前言

随着计算机的普及与智能设备的发展，人们对操作系统、应用程序、游戏等各种软件的需求量越来越大，各种软件都离不开程序开发，因此社会对各种程序的开发人员，如Python、C、C++、Java、PHP等开发人员的需求量也不断提升。2016年，AlphaGo击败人类职业围棋选手，引起了人工智能和Python语言的热潮；2018年3月，Python成为我国计算机等级考试二级考试新增科目，再次提升了Python语言的重要性。

◆ 为什么选择本书

Python语言语法简单，但语言只是工具，程序开发与设计并非只是对语言的学习，编程思维与程序设计思想才是重中之重。掌握基础语法和理论只是第一步，若想拥有编程能力，必须动手实践；若要编写优秀的代码，更应该结合程序设计思维。

本书在讲解时采用理论与实践相结合的方式，我们为每章配备了实践案例，先对相关知识进行讲解，再以实践案例对相关知识进行巩固。本书语言通俗易懂，相关案例精练实用，旨在帮助读者学习理论知识的同时，提高学习兴趣，强化动手能力。

◆ 如何使用本书

本书在Windows平台基础上对Python 3.x的语法及程序设计的相关知识进行讲解，全书分为10章，各章内容分别如下。

第1章首先介绍了程序的载体——计算机的相关知识，包括计算机的诞生、发展和工作原理，其次介绍了计算机语言及执行方式，然后简单介绍了Python语言，包括该语言的发展史、2.x版本和3.x版本之间的区别、语言的特点及应用领域，之后介绍了在Windows系统中配置Python开发环境、运行Python程序的方式，最后简单介绍了程序的基本编写方法。通过对本章内容的学习，希望读者能对计算机有所了解，理解人类通过程序使用计算机的过程，成功搭建Python开发环境，掌握运行Python程序的方式，并了解程序开发与编写方法。

第2章结合实例首先介绍Python程序的要素，包括Python程序的代码风格、变量、输入/输出语句、结构控制语句及函数式编程思想，其次介绍了模块化编程思想、模块的导入和使用方法，最后介绍了Python中的绘图模块——turtle。通过对本章内容的学习，希望读者能够熟悉程序设计的流程，了解Python程序要素，掌握模块化编程思想，并能利用turtle模块绘制简单图形。

第3章主要介绍Python的数据类型的相关内容，包括数字类型和字符串，其次介绍了数学模块math。通过对本章内容的学习，希望读者能够熟练地使用基本数据类型，为后续的开发打好基础。

第4章主要讲解程序表示方法、分支结构、循环结构及异常处理。通过对本章内容的学习，希望读者可对程序表示方法有所了解，并能熟练运用不同的结构控制程序流程，运用异常处理结构处理异常。

第5章主要介绍与函数相关的知识，包括函数的概念、定义、调用过程、参数传递、作用域及特殊形式的函数——匿名函数和递归函数。本章也对代码抽象与模块化设计的思想进行了简单介绍。通过对本章内容的学习，希望读者能熟悉函数的相关知识，并能掌握定义函数和使用函数的方法。

第6章主要介绍Python的组合数据类型，包括列表、元组、集合和字典。通过对本章内容的学习，希望读者能够熟悉组合数据类型的分类及特点，并能在程序中熟练运用组合数据类型表示和存储数据。

第7章结合项目——数字推盘，介绍了MVC设计模式、自顶向下的设计方法、自底向上的实现方法及Python游戏模块pygame的基础用法。通过本章的学习，希望读者能够掌握pygame模块的用法，了解MVC设计模式，并能熟练使用自顶向下方法设计程序。

第8章主要讲解文件和数据格式化相关的知识，包括计算机中文件的定义、文件的基本操作、文件迭代、文件操作模块os及数据维度和数据格式化等。通过对本章内容的学习，希望读者能够了解计算机中文件的意义，熟练读取、更改文件，熟悉文件操作模块，并了解常见的数据组织形式。

第9章介绍数据分析的概念、科学计算工具numpy、数据可视化工具matplotlib的模块pyplot、数据分析工具pandas，并结合实例演示数据分析工具的用法。通过对本章内容的学习，读者能够掌握数据分析工具的用法，具备使用数据分析工具分析数据的能力。

第10章讲解网络爬虫相关的知识，包括网络爬虫的概念、原理、实现过程、实现网络爬虫功能的第三方模块requests和Beautiful Soup 4，并结合实例演示如何开发简单的爬虫项目。通过对本章内容的学习，希望读者能够了解爬虫的基本原理，具备开发简单爬虫项目的能力。

读者在学习的过程中，务必要勤于练习，确保真正掌握所学知识。读者若在学习的过程中遇到无法解决的困难，不要纠结，继续往后学习，或可豁然开朗。

◆ 致谢

本书的编写和整理工作由传智播客教育科技股份有限公司完成，主要参与人员有吕春林、高美云、王晓娟、郑瑶瑶等，全体人员在近一年的编写过程中付出了很多，在此一并表示衷心的感谢。

◆ 意见反馈

尽管我们做了最大努力，但书中难免会有不妥之处，欢迎各界专家和读者朋友们来信给予宝贵意见，我们将不胜感激。您在阅读本书时，如发现任何问题，可以通过电子邮件与我们联系。

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黑马程序员

2019年4月于北京