Python程序设计（原书第3版）

图书标准信息

• 作者 [美]凯·霍斯特曼(Cay Horstmann) (美) 兰斯·尼塞斯(Ranc
• 出版社 机械工业出版社
• 出版时间 2020-05
• 版次 1
• ISBN 9787111678816
• 定价 169.00元
• 装帧 其他
• 开本 16开
• 纸张 胶版纸
• 字数 360千字

【内容简介】

本书面向Python初学者，采用模块方式呈现知识要点，而非百科全书式的语法大全。书中介绍了数值、字符串、列表、字典、集合、控制结构、函数、递归、排序、面向对象编程、文件操作等基础知识，通过大量案例来演示这些技术，重视计算思维的培养，由浅入深地将解决问题的完整方案一步步呈现在读者面前。本版新增了面向数据科学的程序示例和练习，扩展了有关字符串和列表的内容，并引入了海龟图形和游戏编程等新的数据包。本书既可作为高等院校计算机专业第 一门程序设计课的教材，也可供Python爱好者自学参考。

【作者简介】

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。

【目录】

出版者的话

译者序

前言

第1章　导论    1

1.1　计算机程序  1

1.2　计算机组成结构  2

1.3　Python程序设计语言  4

1.4　熟悉程序设计环境  5

1.5　分析我们的第一个程序  9

1.6　错误信息  11

1.7　问题求解：算法设计  12

本章小结  18

复习题  19

编程题  20

第2章　数值和字符串编程  22

2.1　变量  22

2.1.1　定义变量  22

2.1.2　数值类型  24

2.1.3　变量名称  25

2.1.4　常量  25

2.1.5　注释  26

2.2　算术运算  28

2.2.1　基本的算术运算  28

2.2.2　乘幂  28

2.2.3　整除和余数  29

2.2.4　调用函数  30

2.2.5　数学函数  31

2.3　问题求解：先手工演算  35

2.4　字符串  38

2.4.1　字符串类型  38

2.4.2　字符串的拼接和重复  38

2.4.3    数值和字符串之间的相互转换  39

2.4.4　字符串和字符  40

2.4.5　字符串方法  41

2.5　输入和输出  43

2.5.1　用户输入  43

2.5.2　数值输入  44

2.5.3　格式化输出  45

2.6　图形应用：简单绘图  54

2.6.1　创建窗口  54

2.6.2　直线和多边形  55

2.6.3　填充形状和颜色  57

2.6.4　椭圆、圆和文本  59

本章小结  64

复习题  65

编程题  68

第3章　选择结构  76

3.1　if语句  76

3.2　关系运算符  80

3.3　嵌套分支  87

3.4　多分支结构  91

3.5　问题求解：流程图  96

3.6　问题求解：测试用例  99

3.7　布尔变量和运算符  100

3.8　分析字符串  105

3.9　应用案例：输入验证  107

本章小结  120

复习题  121

编程题  127

第4章　循环结构  136

4.1　while语句  136

4.2　问题求解：手工跟踪  142

4.3　应用案例：处理哨兵值  145

4.4　问题求解：故事板  148

4.5　常用循环算法  150

4.5.1　求和和平均数  150

4.5.2　匹配项计数  151

4.5.3　提示输入直到找到匹配项  151

4.5.4　最大值和最小值  151

4.5.5　比较相邻值  152

4.6　for循环  153

4.7　嵌套循环  161

4.8　处理字符串  167

4.8.1　统计匹配项  167

4.8.2　查找所有匹配项  167

4.8.3    找到第一个或者最后一个匹配项  167

4.8.4　验证字符串  168

4.8.5　创建新的字符串  169

4.9　应用案例：随机数和仿真  170

4.9.1　生成随机数  170

4.9.2　模拟掷骰子  171

4.9.3　蒙特卡罗方法  172

4.10　图形应用：数字图像处理  176

4.10.1　过滤图像  176

4.10.2　重新配置图像  179

4.11　问题求解：先易后难  180

本章小结  185

复习题  186

编程题  190

第5章　函数  200

5.1　作为黑盒的函数  200

5.2　实现和测试函数  201

5.2.1　实现函数  201

5.2.2　测试函数  202

5.2.3　包含函数的程序  202

5.3　参数传递  205

5.4　返回值  207

5.5　不带返回值的函数  214

5.6　问题求解：可复用函数  217

5.7　问题求解：逐步求精  218

5.8　变量的作用范围  231

5.9    图形应用：构建图像处理工具包  237

5.9.1　入门  237

5.9.2　比较图像  238

5.9.3　调整图像亮度  238

5.9.4　旋转图像  240

5.9.5　使用工具包  241

5.10　递归函数（可选）  245

本章小结  255

复习题  256

编程题  259

第6章　列表   266

6.1　列表的基本属性  266

6.1.1　创建列表  266

6.1.2　访问列表元素  267

6.1.3　遍历列表  269

6.1.4　列表引用  269

6.2　列表操作  273

6.2.1　附加元素  273

6.2.2　插入元素  273

6.2.3　查找元素  274

6.2.4　删除元素  275

6.2.5　拼接和复制  276

6.2.6　相等性测试  276

6.2.7    求和、最大值、最小值和排序  276

6.2.8　复制列表  277

6.3　常用列表算法  279

6.3.1　填充列表  279

6.3.2　组合列表元素  279

6.3.3　元素分隔符  280

6.3.4　最大值和最小值  280

6.3.5　线性查找  281

6.3.6　收集和统计匹配项  281

6.3.7　删除匹配项  282

6.3.8　交换元素  283

6.3.9　读取输入  284

6.4　将列表与函数一起使用  288

6.5　问题求解：修改算法  295

6.6    问题求解：通过操作实体对象发现算法  300

6.7　表格  304

6.7.1　创建表格  304

6.7.2　访问元素  305

6.7.3　定位相邻元素  305

6.7.4　计算行总计和列总计  306

6.7.5　将表格与函数一起使用  306

本章小结  314

复习题  315

编程题  318

第7章　文件和异常  325

7.1　读取和写入文本文件  325

7.1.1　打开文件  325

7.1.2　读取文件  326

7.1.3　写入文件  327

7.1.4　文件处理示例  327

7.2　文本输入和输出  328

7.2.1　遍历文件中的行  329

7.2.2　读取单词  330

7.2.3　读取字符  332

7.2.4　读取记录  333

7.3　命令行参数  340

7.4　二进制文件和随机访问（可选）  352

7.4.1　读取和写入二进制文件  352

7.4.2　随机访问  353

7.4.3　图像文件  353

7.4.4　处理BMP文件  355

7.5　异常处理  361

7.5.1　引发异常  361

7.5.2　处理异常  362

7.5.3　finally子句  364

7.6　应用案例：处理输入错误  367

本章小结  378

复习题  379

编程题  380

第8章　集合和字典   390

8.1　集合  390

8.1.1　创建和使用集合  390

8.1.2　添加和删除元素  392

8.1.3　子集  393

8.1.4　并集、交集和差集  393

8.2　字典  400

8.2.1　创建字典  401

8.2.2　访问字典的值  401

8.2.3　添加和修改数据项  401

8.2.4　删除数据项  402

8.2.5　遍历字典  403

8.3　复杂的数据结构  409

8.3.1　包含集合的字典  409

8.3.2　包含列表的字典  411

本章小结  420

复习题  421

编程题  423

第9章　对象和类   426

9.1　面向对象的程序设计  426

9.2　实现一个简单的类  427

9.3　指定类的公共接口  430

9.4　设计数据表示  431

9.5　构造函数  432

9.6　实现方法  435

9.7　测试类  438

9.8　问题求解：跟踪对象  445

9.9　问题求解：对象数据的模式  448

9.9.1　使用总计  448

9.9.2　统计事件  449

9.9.3　收集值  449

9.9.4　管理对象的属性  449

9.9.5　使用不同的状态建模对象  450

9.9.6　描述对象的位置  451

9.10　对象引用  451

9.10.1　共享引用  452

9.10.2　None引用  453

9.10.3　self引用  454

9.10.4　对象的生命周期  454

9.11    应用案例：实现一个Fraction类  456

9.11.1　Fraction类的设计  456

9.11.2　构造函数  457

9.11.3　特殊方法  458

9.11.4　算术运算  459

9.11.5　逻辑运算  460

本章小结  467

复习题  468

编程题  469

第10章　继承  475

10.1　继承的层次结构  475

10.2　实现子类  479

10.3　调用超类的构造函数  482

10.4　重写方法  485

10.5　多态  488

10.6    应用案例：几何图形类的层次结构  500

10.6.1　基类  500

10.6.2　基本形状  502

10.6.3　形状组  505

本章小结  514

复习题  514

编程题  515

第11章　递归   520

11.1　三角形数字之再探讨  520

11.2　问题求解：递归思维  523

11.3　递归辅助函数  527

11.4　递归的效率  528

11.5　排列  533

11.6　回溯  536

11.7　相互递归  543

本章小结  550

复习题  550

编程题  551

第12章　排序和查找  556

12.1　选择排序算法  556

12.2　选择排序算法的性能测量  558

12.3　选择排序算法的性能分析  559

12.4　合并排序算法  563

12.5　分析合并排序算法  565

12.6　查找算法  569

12.6.1　线性查找  570

12.6.2　二分查找  571

12.7    问题求解：估计算法的运行时间  573

12.7.1　线性时间  573

12.7.2　二次时间  574

12.7.3　三角形模式  575

12.7.4　对数时间  576

本章小结  581

复习题  581

编程题  584