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第1章 Python程序设计导论 1

1.1 计算机与程序 1

1.1.1 计算机的基本组成 1

1.1.2 什么是程序 4

1.1.3 计算机如何执行程序 4

1.2 Python语言 5

1.2.1 Python语言简介 6

1.2.2 REPL 8

1.2.3 Python脚本 9

1.3 Python的开发环境 10

1.3.1 Anaconda 10

1.3.2 PyCharm 13

第2章 Python程序设计初步 16

2.1 运算符与数据类型 16

2.1.1 运算符与表达式 16

2.1.2 数据类型 21

2.2 变量和字符串 22

2.2.1 语句 22

2.2.2 变量 23

2.2.3 字符串 25

2.3 函数 26

2.3.1 函数调用表达式 26

2.3.2 Python内置函数 26

2.3.3 模块 30

2.3.4 自定义函数 32

2.4 流程控制语句 33

2.4.1 顺序流程 33

2.4.2 bool类型和分支流程 33

2.4.3 循环流程 36

2.5 类和对象 38

2.5.1 使用已有的类 38

2.5.2 定义新的类 39

案例1投掷骰子 40

第3章 循环程序设计 43

3.1 Python中的循环 43

3.1.1 while循环 43

3.1.2 for循环 45

3.1.3 continue和break 47

3.2 如何设计循环 49

3.2.1 循环控制结构 49

3.2.2 一种循环算法设计思路：猜测和检验 50

3.2.3 循环不变式 51

3.3 典型的循环控制 52

3.3.1 重复处理一批数据 52

3.3.2 累积 53

3.3.3 递推 53

案例2猜数字 54

第4章 函数和递归 57

4.1 函数作为抽象的手段 58

4.1.1 定义函数 58

4.1.2 调用函数 59

4.1.3 函数的参数 60

4.2 函数和环境 62

4.2.1 全局变量 64

4.2.2 函数调用环境 65

4.3 递归 67

4.3.1 使用递归实现阶乘 67

4.3.2 Fibonacci数列 67

4.3.3 递归与数学归纳法 68

4.3.4 递归与分治法 68

4.4 高阶函数 69

4.4.1 匿名函数 69

4.4.2 函数作为参数 69

4.4.3 函数作为返回值 70

第5章 Python数据结构 71

5.1 元组 71

5.1.1 元组的创建 72

5.1.2 元组的操作 73

5.1.3 元组的遍历 74

5.2 列表 76

5.2.1 列表的操作 76

5.2.2 列表是可变的 77

5.3 迭代器 80

5.3.1 迭代器和可迭代对象 80

5.3.2 自定义迭代器 82

5.3.3 生成器 83

5.4 字典 85

5.4.1 字典的操作 85

5.4.2 字典应用示例：词频统计 87

5.5 集合 90

5.5.1 集合的基本操作 90

5.5.2 集合的关系操作 91

5.6 数据抽象 91

5.6.1 精确的有理数 92

5.6.2 使用元组实现有理数 93

5.6.3 抽象屏障 94

案例3链表和树 95

第6章 Python面向对象程序设计 98

6.1 类和对象 98

6.1.1 类的定义与使用 98

6.1.2 属性 100

6.1.3 方法 103

6.1.4 特殊方法 104

6.2 自定义类型示例：有理数的实现 105

6.2.1 有理数回顾 105

6.2.2 使用类来实现有理数 106

6.3 继承和多态 108

6.3.1 继承 108

6.3.2 多态 110

6.3.3 示例 111

6.4 异常处理 113

6.4.1 异常 113

6.4.2 捕捉和处理异常 114

6.4.3 Python内置的异常类 117

案例4 S表达式计算器 119

案例5 Scheme语言解释器 128

第7章 Python多线程程序设计 142

7.1 并发和并行 142

7.1.1 并发 143

7.1.2 并行 144

7.1.3 示例：货物运送 147

7.2 线程 149

7.2.1 Threading模块 149

7.2.2 竞争条件 153

7.2.3 临界区与锁 155

7.2.4 生产者-消费者模式 159