Python程序设计项目教程

Python是一门功能强大的面向对象编程语言，它可以被应用于众多领域，如数据分析、网络服务、操作系统管理、科学计算和游戏等方面，未来它将被广泛地应用到人工智能领域。几乎所有大中型互联网企业都在使用Python，如谷歌、Facebook、百度、阿里巴巴和腾讯等互联网公司，主要使用它完成自动化运维、自动化测试、大数据分析、Web开发和爬虫等。
Python语言作为一门面向对象、解释型的脚本语言，相比其他编程语言，Python代码非常简单，上手非常容易。随着大数据行业发展越来越迅速及人工智能时代的来临，Python成为编程者学习的。本书面向刚入学的零基础学生，让学生从基础的知识学起，逐渐帮助学生建立编程思想。本书在讲解时，让学生带着任务学习知识点，将生活中的任务与知识点相结合的方式进行讲解，程度地提高学生的学习兴趣。同时引入“二级”考试知识点，学生在完成知识点的学习，直击Python计算机“二级”考试，程度地帮助学生掌握Python这门语言的核心基础，并能成功通过计算机“二级”考试。
本书的基本定位是将Python作为新入学学生的门程序设计语言，以项目任务驱动方式介绍Python语言程序实际应用，全书使用Python 3.x版本，PyCharm作为实现工具，培养学生利用Python语言解决各类实际问题的开发能力，同时掌握Python计算机“二级”考试知识点。全书共分为9个项目，具体每个项目任务内容介绍如下所示。
项目一Python概述。介绍Python的特点，安装Python，配置开发环境，安装集成开发工具，个程序的编写与发布。
项目二Python基础语法。认识Python语句，包括Python缩进规则、行与注释和语句换行；掌握Python的数据类型，认识Python表达式。
项目三Python流程控制语句。通过合理安排工资任务学习判断语句；通过打印九九乘法口诀表任务学习循环语句；通过回文数任务学习占位语句和中断语句。
项目四学习序列数据。介绍字符串、列表、元组、集合等常用序列数据，通过任务冒泡排序、今天是今年的第几天等实例深入讲解序列数据的应用。
项目五函数与模块。介绍函数的基本使用方法、函数的参数和返回值、递归函数和匿名函数、模块的创建和使用。
项目六文件操作。介绍文件的概念、文件打开操作、读操作、关闭操作、写操作和指针操作；介绍os模块。通过本任务的学习，学生可以掌握文件的相关操作，能够熟练使用相关方法来实现功能。
项目七面向对象编程。介绍面向对象的知识，学习面向对象的三大特性，包括继承、多态和封装等知识。
项目八介绍两个常用库，分别为turtle库和jieba库。学习使用turtle库画各种有趣的图形；介绍jieba分词库，学习分词的三种模式及跟分词有关的词性和关键字。
项目九趣味Python项目实训。通过编辑Python语言，不仅可以解决一些科目学习中遇到的难题，还可以编写一些小游戏或通过编程解决生活中的常见例子。介绍跟数学相关的实例，包括判断闰年、判断三角形类型、求公约数和小公倍数；使用Python编写趣味小游戏，包括猜拳游戏、射击游戏和绘制钢琴键；任务三解决生活常见例子，包括生活万年历和计算个人所得税。
在学习过程中，同学们一定要跟着项目任务完成知识点学习，在每个项目后面都会有“直击二级”。因此，大家在提高Python编程能力的同时，紧跟“二级”考试知识点的学习，争取在学习过程中能通过Python计算机“二级”考试。
本书可作为专科院校计算机程序设计课程的教材，提高学生解决实际问题的能力。本书项目一至项目四由江苏财会职业学院骆梅柳编写，项目五和项目六由江苏财会职业学院郑习武编写，项目七由江苏财会职业学院戚冬冬编写，项目八由江苏财会职业学院陈晗阳编写，项目九由江苏省连云港工贸高等职业技术学校夏正杰编写，全书由骆梅柳统稿。全体人员在这近一年的编写过程中付出了很多辛勤的汗水，在此一并表示衷心的感谢。
由于作者学识水平有限，书中难免存在疏漏或不妥之处，恳请广大读者批评指正。欢迎各界专家和读者朋友们来信给予宝贵意见，我们不胜感激。您在阅读本书时，如发现任何问题或有不认同之处可以通过电子邮件与我们取得联系。请发送电子邮件至：2643425062@qq.com。

骆梅柳
2020年4月

本书在知识编排上采用了以任务为导向的编写模式，尽可能使用通俗易懂的语言，采用实例法、类比法等多种适合学习者的讲解形式，全书分为 9 个项目，内容包含：Python 概述、Python 基础语法、Python 常用语句、序列、字典与集合等，由浅入深、循序渐进地介绍各项目内容，确保逻辑性和易读性，各项目任务中配套的实验内容围绕工作及生活中常见问题展开，具有趣味性及可读性，如实验案例有合理安排工资、绘制钢琴键等，同时为了提高学生“二级”考试通过率，在每个任务后设置“直击二级”，帮助学生理解“二级”考试考点，深化知识。全书项目紧扣任务需求展开，不堆积知识点，着重于解决思路的启发与解决方案的实施，通过从任务需求到实现这一完整工作流程的体验，使学习者对 Python 编程技术真正理解与掌握。

骆梅柳，女，系江苏财会职业学院大数据专业专业带头人、教研室主任，出版国家规划教材《网站内容编辑》；多次主持江苏省高校哲学课题，职业学会课题、院校教改课题等

项目一　Python概述 
任务一　认识 Python 
1.1.1　Python简介 
1.1.2　Python的特点 
1.1.3　Python的应用 
任务二　搭建开发环境 
1.2.1　获取Python 
1.2.2　环境变量的配置 
1.2.3　集成开发工具 
任务三　Python简单编辑 
1.3.1　使用IDLE 
1.3.2　使用IPython 
1.3.3　使用cmd 
1.3.4　使用PyCharm 
任务四　雪花程序 
1.4.1　认识包 
1.4.2　pip包管理工具 
1.4.3　库的导入和使用 
1.4.4　PyCharm中安装库 
1.4.5　PyInstaller库及程序发布 
1.4.6　任务实现 
任务五　阶段测试 
项目二　Python基础语法 
任务一　认识Python语句 
2.1.1　Python缩进规则 
2.1.2　Python行与注释 
2.1.3　语句换行 
2.1.4　任务实现 
任务二　计算圆形的各参数 
2.2.1　标识符与关键字 
2.2.2　常量与变量 
2.2.3　Python数据类型 
2.2.4　数据类型的转化 
2.2.5　输入和输出函数 
2.2.6　格式化输出 
2.2.7　任务实现 
任务三　水仙花数 
2.3.1　算术运算符 
2.3.2　赋值运算符 
2.3.3　比较运算符 
2.3.4　逻辑运算符 
2.3.5　成员运算符 
2.3.6　身份运算符 
2.3.7　运算符优先级 
2.3.8　常用的内置数值函数 
2.3.9　任务实现 
任务四　阶段测试 
项目三　Python流程控制语句 
任务一　合理安排工资 
3.1.1　单分支结构（if） 
3.1.2　双分支结构（if...else...） 
3.1.3　多分支结构（if...elif...else...） 
3.1.4　if嵌套 
3.1.5　任务实现 
任务二　打印九九乘法口诀表 
3.2.1　while语句 
3.2.2　for语句 
3.2.3　循环嵌套 
3.2.4　任务实现 
任务三　回文数 
3.3.1　占位语句：pass 
3.3.2　中断语句：break和continue 
3.3.3　任务实现 
任务四　阶段测试 
项目四　序列数据 
任务一　统计字符串中的字符 
4.1.1　创建字符串 
4.1.2　转义字符串 
4.1.3　格式化字符串 
4.1.4　索引与切片 
4.1.5　字符串内建方法 
4.1.6　任务实现 
任务二　利用冒泡排序法进行数据排序 
4.2.1　列表的基本操作 
4.2.2　列表函数 
4.2.3　列表嵌套 
4.2.4　任务实现 
任务三　今天是今年的第几天 
4.3.1　元组的基本操作 
4.3.2　元组内置函数 
4.3.3　任务实现 
任务四　简易的数据库通讯录 
4.4.1　字典的基本操作 
4.4.2　字典的遍历 
4.4.3　任务实现 
任务五　生成不重复的随机数 
4.5.1　集合的基本操作 
4.5.2　集合的常用运算 
4.5.3　任务实现 
任务六　阶段测试 
项目五　函数与模块 
任务一　开发学生信息管理系统 
5.1.1　定义与调用 
5.1.2　函数参数 
5.1.3　函数返回值 
5.1.4　变量作用域 
5.1.5　任务实现 
任务二　斐波那契数列 
5.2.1　递归函数 
5.2.2　匿名函数 
5.2.3　map函数 
5.2.4　filter函数 
5.2.5　reduce函数 
5.2.6　任务实现 
任务三　计算一个数的n次幂 
5.3.1　闭包 
5.3.2　装饰器 
5.3.3　异常处理 
5.3.4　断言处理 
5.3.5　任务实现 
任务四　计算两个年份之间的闰年数 
5.4.1　模块的定义 
5.4.2　模块的导入与使用 
5.4.3　随机模块（random） 
5.4.4　时间模块（time） 
5.4.5　日历模块（calendar） 
5.4.6　任务实现 
任务五　阶段测试 
项目六　文件操作 
任务一　学生信息文件读写操作 
6.1.1　文件概述 
6.1.2　文件打开操作 
6.1.3　文件关闭操作 
6.1.4　文件读操作 
6.1.5　文件写操作 
6.1.6　文件指针操作 
6.1.7　任务实现 
任务二　批量修改文件名 
6.2.1　认识os模块 
6.2.2　文件和目录操作 
6.2.3　path模块 
6.2.4　任务实现 
任务三　阶段测试 
项目七　面向对象 
任务一　宠物领养 
7.1.1　面向对象概述 
7.1.2　类与对象 
7.1.3　构造方法 
7.1.4　析构方法 
7.1.5　任务实现 
任务二　果农采摘水果 
7.2.1　类属性和实例属性 
7.2.2　类方法和静态方法 
7.2.3　运算符重载 
7.2.4　任务实现 
任务三　男孩与宠物的日常 
7.3.1　继承 
7.3.2　多态 
7.3.3　封装 
7.3.4　任务实现 
任务四　阶段测试 
项目八　海龟乐园＆jieba王国 
任务一　绘制钢琴键 
8.1.1　初识turtle函数库 
8.1.2　turtle库常用命令和函数 
8.1.3　turtle库的进阶应用 
8.1.4　任务实现 
任务二　《红楼梦》分词统计 
8.2.1　初识jieba函数库 
8.2.2　jieba库与中文分词 
8.2.3　jieba库进阶与运用 
8.2.4　任务实现 
任务三　阶段测试 
项目九　趣味Python项目实训 
任务一　Python数学天地 
9.1.1　判断闰年 
9.1.2　判断三角形类型 
9.1.3　求公约数和小公倍数 
任务二　趣味小游戏 
9.2.1　猜拳游戏 
9.2.2　射击游戏 
9.2.3　趣味七巧板 
任务三　Python生活百科 
9.3.1　生活万年历 
9.3.2　计算个人所得税 
参考文献

本书在知识编排上采用了以任务为导向的编写模式，尽可能使用通俗易懂的语言，采用实例法、类比法等多种适合学习者的讲解形式，全书分为 9 个项目，内容包含：Python 概述、Python 基础语法、Python 常用语句、序列、字典与集合等，由浅入深、循序渐进地介绍各项目内容，确保逻辑性和易读性，各项目任务中配套的实验内容围绕工作及生活中常见问题展开，具有趣味性及可读性，如实验案例有合理安排工资、绘制钢琴键等，同时为了提高学生“二级”考试通过率，在每个任务后设置“直击二级”，帮助学生理解“二级”考试考点，深化知识。全书项目紧扣任务需求展开，不堆积知识点，着重于解决思路的启发与解决方案的实施，通过从任务需求到实现这一完整工作流程的体验，使学习者对 Python 编程技术真正理解与掌握。

骆梅柳，女，系江苏财会职业学院大数据专业专业带头人、教研室主任，出版国家规划教材《网站内容编辑》；多次主持江苏省高校哲学课题，职业学会课题、院校教改课题等