本书是作者在总结15年实际工程应用和教学经验基础上编著而成的，是一本为零基础读者准备的程序设计课程教材。通过阅读本书，读者可以掌握Python语言的基本语法，了解Python语言基础的算法及计算思维，并通过书中大量的实践案例，获得将编程知识应用于工程实践的体验。

本书内容简明扼要，涉及游戏、科学计算、人工智能等领域；案例生动有趣又紧贴实际，与数学、美术、文学、历史、通信、医学、经济学等专业紧密结合。全书共有18章和1个附录，第1~12章和附录A.1、A.2讨论Python语言的基础语法及应用；第13、14章和附录A.3讨论应用PyQt、pygame等模块进行基于Python的图形界面程序设计方法；第15~17章和附录A.4介绍将Python用于数据分析、科学计算及图表绘制的方法；第18章指导读者运用所学知识对全唐诗进行有趣的数据分析；附录A.5以图像风格迁移网络为例，简要介绍通过Python使用深度学习网络模型的方法及过程。

本书既可作为高等院校本科及专科计算机相关专业和非计算机专业学生的教学用书，也可作为Python语言爱好者的自学用书。

前辅文
第1章 学习准备
  1.1 人生苦短，我学Python
  1.2 Python极简史
  1.3 解释执行
  1.4 Python解释器
   1.4.1 安装
   1.4.2 简单使用
  1.5 Visual Studio Code
   1.5.1 安装
   1.5.2 简单使用
   1.5.3 扩展安装及设置
   1.5.4 随书代码的使用
第2章 变量及简单的数据类型
  2.1 print( )函数
  2.2 变量
  2.3 变量命名
  2.4 简单的数据类型
   2.4.1 整数——integer, int
   2.4.2 浮点数——float
   2.4.3 字符串——string, str
   2.4.4 布尔型——boolean, bool
  2.5 字符串
   2.5.1 常用的转义字符
   2.5.2 大小写转换
   2.5.3 去除空格
  2.6 类型转换
  微实践——鸡兔同笼
  练习
第3章 语法初步
  3.1 缩进
  3.2 操作符/运算符
   3.2.1 复合运算符
   3.2.2 整除与求模
   3.2.3 比较与逻辑
  3.3 数值运算及其优先级
  微实践——地球时间
  3.4 函数及函数的定义
  3.5 模块及乌龟画图
  3.6 获取用户输入
  3.7 占位符
  3.8 进制
  微实践——哈利·波特之心灵感应魔法
  3.9 注释
  练习
第4章 列表
  4.1 人人都爱的列表
  4.2 元素的访问和修改
  微实践——我的生肖是什么
  4.3 元素的增加
  4.4 元素的删除
  4.5 列表的嵌套
  4.6 名字绑定
  4.7 元素顺序
   4.7.1 排序
   4.7.2 倒序
  4.8 for循环遍历
  4.9 数值列表
   4.9.1 range( )函数
   4.9.2 range(x，y，z)计数过程的再理解
  4.10 列表统计
  4.11 列表快速生成
  4.12 列表运算
  微实践——抓扑克牌的手气
  4.13 检查序列是否包含指定值
  4.14 成员函数
  4.15 列表的复制
  4.16 切片
   4.16.1 深入理解切片
   4.16.2 妙用切片
   4.16.3 字符串切片
  练习
第5章 数据类型及名字绑定
  5.1 元组——只读的列表
  5.2 集合
   5.2.1 创建
   5.2.2 集合的基本操作
   5.2.3 集合运算
  *5.3 bytes
  *5.4 bytearray
  *5.5 按位与、或、移位
  5.6 序列
  微实践——我的“幸运数”
  5.7 名字绑定
   5.7.1 再看a=
   5.7.2 名字、对象及绑定
   5.7.3 is和==
   5.7.4 只读数据类型
   5.7.5 可修改数据类型
  练习
第6章 条件、循环和其他
  6.1 赋值的威力
  6.2 条件
   6.2.1 非空即真原则
   6.2.2 if-else语句
   6.2.3 if-elif-else语句
   6.2.4 条件语句
   6.2.5 布尔运算的短路
  6.3 Python之禅与断言
  6.4 for循环
  微实践——滚雪球的复利
  微实践——发现圆周率
  6.5 while循环
  6.6 break——跳出循环
  微实践——程序断点调试
  6.7 continue——结束当次迭代
  微实践——九层之台，起于累土
  6.8 循环else子句
  6.9 双重循环
  微实践——冒泡排序
  微实践——新郎和新娘穷举
  6.10 序列缝合与循环解包
  6.11 带下标的遍历
  6.12 反向遍历
  6.13 del
  6.14 exec( )函数
  6.15 eval( )函数
  练习
第7章 字典
  7.1 创建
  7.2 dict( )函数
  7.3 基本操作
  7.4 字典的嵌套
  7.5 字典——字符串映射替换
  7.6 成员函数
   7.6.1 clear( )和copy( )函数
   7.6.2 fromkeys( )函数
   7.6.3 get( )函数
   7.6.4 pop( )和popitem( )函数
   7.6.5 update( )函数
  7.7 字典的遍历
  微实践——存世作品最多的唐代诗人
  练习
第8章 函数与抽象
  8.1 抽象的威力
  8.2 函数的定义
   8.2.1 可执行性
   8.2.2 函数文档
  8.3 函数参数
   8.3.1 参数传递过程
   8.3.2 默认值参数
   8.3.3 非只读类型参数
   8.3.4 关键字参数
   8.3.5 任意数量的参数
   8.3.6 分配参数
  微实践——文本进度条
  8.4 作用域
   8.4.1 看不见的字典
   8.4.2 函数的作用域
   8.4.3 globals( )函数
  8.5 递归
  微实践——一对兔兔与函数的增长
  8.6 存函数于模块
  微实践——分治法寻找假硬币
  练习
第9章 面向对象
  9.1 面向对象程序设计
  9.2 创建类
  9.3 枚举类型
  9.4 创建对象
  9.5 封装、接口与实现
  9.6 继承
  *9.7 父对象与子对象
  *9.8 多态、抽象类
  *9.9 继承链
  *9.10 实现的隐藏
  9.11 万物皆对象
  9.12 类对象的属性和方法
   *9.13 多重继承
   *9.14 特殊/魔法方法
   *9.15 property属性
   *9.16 其他函数
  练习
第10章 字符串进阶
  10.1 字符串格式化
   10.1.1 浅尝辄止
   10.1.2 替代字段
   10.1.3 宽度、精度及分节符
   10.1.4 符号、对齐、补
  10.2 center( )函数
  10.3 find( )函数
  10.4 join( )函数
  10.5 replace( )函数
  10.6 split( )函数
  练习
第11章 文件读写
  11.1 基本操作
  11.2 随机存取
  11.3 标准输入、输出及错误流
  微实践——英文诗的词频统计
  11.4 文件内容迭代
  11.5 结构化文本文件
  11.6 json文件格式
  11.7 二进制文件
   11.7.1 读二进制文件
   11.7.2 写二进制文件
  练习
第12章 异常处理及单元测试
  12.1 曾经的异常
  12.2 异常的捕获及处理
  12.3 警告
  *12.4 出错日志
  *12.5 单元测试
   *12.5.1 测试驱动开发
   *12.5.2 单元测试举例
  练习
第13章 实践——一棵树的建造
  13.1 数据结构——树
   13.1.1 树
   13.1.2 树的递归表示
  13.2 Top-Left坐标系
  13.3 实例中树的表达
  13.4 树的递归生成
   13.4.1 分叉树枝生成
   13.4.2 生成一个儿子
   13.4.3 生成整棵树
  13.5 树的显示
   13.5.1 计算机里的颜色表示
   13.5.2 树的遍历
   13.5.3 树的显示
  13.6 Tkinter循环
  13.7 小结
  练习
第14章 实践——搬金盘的婆罗门
  14.1 汉诺塔问题
   14.1.1 求解
   14.1.2 递归算法
   14.1.3 计算复杂性
  14.2 pygame游戏框架
   14.2.1 pygame初始化
   14.2.2 消息循环
   14.2.3 界面渲染
   14.2.4 执行效果
  14.3 按钮
   14.3.1 基本结构
   14.3.2 按钮事件处理
  14.4 金盘
  14.5 柱
  14.6 主体结构
  14.7 按钮触发
  14.8 递归生成器
  14.9 定时器
  14.10 飞行的盘
   14.10.1 FlyingDisc类
   14.10.2 飞行控制
   14.10.3 两个定时器的配合
  14.11 程序及按钮状态
  14.12 按钮功能执行
  练习
第15章 实践——numpy快速处理数据
  15.1 科学计算
  15.2 多维数组
  15.3 数组的快速生成
   15.3.1 等差数列
   15.3.2 等比数列
   15.3.3 数组生成函数
   15.3.4 fromfunction( )函数
  15.4 一维元素存取
  15.5 多维元素存取
  *15.6 内存结构
  15.7 ufunc函数
   15.7.1 三角函数
   15.7.2 四则运算
   15.7.3 比较运算与布尔运算
   15.7.4 自定义ufunc函数
  15.8 广播
  微实践——绘制二元函数曲面
  15.9 函数库
   15.9.1 随机数
  微实践——人群身高的正态分布
   15.9.2 和、均值与方差
   15.9.3 比较与排序
   15.9.4 乘积
   15.9.5 其他函数
  微实践——九宫格图像拼接
  练习
第16章 数学之美
  16.1 混沌之美
   16.1.1 Peter de Jong吸引子
   16.1.2 Lorenz吸引子
  16.2 分形之美
  16.3 分形蕨类树叶
  16.4 曼德布罗特集
   16.4.1 定义
   16.4.2 计算
   16.4.3 绘图
  16.5 Cython加速Mandelbrot集
   16.5.1 Cython编译环境准备
   16.5.2 重写逃逸时间计算函数
   16.5.3 编译为扩展模块
   16.5.4 调用扩展模块
  16.6 交互Mandelbrot绘图
  16.7 小结
  练习
第17章 实践——matplotlib精美绘图
  17.1 图和子图
  17.2 复杂子图布局
  17.3 中文显示
  17.4 面向对象的图结构
   17.4.1 Line2D对象
   17.4.2 Figure容器
   17.4.3 Axes容器
   17.4.4 Axis容器
  17.5 坐标变换
  17.6 注释
  17.7 Path与Patch
  17.8 Collection
  17.9 绘图函数
   17.9.1 对数坐标图
   17.9.2 极坐标图
   17.9.3 柱状图
   17.9.4 饼图
   17.9.5 等值线图
  微实践——缙湖下雨啦
  17.10 小结
  练习
第18章 数据分析——唐代诗人的社交网络
  18.1 数据整理与准备
   18.1.1 sqlite数据库
   18.1.2 全唐诗整理
   18.1.3 诗人名录及别名
   18.1.4 引用关系
  18.2 构建诗人关系网络
   18.2.1 诗/诗人的筛选准备
   18.2.2 引用关系匹配
  18.3 查询诗人关系网络
  18.4 可视化诗人关系网络
   18.4.1 数据准备
   18.4.2 HTML存档
  18.5 小结
附录A 扩展章节
  A.1 类序列化、迭代器及生成器
  A.2 模块及扩展库
  A.3 冒泡排序过程的GUI演示
  A.4 浅尝辄止——scipy科学计算
  A.5 人工智能的味道——图像风格迁移
参考文献