少兒編程之旅 趣學Python

张霞，现就职于深圳职业技术学院人工智能学院，副教授，长期从事Java和Python编程语言教学工作。作为主讲教师，参加了校精品课程、省部级资源共享课、国家精品课程的教学工作；作为软件专业骨干教师，连续多年为企业和全国高校教师进行IT技术培训。有软件著作权3项，发表了多篇教研论文和科研核心期刊论文，编写了Java、Android、Python等编程类教材6本。曾获全国教育教学信息化大奖赛二等奖，广东省计算机教育软件评审活动二等奖。所指导的学生曾获“蓝桥杯”大赛国家三等奖、广东省一等奖，以及全国高职高专“发明杯”大学生创新创业大赛铜奖等奖项。

刘颖，现就职于深圳职业技术学院人工智能学院，讲师，负责多门专业课程的教学工作，广受学生好评。曾发表多篇与高职教育学有关的教研论文，其中《浅析中国高职教育的部分发展问题及解决办法》获得2004年广东省高教学会科研成果三等奖。

第 1章 打開編程之門 1

1.1　為什麽要學編程　1

1.1.1　什麽是編程　1

1.1.2　為什麽要學Python編程　3

1.2　Python語言的誕生　4

1.2.1　Python語言的由來　4

1.2.2　Python應用的流行領域　4

1.3　創建Python基礎開發環境　6

1.3.1　安裝Python　6

1.3.2　Python解釋器　9

1.3.3　交互模式　9

1.3.4　代碼編輯器　10

1.4　編寫Python程序　12

1.4.1　編寫.py程序　12

1.4.2　查看日期和時間　13

1.4.3　定位和修復錯誤　14

1.4.4　更多Python開發工具　16

1.4.5　Python在線幫助文檔　18

1.5　你學到了什麽　19

第　2章 有趣的人機對話與猜數游戲　20

2.1　有趣的人機對話　20

2.1.1　編程IPO方法　20

2.1.2　人機對話程序　21

2.1.3　程序背後的故事—ELIZA　23

2.1.4　變量　24

2.1.5　縮進　26

2.1.6　字符串類型　27

2.1.7　替換函數replace()　28

2.1.8　數值類型　29

2.1.9　輸出函數print()　31

2.1.10　輸入函數input()　32

2.1.11　輸出的格式問題　33

2.1.12　while循環結構　34

2.2　請輸入密碼　39

2.2.1　程序背後的故事—電腦密碼　39

2.2.2　if分支語句　40

2.2.3　多分支結構　41

2.2.4　表達式　43

2.3　猜數游戲　45

2.3.1　猜數游戲程序　46

2.3.2　程序背後的故事—隨機數　47

2.3.3　再談while循環　48

2.4　相關知識閱讀　49

2.4.1　字符編碼　49

2.4.2　字符串轉義符　50

2.4.3　布爾值　51

2.4.4　註釋　51

2.4.5　常見的打字錯誤　52

2.4.6　讓代碼盡可能簡單　52

2.5　你學到了什麽　53

第3章　一切皆可運算　54

3.1　看看身份證　54

3.1.1　身份證號碼　54

3.1.2　程序背後的故事—身份證的數字化　55

3.1.3　序列　55

3.1.4　索引　55

3.1.5　切片　57

3.2　輸出漂亮的唐詩　58

3.2.1　程序背後的故事—一切皆可運算　59

3.2.2　成員運算符in　60

3.2.3　for循環　60

3.2.4　3個引號　62

3.2.5　函數str()　62

3.2.6　比較字符大小　64

3.3　字母替代游戲　65

3.3.1　程序背後的故事—凱撒加密法　66

3.3.2　加密算法　68

3.3.3　解密算法　69

3.3.4　查找函數find()　69

3.3.5　解密程序　70

3.3.6　暴力破譯法　70

3.4　相關語法閱讀　71

3.4.1　空格處理　71

3.4.2　常用字母轉換　71

3.4.3　對應的字母判斷方法　72

3.4.4　字符串格式化　72

3.5　你學到了什麽　72

第4章　列表，還是列表　74

4.1　解同餘式　74

4.1.1　程序背後的故事—韓信點兵　74

4.1.2　計數函數range()　75

4.1.3　列表類型　77

4.1.4　遍歷列表　81

4.1.5　循環嵌套　82

4.2　評委打分　84

4.2.1　程序背後的故事—電腦模擬　86

4.2.2　列表排序　86

4.2.3　家人與朋友列表　89

4.2.4　神奇的食物列表　91

4.2.5　有趣的電腦造句　92

4.3　換位加密　93

4.3.1　換位加密算法　95

4.3.2　列表的運算符　96

4.3.3　連接函數join()　97

4.3.4　math庫　98

4.3.5　換位解密算法　99

4.3.6　程序背後的故事—加密算法　100

4.4　相關知識閱讀　101

4.4.1　序列類型　101

4.4.2　元組　102

4.5　你學到了什麽　102

第5章　程序也會搭積木　103

5.1　繪制小花朵　103

5.1.1　程序背後的故事—Python標準庫　104

5.1.2　turtle繪圖庫　105

5.1.3　調用函數繪制小花朵　106

5.1.4　定義函數與調用函數　107

5.1.5　函數的參數傳遞　109

5.1.6　蟒蛇繪制　110

5.2　向列表中的每個人發出問候　112

5.2.1　傳遞一個列表作為參數　113

5.2.2　參數的默認值　114

5.2.3　有返回值的函數　115

5.2.4　全局變量和局部變量　116

5.3　繪制科赫雪花　117

5.3.1　繪制科赫雪花　118

5.3.2　程序背後的故事—分形幾何學　119

5.3.3　遞歸函數　120

5.3.4　繪制分型樹　121

5.4　程序模塊化　123

5.4.1　製作模塊文件　123

5.4.2　導入模塊文件　124

5.5　相關知識閱讀　125

5.5.1　匿名函數lambda()　125

5.5.2　將lambda()函數賦值給一個變量　126

5.6　你學到了什麽　127

第6章　字典是個寶　128

6.1　字典　128

6.1.1　創建字典　129

6.1.2　刪除字典　131

6.1.3　字典背後—鍵值對與數據結構　132

6.1.4　遍歷字典　135

6.1.5　排序問題　138

6.1.6　字典和列表對比　144

6.2　文件的讀與寫　145

6.2.1　文件的打開與讀寫　146

6.2.2　pickle庫與數據存儲　150

6.2.3　Python的異常處理　151

6.3　英文小說的詞頻統計　154

6.3.1　詞頻統計的IPO描述　154

6.3.2　詞頻統計的算法　155

6.3.3　詞頻統計的完整程序　156

6.3.4　統計人物出場次數　157

6.4　創建一個加密字典　158

6.4.1　創建自己的加密器　159

6.4.2　用字典實現加密算法　160

6.4.3　解密和解密字典　160

6.4.4　加密一個文本文件　161

6.4.5　程序背後的故事—算法與圖靈獎　162

6.5　爬蟲之自製英漢字典　163

6.5.1　創建一個單詞字典　163

6.5.2　爬蟲的背後—大受歡迎的第三方庫　164

6.5.3　第三方庫的安裝　166

6.5.4　爬蟲之數據提取自動化　167

6.5.5　爬蟲之數據存儲自動化　171

6.6　集合類型　173

6.6.1　組合數據類型　173

6.6.2　集合　174

6.7　你學到了什麽　178

附錄A　Python關鍵字和內置函數　179

附錄B　習題參考答案　181

附錄C　Python科學繪圖樣本　199