底是怎样的。就像我的那位朋友，从他的角度来看，在我的描述下，它确实像讲话那样。确实，Python 是一门编程语言，但它同时也像我们所说的话，非常灵活，每个人对它都可以有自己的学习方式，有自己的理解方式，有自己的操作方式。我从来没有想过一门编程语言可以如此简单，只要你在计算机上花上几分钟构建好Python环境，就可以开始 Python 编程了。作为一门编程语言，它太适合零基础的朋友作为踏入编程大门的入门教程了。Python 虽然简单，但语法结构非常严谨，就像我们说话，虽然可以用各种语言形式说，但也要保证说出内容的合理性，否则就很容易被误解或引起别人的愤怒。Python 是一种解释型的、面向对象的、带有动态语义的高级程序设计语言。Python 中有很多术语，你可以在阅读本书的过程中逐渐弄懂。Python 是一种使你在编程时能够保持自己风格的程序设计语言，使用它，你可以使用清晰易懂的程序来实现想要的功能。如果你之前没有任何编程经历，那么既简单又强大的 Python就是你入门的完美选择。Python 如何体现它的简单？有人说，完成一件相同的任务，使用汇编语言实现，可能需要编写 1000 行以上的代码，使用 C 语言实现，可能需要 500 行以上的代码，使用 Java 语言实现，可能需要 100 行以上的代码，而使用 Python 语言实现，可能只需要 20 行代码。这就是Python，它可以帮你节约大量编写代码的时间。从 Python 的市场需求看，随着人工智能、区块链、大数据、云计算、物联网等新兴技术的迅速崛起，市场对 Python 人才的需求和市场人才的匮乏让长期沉默的 Python 语言一下子备受众人的关注，本书可以说应运而生。目前，Python 广泛使用的是 2.7 版本，新版本 Python 3 带来了很多新特性。本书是基于Python 3.6 以上版本而编写的，在写作过程中，对所涉及的知识点，基本都使用的是当前最新的知识点，所以对于想学习 Python 的读者，完全不用担心在学习本书时，已经有很多新的知识点被更新了，从而担心自己又得去学习大量的新知识点。本书特色 本书专门针对 Python 新手量身定做，是编者学习和使用 Python 开发过程中的体会和经验总结，涵盖实际开发中所有的重要知识点，内容详尽，代码可读性及可操作性强。本书主要介绍 Python 语言的类型和对象、操作符和表达式、编程结构和控制流、函数、序列、正则表达式、面向对象编程、文件操作等，各章还安排了活学活用、技巧点拨、问题探讨、章节回顾、实战演练等内容，以帮助读者学会处理程序异常、解答学习困惑、巩固知识、学以致用。IV 本书的另一个特色是，使用通俗易懂的描述和丰富的示例代码，并结合日常生活中的一些小事件，使本书读起来尽可能生动有趣，让复杂的问题以简单的形式展现出来，使读者学起来轻松，充分感受到学习 Python 的乐趣和魅力。本书通过 Python 快乐学习班的成员去往 Python 库的旅游贯穿全文，通过与现实中的旅游来和各个章节的知识点结合，让读者更加直观明了地理解各个章节的内容和知识点。知识点与景点或服务区的对应如下：进入 Python 世界“数据类型”服务区 列表和元组“序列号”接驳车 字符串“字符串”主题游乐园 字典和集合“字典屋”条件、循环和其他语句“循环旋转”乐园 函数“函数乐高积木”类与对象“对象动物园”异常处理“异常过山车”日期和时间“时间森林”正则表达式“正则表达式寻宝古街”文件“文件魔法馆”除了以旅游的形式展现知识内容，本书还基于 Python 的最新版本编写，书中所有示例都在最新的 Python 版本上运行成功，随书源码将发布在 Github 上。本书内容 本书共分为 12 章，各章内容安排如下：第 1 章主要介绍 Python 的起源、发展前景、Python 3 的一些新特性、环境构建及第一个Python 程序。第 2 章主要介绍 Python 的基础知识，讲解 Python 中的数据类型、变量和关键字、运算符和操作对象等的概念，为后续章节的学习做铺垫。第 3 章主要介绍列表和元组，包括列表和元组的操作及两者的区别。第 4 章主要介绍字符串，包括字符串的简单操作，格式化，字符串的方法等内容。第 5 章主要介绍字典和集合，包括字典的创建和使用，字典方法，集合的使用等内容。第 6 章主要介绍条件语句、循环语句及列表推导式等一些更深层次的知识点，包括 import的使用、赋值操作、条件语句和循环等内容。第 7 章主要介绍函数，函数是组织好的、可重复使用的、用来实现单一或相关联功能的代码段，本章围绕函数的定义、调用，函数的参数，变量的作用域等知识点展开讲解。第 8 章主要介绍 Python 面向对象编程的特性，Python 从设计之初就是一门面向对象语言，它提供一些语言特性支持面向对象编程。本章围绕类的定义与使用、继承、多态、封装等知识点展开讲解。第 9 章主要介绍异常，围绕异常定义、异常捕捉、异常处理、自定义异常等知识点展开讲解。第 10 章主要介绍日期和时间，以 time 模块、datetime 模块、日历模块作为主要知识点展开讲解。V 第 11 章主要介绍正则表达式，将通过 re 模块的方法的介绍逐步展开对 Python 中正则表达式使用的讲解。第 12 章主要介绍文件，围绕操作文件、文件方法、序列化与反序列化等知识点展开讲解。读者对象 Python 3.x 初学者。想学习和了解 Python 3.x 的程序员。Python 3.x 网课、培训机构、中学及高等学校本科、高职高专的学生。关于本书 在本书写作之际，由我编写，清华大学出版社出版的 Python 3.5 从零开始学 Python 3.7从零开始学这两本书在市场上已经获得很多读者的欢迎，但当我回头过来细看，这两本书中仍然有很多不够完善的地方，于是我便又重新编写了本书。该书在编写过程中基本保持了前两本书的目录结构方式，但在内容上，做了非常大的改动。本书对之前讲解不够到位的地方做了更详尽的讲解，对之前一些章节安排上不合理的地方做了调整，对一些描述比较难以理解的地方做了更通俗的讲解。本书包含配套教学课件、实例源代码，读者可登录华信教育资源网（）免费下载。致谢 虽然有前两本书的编写经验，但在本书写作过程中依然遇到了很多困难以及写作方式上的困惑，好在这是一个信息互联的时代，这让笔者有机会参阅很多相关文献资料，也让很多困难得以较好的解决。在写作过程中参考了一些相关资源上的写作手法，这些资源上有一些技术点使用了非常形象生动的方式来阐述，参考的内容主要包括 Python 3.5 从零开始学 Python 3.7 从零开始学Python基础教程（第2版）笨办法学Python（第4版）像计算机科学家一样思考Python、廖雪峰的博客以及 W3C 等资源。在此，对它们的编者表示真诚的感谢。最后感谢Python 3.5 从零开始学 Python 3.7 从零开始学读者们的鼓励和支持，正因为有你们通过 QQ、邮件、博客留言等方式不断指出书中的不足，不断提出问题与提出意见，才使得本书可以以一种更为通俗易懂的方式呈现出来。CSDN 技术博客：youzhouliu 技术问答 E-mail： 技术问答 QQ 群：700103920 随书源码地址：https:/ VII 目 录 第一章 Python 的自我介绍 1 1.1 Python 的起源 1 1.2 Python 的发展前景与应用场合 2 1.3 Python 的版本迭代 4 1.4 如何学习 Python 6 1.5 Python 安装 6 1.5.1 在 Windows 系统中安装 Python 7 1.5.2 在 Linux、UNIX 系统和 Mac 中 安装 Python 13 1.5.3 其他版本 13 1.6 开启你的第一个程序 14 1.7 技巧点拨 15 1.8 问题探讨 15 1.9 章节回顾 16 1.10 实战演练 16 第二章 进入 Python 世界 17 2.1 初识程序 17 2.1.1 何为程序 17 2.1.2 程序调试 18 2.1.3 语法错误南辕北辙 18 2.1.4 运行时错误突然的停止 19 2.1.5 语义错误答非所问 19 2.2 Python 的数据类型 20 2.2.1 整型 20 2.2.2 浮点型 22 2.2.3 复数 23 2.2.4 数据的转变类型转换 23 2.2.5 常量 24 2.3 变量和关键字 24 2.3.1 变量的定义与使用 25 2.3.2 变量的命名 28 2.4 Python 中的语句 30 2.5 理解表达式 31 2.6 运算符和操作对象 32 2.6.1 运算符和操作对象的定义 32 2.6.2 算术运算符 32 2.6.3 比较运算符 34 2.6.4 赋值运算符 35 2.6.5 位运算符 36 2.6.6 逻辑运算符 37 2.6.7 成员运算符 37 2.6.8 身份运算符 38 2.6.9 运算符优先级 38 2.7 字符串操作 40 2.8 Python 中的注释 43 2.9 活学活用九九乘法表逆实现 44 2.10 技巧点拨 45 2.11 问题探讨 46 2.12 章节回顾 46 2.13 实战演练 46 第三章 列表和元组 48 3.1 通用序列操作 48 3.1.