Python是一门简单易学、功能强大的编程语言，拥有高效的高层数据结构，特别适用于快速应用程序开发。《Python程序设计基础教程》共分为16章，主要内容包括：Python简介、Python环境搭建、函数、模块、文件操作、字符串与正则表达式、面向对象编程、异常处理、Python基本概念、Python控制结构、Python多线程与多进程编程、使用Python进行GUI开发、使用Python进行数据管理、Python Socket网络编程、使用Python进行Web开发，以及Python综合应用实例。

《Python程序设计基础教程》既可以作为高等院校相关专业的教材，也可以作为程序设计爱好者的学习指导用书。

详细介绍了Python语言的各种规则和规范。

选取了Python在一些当下流行的具体应用场景下的使用方法。

在某些章节，尤其是有关实际编程的章节，辅助有视频讲解。

前 言

Python是一门解释型、支持面向对象特性的、动态数据类型的高级程序设计语言。自从20世纪90年代Python公开发布以来，经过20多年的发展，Python以其语法简洁而高效、类库丰富而强大、适合快速开发等原因，成为当下最流行的脚本语言之一，也被广泛应用到统计分析、计算可视化、图像工程和网站开发等许多专业领域。

相比于C++、Java等语言来说，Python更加易于学习和掌握，并且利用其大量的内置函数与丰富的扩展库来快速实现许多复杂的功能。在Python语言的学习过程中，仍然需要通过不断的练习与体会来熟悉Python的编程模式，尽量不要将其他语言的编程风格用在Python中，而要从自然、简洁的角度出发，以免设计出冗长且低效的Python程序。

本书的主要特色如下。

知识技术全面准确：本书主要针对国内高校相关专业的学生及程序设计爱好者，详细介绍了Python语言的各种规则和规范，以便让读者能够全面掌握这门语言，从而设计出优秀的程序。

内容架构循序渐进：本书的知识脉络清晰明了，第1～5章主要介绍Python的基本语法规则，第6～9章主要讲解一些更加深层的概念，而第10～16章则选取了Python在一些当下流行的具体应用场景下的使用方法。本书内容由浅入深，便于读者理解和掌握。

代码实例丰富完整：针对书中的每一个知识点都会配有一些示例代码，并辅以相关说明文字及运行结果，某些章节还会对一些经典的程序设计问题进行深入的讲解和探讨。读者可以参考源程序上机操作，加深体会。

微课辅助学习：在某些章节，尤其是有关实际编程的章节，辅助有视频讲解。

本书中所有的代码均能在Python 2.7.11版本下成功运行，对其稍加调整后也可以适用于Python 3.x版本。

本书由吕云翔、孟爻、赵天宇、张元、郭若冲编著。

由于Python的教学方法本身还在探索之中，加之编者的水平和能力有限，本书难免存在疏漏之处。恳请各位同仁和广大读者给予批评指正，也希望各位读者能将实践过程中的经验和心得与我们交流。

第1章 Python简介

1.1 Python的发展历程

1.2 Python的语言特点

习题

第2章 Python环境搭建

2.1 Python安装

2.1.1 在Windows平台上安装Python

2.1.2 在UNIX & Linux平台上

安装Python

2.1.3 在Mac平台上安装Python

2.2 Windows下的环境变量配置

2.3 Hello, Python

习题

第3章 Python基本概念

3.1 基本数据类型

3.1.1 整型

3.1.2 浮点型

3.1.3 复数

3.1.4 字符串

3.1.5 布尔值

3.1.6 空值

3.1.7 变量

3.1.8 变量的命名

3.1.9 变量的创建

3.2 运算符

3.2.1 算术运算符

3.2.2 关系运算符

3.2.3 逻辑运算符

3.2.4 位运算符

3.2.5 身份运算符

3.2.6 成员运算符

3.3 表达式

3.3.1 算术表达式

3.3.2 优先级

3.4 赋值语句

3.4.1 赋值运算符

3.4.2 增强型赋值运算符

3.5 常用函数

3.5.1 常用内置函数

3.5.2 类型转换函数

3.5.3 数学运算函数

3.6 常用模块

3.6.1 math模块

3.6.2 random模块

3.7 基本输入/输出

3.7.1 基本输出

3.7.2 基本输入

习题

第4章 Python控制结构26

4.1 三种基本控制结构26

4.1.1 选择结构26

4.1.2 单选择结构——if语句26

4.1.3 双选择结构——if…else语句28

4.1.4 多选择结构——if…elif…else语句29

4.1.5 选择结构的嵌套31

4.2 实例：使用选择结构进行程序

设计32

4.2.1 鉴别合法日期32

4.2.2 判断两个圆的位置关系34

4.3 循环结构38

4.3.1 while循环38

4.3.2 for循环40

4.3.3 break语句与continue语句41

4.3.4 循环结构的嵌套42

4.4 实例：使用循环结构进行程序

设计43

4.4.1 计算质数43

4.4.2 计算  的近似值44

习题45

第5章 函数47

5.1 函数的定义47

5.1.1 空函数47

5.1.2 参数检查48

5.1.3 返回多个值49

5.2 函数调用49

5.2.1 按值传递参数和按引用传递参数50

5.2.2 函数的参数50

5.2.3 匿名函数53

5.2.4 return语句53

5.2.5 变量作用域54

习题55

第6章 模块56

6.1 模块的概念56

6.1.1 命名空间56

6.1.2 模块57

6.1.3 包58

6.2 模块内置属性58

6.3 第三方模块安装方法59

习题59

第7章 文件操作60

7.1 文件读写60

7.1.1 打开文件60

7.1.2 写入文件61

7.1.3 读取文件62

7.1.4 文件读写异常处理64

7.2 其他文件操作64

7.2.1 os模块文件操作65

7.2.2 shutil模块文件操作67

习题67

第8章 字符串与正则表达式69

8.1 字符串的基本操作69

8.1.1 下标访问69

8.1.2 切片操作69

8.1.3 字符串拼接与复制70

8.1.4 in/not in运算符70

8.1.5 比较运算符70

8.1.6 for循环遍历字符串70

8.2 字符串相关的函数70

8.3 格式化字符串74

8.4 实例：使用字符串进行程序

设计75

8.4.1 检测回文串75

8.4.2 字符串的简单加密76

8.5 字符编码80

8.5.1 字符编码简介80

8.5.2 使用Python处理中文81

8.6 正则表达式83

8.6.1 正则表达式简介83

8.6.2 使用re模块处理正则表达式85

8.7 实例：使用正则表达式进行程序

设计88

8.7.1 用户注册信息格式校验88

8.7.2 模拟scanf函数89

习题90

第9章 面向对象编程92

9.1 面向对象编程的概念92

9.2 类与对象93

9.2.1 类与实例化93

9.2.2 初始化函数与析构函数93

9.2.3 类的属性94

9.2.4 类的方法96

9.3 面向对象的三大特性97

9.3.1 继承97

9.3.2 访问控制103

9.3.3 多态104

9.4 特殊的属性与方法105

9.4.1 __slots__属性105

9.4.2 只读的特殊属性106

9.4.3 __str__()方法106

9.4.4 __repr__()方法107

习题108

第10章 异常处理109

10.1 异常的概念109

10.2 异常的抛出与捕获110

10.3 自定义异常111

10.4 使用断言异常处理113

习题113

第11章 Python多线程与多进程编程114

11.1 线程与进程114

11.1.1 进程114

11.1.2 线程114

11.1.3 多线程与多进程115

11.2 Python多线程编程115

11.2.1 Python多线程的特殊性115

11.2.2 使用threading模块进行多线程

编程116

11.3 Python多进程编程131

11.3.1 Python多进程编程的特点131

11.3.2 使用multiprocessing模块进行多

进程编程131

习题142

第12章 使用Python进行GUI开发143

12.1 GUI编程简介143

12.1.1 窗口与组件143

12.1.2 事件驱动与回调机制143

12.2 Tkinter的主要组件144

12.2.1 标签144

12.2.2 框架145

12.2.3 按钮145

12.2.4 输入框146

12.2.5 单选按钮和复选按钮146

12.2.6 列表框与滚动条148

12.2.7 画布149

12.2.8 标准对话框151

12.3 实例：使用Tkinter进行GUI

编程——三连棋游戏152

12.3.1 用户界面设计152

12.3.2 创建菜单152

12.3.3 创建游戏面板154

12.3.4 将用户界面与游戏连接155

习题160

第13章 使用Python进行数据管理161

13.1 引言161

13.2 数据对象的持久化162

13.2.1 使用pickle模块存取对象162

13.2.2 使用shelve模块随机访问对象163

13.3 使用itertools模块分析和处理

数据164

13.3.1 数据过滤函数164

13.3.2 c