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Python程序设计(原书第2版)

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推荐编程书籍:Python程序设计(原书第2版),由机械工业出版社2018-11-01月出版发行,本书编译以及作者信息 为:[美] 凯·S. 霍斯特曼(Cay S. Horstmann) 兰斯·尼塞斯(Ran 著,董付国译 译,此次为第2次发行, 国际标准书号为:9787111611479,品牌为机工出版, 这本书采用平装开本为16开,纸张采为胶版纸,全书共有607页字数万字,是本Python 编程相关非常不错的书。

此书内容摘要

本书介绍Python的基础知识,旨在帮助学生首先掌握概念,之后通过步骤完备的实例培养学生的问题求解能力。这一版采用Python3,并对全书结构进行了优化,既可作为门程序设计课的入门教材,也可供Python爱好者自学参考。

关于此书作者

凯·霍斯特曼(Cay Horstmann) 圣何塞州立大学计算机科学系教授,Java的倡导者,经常在开发人员会议上发表演讲。他是《Java核心技术》的作者,同时也关注Python、Scala、C++等语言,为专业程序员和计算机科学专业学生编写过数十本图书。
兰斯·尼塞斯(Rance Necaise) 兰道尔夫-麦肯学院计算机科学系副教授,撰写了《Data Structures and Algorithms Using Python》和《Python for Java Programmers》等技术书籍。

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Python程序设计(原书第2版)图书的目录

出版者的话
译者序
前言
第1章概述 1
1.1计算机程序 1
1.2深入剖析计算机 2
1.3Python编程语言 4
1.4熟悉编程环境 5
1.5分析第一个程序 9
1.6错误 11
1.7问题解决:算法设计 13
本章小结 18
复习题 19
编程练习 20
第2章数字与字符串编程 23
2.1变量 23
2.1.1定义变量 23
2.1.2数字类型 25
2.1.3变量名 26
2.1.4常量 27
2.1.5注释 27
2.2算术运算 29
2.2.1基本算术运算 29
2.2.2幂运算 30
2.2.3整除和余数 30
2.2.4调用函数 31
2.2.5数学函数 33
2.3问题解决:首先手工完成 36
2.4字符串 39
2.4.1字符串类型 39
2.4.2连接与重复 40
2.4.3转换数字和字符串 41
2.4.4字符串与字符 41
2.4.5字符串方法 42
2.5输入输出 45
2.5.1用户输入 45
2.5.2输入数字 46
2.5.3格式化输出 47
2.6图形:简单绘图 56
2.6.1创建窗口 56
2.6.2线和多边形 57
2.6.3内部填充的形状与颜色 58
2.6.4椭圆、圆和文本 60
本章小结 66
复习题 67
编程练习 69
第3章选择结构 78
3.1if语句 78
3.2关系运算符 82
3.3嵌套的分支 90
3.4多重选择 94
3.5问题解决:流程图 99
3.6问题解决:测试用例 102
3.7布尔变量和运算符 104
3.8分析字符串 109
3.9应用:输入验证 112
本章小结 125
复习题 126
编程练习 131
第4章循环 142
4.1while循环 142
4.2问题解决:手工跟踪 148
4.3应用:处理警戒值 151
4.4问题解决:故事板 155
4.5常见循环算法 158
4.5.1数值求和与平均 158
4.5.2匹配计数 158
4.5.3遇到匹配项之前一直提示 159
4.5.4最大值与最小值 159
4.5.5比较相邻值 159
4.6for循环 161
4.7嵌套循环 168
4.8处理字符串 175
4.8.1统计匹配项 175
4.8.2查找所有匹配 176
4.8.3查找第一个或最后一个匹配项 176
4.8.4验证字符串 176
4.8.5构建新字符串 177
4.9应用:随机数和模拟 179
4.9.1生成随机数 179
4.9.2模拟掷骰子 180
4.9.3蒙特卡罗方法 180
4.10图形:数字图像处理 184
4.10.1图像过滤 184
4.10.2重构图像 187
4.11问题解决:先解决一个简单些的问题 188
本章小结 194
复习题 195
编程练习 199
第5章函数 212
5.1函数如同黑盒子 212
5.2实现和测试函数 213
5.2.1实现函数 213
5.2.2测试函数 214
5.2.3包含函数的程序 215
5.3参数传递 217
5.4返回值 219
5.5没有返回值的函数 228
5.6问题解决:可复用的函数 229
5.7问题解决:逐步提炼 233
5.8变量作用域 246
5.9图形:实现图像处理工具包 252
5.9.1准备开始 252
5.9.2比较图像 253
5.9.3调整图像亮度 253
5.9.4旋转图像 255
5.9.5使用工具包 256
5.10递归函数(可选) 260
本章小结 264
复习题 265
编程练习 267
第6章列表 276
6.1列表基本属性 276
6.1.1创建列表 276
6.1.2访问列表元素 277
6.1.3遍历列表 278
6.1.4列表引用 279
6.2列表操作 282
6.2.1追加元素 282
6.2.2插入元素 282
6.2.3查找元素 283
6.2.4删除元素 284
6.2.5连接与重复 285
6.2.6相等性测试 285
6.2.7求和、最大值、最小值和排序 285
6.2.8复制列表 285
6.3常用列表算法 288
6.3.1填充 288
6.3.2合并列表元素 288
6.3.3元素分隔符 289
6.3.4最大值和最小值 289
6.3.5线性搜索 290
6.3.6收集和统计匹配项 290
6.3.7删除匹配项 291
6.3.8交换元素 291
6.3.9读取输入 292
6.4在函数中使用列表 297
6.5问题解决:修改算法 304
6.6问题解决:通过处理物理对象发现算法 310
6.7表格 314
6.7.1创建表格 314
6.7.2访问元素 315
6.7.3定位邻居元素 315
6.7.4计算行和列的总和 316
6.7.5在函数中使用表格 316
本章小结 324
复习题 325
编程练习 328
第7章文件与异常 337
7.1读取和写入文本文件 337
7.1.1打开文件 337
7.1.2读取文件 338
7.1.3写入文件 339
7.1.4文件处理案例 339
7.2文本输入和输出 341
7.2.1迭代文件中的行 341
7.2.2读取单词 342
7.2.3读取字符 344
7.2.4读取记录 345
7.3命令行参数 353
7.4二进制文件与随机访问(可选) 365
7.4.1读写二进制文件 365
7.4.2随机访问 366
7.4.3图像文件 366
7.4.4处理BMP文件 367
7.5异常处理 373
7.5.1抛出异常 374
7.5.2处理异常 375
7.5.3finally子句 376
7.6应用:处理输入错误 380
本章小结 391
复习题 392
编程练习 393
第8章集合与字典 404
8.1集合 404
8.1.1创建和使用集合 404
8.1.2增加和删除元素 405
8.1.3子集 406
8.1.4并集、交集和差集 4

部分内容试读

本书主要介绍Python编程要领与高效学习的方法,内容非常广泛,适合作为计算机科学与技术以及其他学科领域学生的第一门程序设计课程教材。阅读本书并不需要读者拥有编程经验,只需要掌握一些高中的代数知识就可以了。为了教学方便,本书采用Python 3,它在很多方面比Python 2更加有规律。
本书主要特色
首先介绍基本语法。
本书采用了传统套路,首先强调程序控制结构、函数、过程分解和内置数据结构,在合适的章节中尽可能早地提到并使用了对象的概念,但是到了第9章才要求学生开始设计和实现自定义类。
适当的引导和可运行示例帮助学生顺利成功。
程序员新手总是会问:“我该怎么开始?现在我该怎么办?”当然,编写程序这样一件复杂的事情无法简化为类似于食谱一样的简单指令。然而,一步一步的引导毫无疑问对于树立信心和给出手头任务的梗概是非常有帮助的。“问题解决”强调设计和计划的重要性,“如何做”引导和帮助学生完成一些常见的编程任务,还有大量“编程实战”演示了如何利用本章学到的概念去解决有趣的问题。
问题解决策略明确。
实用的、按步骤的技术图解可以帮助学生设计和评估编程问题的解决方案,在非常相关和必要的时候介绍这些策略,可以帮助大多数学生扫除通往成功的障碍。这些策略包括:
算法设计(使用伪代码)
首先手工完成(手工完成样例的计算)
流程图
测试用例
手工跟踪
故事板
先解决一个简单些的问题
可复用的函数
逐步提炼
修改算法
通过处理物理对象发现算法
跟踪对象
对象数据的模式
递归思维
估算算法的运行时间
有效的练习使得一切更加完美。
专业学习编程的学生需要有能力实现一些了不起的程序,但他们首先需要相信自己可以成功。本书每节后面有大量的自测题,并通过“练习它”指针来表示。另外,还通过在线方式提供了更多的练习机会,包括自动升级的编程练习和技巧型的多选问题。
通过可视化的方式激发读者并方便导航。
图片以可视化的方式解释了计算机概念的本质和行为,逐步展示的图片可以更好地说明复杂的程序操作。语法框和示例表使用紧凑的格式提供了大量典型和特殊的情况,在关注文字材料之前通过浏览这些视觉资料可以很容易地了解大概情况。
技术上精确的同时关注要领。
像百科全书一样地罗列所有内容对编程新手来说是没有帮助的,同样,仅仅给出一个非常简化的要点列表也是没有帮助的。本书以容易消化和理解的方式给出要领,例如一些可以深入练习达到更好效果的注解,或者当读者已经准备好接收更多信息时给出的语言特性。
本版更新
扩充了图形图像处理知识。
为了加强对语言结构的理解,增加了图形处理的使用。学生在第4章学习设计和使用循环时会开始接触到图像处理,第5章在创建图像处理函数工具包时会再次接触到这些内容。
工具箱模块。
很多可选的“工具箱”介绍了丰富的Python库生态中有用的包。借助这些包,学生可以完成很多实际的任务,例如统计、绘制图表、发送邮件、处理电子表格、分析网页。这些库都是基于计算机科学理论背景的,学生通过这些库可以学习如何应用这些理论来解决实际的问题,每个工具箱搭配了很多章末复习和编程练习。
数据绘图。
一些新的可运行示例演示了如何通过图形绘制来创建数据的可视化表示,这些示例使用pyplot库创建简单的图形表示,演示如何运用相应章节学到的语言知识。
交互学习。
与本书集成的还有更多交互式的学习内容,使学生沉浸于可以促进深度学习的一些活动中。学生不仅可以观看动画和代码跟踪过程,而且可以自己动手来生成这些素材。这些活动可以提供即时反馈来反映学生哪里做得正确和哪里需要继续学习。可以访问http://wiley.
com/go/pfe2interactivities来获取更多资源,以便在你自己的课程中使用。
“CodeCheck”是一个非常有新意的在线服务,学生可以用它来解决一些编程问题,你可以指定已经提前设计好的练习,也可以很容易地添加自己的题目,欢迎访问http://codecheck.it了解更多内容并大胆尝试。
本书概览
图1展示了各章节之间的依赖关系和内容组织方法,本书核心内容有:
第1章概述
第2章数字与字符串编程
第3章选择结构
第4章循环
第5章函数
第6章列表
第7章文件与异常
第8章集合与字典
然后是与面向对象编程有关的两章:
第9章对象和类
第10章继承
最后两章是深入学习算法设计与分析的课程:
第11章递归
第12章排序和搜索

图1章节依赖关系
图形图像处理。
编写可以绘制图形或者处理图像的程序可以给学生提供复杂主题的有效、直观的认识。第2章介绍了EzGraphics开源库以及如何使用它创建基本的图形。学生会发现这个库比Python的标准库Tkinter更容易使用,并且支持简单的图像处理。图形案例和练习贯穿了整本书,但都属于可选讲的内容。
练习。
每章最后的练习包含了大量复习题和编程问题,有些是来自于图形、科学和商业领域的可选问题。为了吸引学生,这些练习演示了在应用领域中编程的价值。
Web资源。
本书还补充了完整的系列在线资源,可登录www.wiley.c

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