大學計算機程序設計基礎（第2版）（21世紀計算機科學與技術實踐型教程） pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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齣版社： 清華大學齣版社

ISBN：9787302375203

商品編碼：29726790724

齣版時間：2014-10-01

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《Python編程從入門到實踐》（第二版） 第一部分：Python入門 第一章：Python簡介 何為Python？ 介紹Python的起源、設計理念以及其作為一種高級、解釋型、通用編程語言的特性。強調其易讀性、模塊化以及跨平颱兼容性。 Python的優勢： 詳細闡述Python在開發速度、代碼可維護性、豐富的庫生態係統、活躍的社區支持等方麵的優勢。說明為何Python成為當前最受歡迎的編程語言之一，廣泛應用於Web開發、數據科學、人工智能、自動化腳本等領域。 Python的應用領域： 列舉並簡要介紹Python在不同領域的具體應用，例如： Web開發： Django、Flask等框架在構建動態網站和Web應用中的作用。 數據科學與機器學習： NumPy、Pandas、Scikit-learn、TensorFlow、PyTorch等庫在數據分析、可視化、模型訓練中的應用。 自動化腳本： Python在係統管理、文件處理、網絡爬蟲等方麵的效率提升。 遊戲開發： Pygame等庫的介紹。 桌麵應用開發： Tkinter、PyQt等GUI庫的應用。 安裝Python： 提供詳細的Python安裝指南，包括Windows、macOS和Linux係統上的安裝步驟。解釋Python解釋器、pip包管理器的作用，並指導讀者如何驗證安裝是否成功。 集成開發環境（IDE）與文本編輯器： 推薦並介紹適閤Python開發的IDE（如PyCharm、VS Code）和文本編輯器（如Sublime Text、Atom）。說明IDE提供的代碼補全、調試、版本控製等功能如何提高開發效率。 第一個Python程序： 指導讀者編寫並運行經典的“Hello, World!”程序。解釋源代碼、解釋器執行過程，以及如何保存和運行Python腳本。 第二章：變量、數據類型和運算符 變量的聲明與賦值： 介紹Python中變量的命名規則、如何聲明變量以及動態類型特性。通過示例說明變量的賦值操作。 基本數據類型： 整型（int）： 介紹整數類型，包括正數、負數和零。 浮點型（float）： 介紹帶有小數點的數值類型，以及浮點數精度問題。 字符串（str）： 詳細講解字符串的創建、索引、切片、拼接、轉義字符、常用操作（如長度、大小寫轉換、查找、替換）。 布爾型（bool）： 介紹True和False兩個布爾值，以及它們在邏輯判斷中的作用。 復閤數據類型（初步介紹）： 列錶（list）： 介紹列錶的創建、索引、切片、添加、刪除、修改元素，以及列錶的常用方法。 元組（tuple）： 介紹元組的創建、索引、切片，並強調元組的不可變性。 字典（dict）： 介紹字典的創建、鍵值對、訪問、添加、修改、刪除元素，以及字典的常用方法。 集閤（set）： 介紹集閤的創建、基本操作（如添加、刪除、成員檢查），以及集閤的數學運算（並集、交集、差集）。 類型轉換： 講解如何在不同數據類型之間進行顯式轉換（如int()、float()、str()、list()、tuple()、dict()、set()）。 運算符： 算術運算符： +, -, , /, %, \, // 比較運算符： ==, !=, >, <, >=, <= 邏輯運算符： and, or, not 賦值運算符： =, +=, -=, =, /=, %=, \=, //= 成員運算符： in, not in 身份運算符： is, is not 運算符的優先級與結閤性： 解釋運算符的執行順序。 第三章：列錶、元組和字符串 列錶（List）： 列錶的創建與訪問： 詳細演示如何創建空列錶、包含元素的列錶，以及通過索引和切片訪問列錶元素。 列錶的修改： 演示如何通過索引直接修改列錶元素、使用切片批量修改。 列錶的添加與刪除： 詳細介紹 `append()`、`insert()`、`extend()`、`remove()`、`pop()`、`del` 等方法。 列錶的排序與反轉： 介紹 `sort()` 方法和 `reverse()` 方法，以及 `sorted()` 函數。 列錶的復製： 區分淺拷貝與深拷貝，介紹切片復製、`copy()` 方法。 列錶推導式： 引入列錶推導式，用簡潔的語法創建和轉換列錶。 元組（Tuple）： 元組的創建與訪問： 演示單元素元組的創建、多元素元組的創建，以及通過索引和切片訪問。 元組的不可變性： 強調元組一旦創建就無法修改，以及其在何時使用（如函數返迴多個值、作為字典的鍵）。 元組解包（Unpacking）： 演示如何將元組的元素賦值給多個變量。 字符串（String）： 字符串的索引與切片： 再次強調字符串的索引和切片操作。 字符串的常用方法： 查找與替換： `find()`、`index()`、`replace()` 大小寫轉換： `upper()`、`lower()`、`capitalize()`、`title()` 分割與閤並： `split()`、`join()` 去除空白： `strip()`、`lstrip()`、`rstrip()` 格式化字符串： 舊式格式化（%）： 介紹 `%s`、`%d`、`%f` 等。 `str.format()` 方法： 詳細講解位置參數、關鍵字參數、格式說明符。 f-string（格式化字符串字麵量）： 介紹Python 3.6+的f-string，其簡潔高效的用法。 字符串的遍曆： 演示如何通過循環遍曆字符串中的每個字符。 第四章：條件、循環和函數 條件語句（if、elif、else）： if 語句： 介紹基本 if 語句的語法和邏輯。 if-else 語句： 講解條件為 True 或 False 時的不同執行路徑。 if-elif-else 語句： 處理多個互斥的條件。 嵌套條件語句： 在條件語句內再使用條件語句。 布爾邏輯與縮進： 強調Python代碼塊的縮進在條件判斷中的重要性。 循環語句： while 循環： 介紹 while 循環的語法、條件判斷以及無限循環的避免。 for 循環： 遍曆序列： 講解 for 循環如何遍曆列錶、元組、字符串。 `range()` 函數： 介紹 `range()` 函數在生成數字序列方麵的應用，用於控製 for 循環的次數。 循環控製語句： `break`： 終止循環。 `continue`： 跳過當前迭代，繼續下一次。 `pass`： 空語句，用於占位。 for-else 結構： 介紹循環正常結束時執行 else 塊。 函數（Functions）： 定義函數： 講解 `def` 關鍵字、函數名、參數列錶、函數體、`return` 語句。 調用函數： 演示如何使用函數名和參數調用函數。 參數傳遞： 位置參數： 按照順序傳遞。 關鍵字參數： 使用參數名指定。 默認參數值： 為參數設置默認值，使其成為可選參數。 可變參數（`args` 和 `kwargs`）： 介紹如何定義接受任意數量的位置參數和關鍵字參數的函數。 變量作用域： 局部變量： 函數內部定義的變量。 全局變量： 函數外部定義的變量。 `global` 關鍵字： 介紹如何在函數內部修改全局變量。 `nonlocal` 關鍵字（瞭解）： 簡單提及用於修改外部函數（非全局）的變量。 文檔字符串（Docstrings）： 強調為函數編寫文檔字符串的重要性，說明其用途和編寫規範。 匿名函數（Lambda 錶達式）： 介紹 lambda 錶達式的語法和應用場景（常與 `map()`、`filter()`、`sorted()` 等結閤使用）。 第二部分：Python進階 第五章：字典和集閤 字典（Dictionary）： 字典的創建與訪問： 詳細演示創建空字典、鍵值對字典，通過鍵訪問值。 字典的添加、修改與刪除： 介紹如何添加新鍵值對、修改現有鍵的值，以及使用 `del`、`pop()`、`popitem()` 刪除元素。 字典的常用方法： `keys()`、`values()`、`items()`、`get()`、`update()`、`clear()`。 字典的遍曆： 演示如何遍曆字典的鍵、值或鍵值對。 字典推導式： 介紹字典推導式的語法，用於快速創建字典。 字典的排序： 解釋字典本身無序，但可以通過 `sorted()` 函數結閤 `items()` 對其進行鍵或值的排序。 集閤（Set）： 集閤的創建： 演示創建空集閤（使用 `set()`）、創建包含元素的集閤。 集閤的特性： 強調集閤的無序性、元素唯一性。 集閤的基本操作： `add()`、`remove()`、`discard()`、`pop()`、`clear()`。 集閤的數學運算： 並集（Union）： `|` 或 `union()`。 交集（Intersection）： `&` 或 `intersection()`。 差集（Difference）： `-` 或 `difference()`。 對稱差集（Symmetric Difference）： `^` 或 `symmetric_difference()`。 集閤的成員資格測試： 使用 `in` 運算符。 集閤推導式： 介紹集閤推導式的語法。 第六章：文件和異常處理 文件操作： 打開文件： `open()` 函數，介紹文件模式（r, w, a, b, t, +, etc.）。 讀取文件： `read()`、`readline()`、`readlines()` 方法。 寫入文件： `write()`、`writelines()` 方法。 關閉文件： `close()` 方法的重要性，以及使用 `with open(...) as f:` 語句自動管理文件關閉。 文件指針： `seek()`、`tell()` 方法。 二進製文件處理： 區分文本模式和二進製模式。 異常處理（Error Handling）： 異常的概念： 解釋程序運行時可能齣現的錯誤（如 `ZeroDivisionError`、`FileNotFoundError`、`TypeError`）。 `try...except` 語句： 捕獲特定異常： `except SpecificError:`。 捕獲多個異常： `except (Error1, Error2):`。 捕獲所有異常： `except:`（不推薦）。 獲取異常信息： `except Exception as e:`。 `else` 子句： 在 `try` 塊沒有發生異常時執行。 `finally` 子句： 無論是否發生異常，都會執行的代碼塊，常用於資源釋放。 主動拋齣異常： `raise` 語句。 自定義異常： 繼承 `Exception` 類創建自己的異常類型。 第七章：麵嚮對象編程（OOP）基礎 類（Class）與對象（Object）： 概念介紹： 類是對象的藍圖，對象是類的實例。 定義類： 使用 `class` 關鍵字，介紹類名。 實例化對象： 通過類名加括號創建對象。 構造函數（`__init__`）： 作用： 在創建對象時進行初始化。 `self` 參數： 指代當前對象實例。 實例屬性（Instance Attributes）： 定義： 在 `__init__` 方法中通過 `self.attribute_name = value` 定義。 訪問： 通過 `object.attribute_name` 訪問。 實例方法（Instance Methods）： 定義： 在類中定義的函數，第一個參數為 `self`。 調用： 通過 `object.method_name()` 調用。 封裝（Encapsulation）： 概念： 將數據（屬性）和操作數據的方法捆綁在一起。 訪問控製（約定）： 公有成員（Public）： 默認。 保護成員（Protected）： 以單下劃綫 `_` 開頭，錶示“內部使用”。 私有成員（Private）： 以雙下劃綫 `__` 開頭，進行名稱改編（name mangling），但並非真正的私有。 繼承（Inheritance）： 概念： 子類繼承父類的屬性和方法。 語法： `class ChildClass(ParentClass):` 重寫方法（Method Overriding）： 子類重新定義父類中已有的方法。 調用父類方法： `super().__init__(...)`、`super().method_name()`。 多態（Polymorphism）： 概念： 不同的對象可以響應相同的消息（方法調用），但執行方式不同。 第八章：模塊和包 模塊（Modules）： 概念： 一個包含 Python 定義和語句的 `.py` 文件。 導入模塊： `import module_name`、`from module_name import item_name`、`from module_name import `、`import module_name as alias`。 使用模塊中的內容： `module_name.item_name`。 常用標準庫模塊： `math`： 數學函數（`sqrt`、`sin`、`cos`、`pi` 等）。 `random`： 隨機數生成（`randint`、`choice`、`shuffle` 等）。 `datetime`： 日期和時間處理。 `os`： 操作係統接口，文件和目錄操作。 `sys`： Python解釋器相關信息。 包（Packages）： 概念： 包含多個模塊的目錄，其中必須包含一個 `__init__.py` 文件。 導入包和模塊： `import package_name.module_name`、`from package_name import module_name`。 第三方庫的安裝與使用： `pip`： 介紹 `pip install package_name`、`pip list`、`pip uninstall package_name`。 虛擬環境（Virtual Environments）： 簡要介紹 `venv` 或 `conda` 的概念和重要性，用於隔離項目依賴。 第九章：數據可視化基礎（使用Matplotlib） Matplotlib簡介： 介紹Matplotlib作為Python最流行的數據可視化庫之一。 安裝Matplotlib： `pip install matplotlib`。 基本繪圖元素： 圖形（Figure）： 整個窗口。 坐標軸（Axes）： 繪圖的實際區域。 繪製基本圖形： 摺綫圖（Line Plot）： `plt.plot()`。 散點圖（Scatter Plot）： `plt.scatter()`。 柱狀圖（Bar Chart）： `plt.bar()`、`plt.barh()`。 直方圖（Histogram）： `plt.hist()`。 餅圖（Pie Chart）： `plt.pie()`。 圖形定製： 添加標題和軸標簽： `plt.title()`、`plt.xlabel()`、`plt.ylabel()`。 設置圖例： `plt.legend()`。 調整顔色、綫型、標記： 參數 `color`、`linestyle`、`marker`。 設置坐標軸範圍： `plt.xlim()`、`plt.ylim()`。 添加網格綫： `plt.grid()`。 多子圖（Subplots）： 使用 `plt.subplot()` 或 `plt.subplots()` 創建多個圖形在同一窗口。 保存圖形： `plt.savefig()`。 第十章：項目實踐：創建小型應用 項目構思： 引導讀者從一個簡單但實用的項目開始，例如： 簡單的命令行記事本： 實現添加、查看、刪除筆記。 猜數字遊戲： 計算機生成一個隨機數，用戶猜測。 文本文件分析工具： 統計詞頻、行數等。 項目規劃： 需求分析： 明確項目需要實現哪些功能。 模塊設計： 將功能分解成小的、可管理的模塊或函數。 數據結構選擇： 如何存儲數據（如使用列錶、字典）。 代碼實現： 逐步實現項目功能，強調代碼的清晰性、可讀性和模塊化。 調試與測試： 介紹調試技巧，以及編寫簡單的測試用例。 代碼優化： 討論如何改進代碼的效率和可維護性。 代碼規範： 強調遵循PEP 8代碼風格指南。 附錄： Python常用快捷鍵。 常見錯誤及排查方法。 進一步學習資源推薦。 本書將引導讀者循序漸進地掌握Python編程的精髓，從基礎語法到進階特性，再到實際項目應用，為讀者打下堅實的編程基礎，並激發其利用Python解決實際問題的能力。