前　言

Python作为一门编程语言，已被应用在众多领域，如系统运维、图形处理、数学处理、文本处理、数据库编程、网络编程、Web编程、多媒体应用、pymo引擎、黑客编程、爬虫编写、机器学习、人工智能等，Python应用无处不在。

Python的设计原则是“优雅、明确、简单”，它的语法清楚、干净、易读，程序易维护。编程简单直接，适合初学编程者，让初学者专注于编程逻辑，而不是纠结于晦涩的语法细节。

学习本教材的原因：

中国人工智能行业正处于创新发展的时期，对人才的需求也在急剧增长。国家相关教育部门对“人工智能的普及”格外重视，不仅将Python语言列入小学、中学和高中等教育体系中，还借此为未来国家和社会发展奠定人工智能的人才培养基础，逐步由底层向高层推动“全民学Python”，从而进一步实现人工智能技术的发展和社会人才结构的更迭。

随着大数据与人工智能时代的到来，Python已成为人们学习编程的首选语言。本教材力求为数据采集及分析提供全面的语言基础。编者根据“自主式一体化教学、线上线下混合式教学”模式，对教材的构成要素进行调整，重视学生的认知度、掌握度，按照Python的有关知识由浅入深、从易到难进行编写，实现“教、学、做”一体化，从而提高了学生的持续发展能力。

通过对本教材的学习，读者可学会运用Python进行数据处理，为数据采集及分析提供全面的语言基础。同时，本教材也考虑到部分学有余力的同学参加全国计算机等级考试的要求，补充了全国计算机等级考试大纲规定的知识，因此也适合作为全国计算机等级考试Python参考用书。

本教材内容分布：

本教材基于Python 3，主要进行Python基本语法、元组、列表、字典、文件的读写、函数与模块、文件、面向对象、标准库和第三方库等Python知识的讲授，具体章节内容如下：

第1章主要是认识Python。包括Python的发展历程、特点及应用领域，开发环境的搭建及程序的保存与运行，并给出了Python学习方法的建议。同时给出了读者独立完成开发环境的搭建及程序的保存、运行的方法。

第2章主要对Python的基本语法进行讲解，包括中文编码、固定语法、标识符及保留字、基本输入/输出、变量和数据类型、运算符等。读者在初学Python时，须多动手写代码，这样才能加深印象，为后期深入学习打好基础。

第3章主要介绍Python的基本数据类型，主要包括数字类型的概念和使用、运用Python的标准数学库进行数值运算、字符串类型的概念和使用，以及字符串类型的格式化操作方法和应用。

第4章主要介绍Python的流程控制语句，包括条件语句、循环语句及其他语句。在开发中，须多加理解并掌握它们的使用。

第5章主要对函数进行了讲解，包括函数的定义及调用、参数及返回值、全局与局部变量、global与nonlocal语句及匿名函数。函数作为关联功能的代码段，可以很好地提高代码的复用性。读者需要掌握函数的这些功能，也要能查询相关的函数手册或文档。

第6章主要对Python的数据结构进行了讲解。介绍了序列及序列操作，以及字符、列表、元组、字典、集合、对象的浅复制与深复制、推导式等知识。读者需要掌握这些数据类型不同的特点及操作，以便在后续的开发中选择合适的类型对数据进行操作。

第7章主要对文件操作和异常处理进行了介绍，包括文件打开和关闭、文件读写、文件重命名和删除、文件夹操作及CSV文件操作等，以及系统内置异常的抛出和捕捉、用户自定义异常的处理、with及as语句的使用。

第8章主要介绍了面向对象编程的知识，包括面向对象编程概述、类和对象的创建、类的属性方法、类的继承、方法重写与运算符重载。读者通过本章的学习，培养使用面向对象思想进行程序设计的能力。

第9章主要对Python中的图形用户界面做了介绍，并介绍了Tkinter组件的使用及坐标布局管理器的使用。

第10章主要对Python中的常用标准库函数turtle、random和datetime做了介绍。

第11章主要对Python中的第三方库进行了介绍，包括第三方库的安装、数值计算库numpy和数据可视化库matplotlib的使用。

最后补充介绍了全国计算机等级考试二级考试大纲、术语及部分习题答案，本部分不作为基础必讲部分，可根据教学课时进行灵活安排。建议感兴趣的读者或计划参加二级Python考试的读者认真学习。

在本教材的学习中，读者在理解知识点的过程中遇到困难时，建议不要纠结于某个地方，可以继续往后学习。通常来说，通过逐渐深入的学习，前面不懂和疑惑的知识点会“豁然开朗”。在编程的学习中，一定要多动手实践。如果实践过程中遇到问题，可以停下来，整理思路，认真分析问题发生的原因，并在问题解决后及时进行总结。

本教材由殷耀文、周少卿、时俊、许桂平、吴华玉、王文霞、王霞成、梁明、陈曦、王苗编写，张进明院长审核。李博、陈曦、吴华玉、杨风雷、李占峰参与了视频资料的制作与整理工作。

为提升学习效果，教材结合实际应用提供了大量的案例进行说明和训练，并配以完善的学习资料和支持服务，包括教学大纲、教学进度表、教学PPT、案例源码等，为读者提供全方位的学习服务。本教材资料下载可联系67483106@qq.com。

尽管编者付出了很多努力，在编写过程中力求准确、完善，但书中难免会有不妥之处，敬请读者批评指正。

编　者