前言

隨著計算機的普及與智能設備的發(fā)展，人們對操作系統(tǒng)、應用程序、游戲等各種軟件的需求量越來越大，各種軟件都離不開程序開發(fā)，因此社會對各種程序的開發(fā)人員，如Python、C、C++、Java、PHP等開發(fā)人員的需求量也不斷提升。2016年，AlphaGo擊敗人類職業(yè)圍棋選手，引起了人工智能和Python語言的熱潮；2018年3月，Python成為我國計算機等級考試二級考試新增科目，再次提升了Python語言的重要性。

◆ 為什么選擇本書

Python語言語法簡單，但語言只是工具，程序開發(fā)與設計并非只是對語言的學習，編程思維與程序設計思想才是重中之重。掌握基礎語法和理論只是第一步，若想擁有編程能力，必須動手實踐；若要編寫優(yōu)秀的代碼，更應該結合程序設計思維。

本書在講解時采用理論與實踐相結合的方式，我們?yōu)槊空屡鋫淞藢嵺`案例，先對相關知識進行講解，再以實踐案例對相關知識進行鞏固。本書語言通俗易懂，相關案例精練實用，旨在幫助讀者學習理論知識的同時，提高學習興趣，強化動手能力。

◆ 如何使用本書

本書在Windows平臺基礎上對Python 3.x的語法及程序設計的相關知識進行講解，全書分為10章，各章內容分別如下。

第1章首先介紹了程序的載體——計算機的相關知識，包括計算機的誕生、發(fā)展和工作原理，其次介紹了計算機語言及執(zhí)行方式，然后簡單介紹了Python語言，包括該語言的發(fā)展史、2.x版本和3.x版本之間的區(qū)別、語言的特點及應用領域，之后介紹了在Windows系統(tǒng)中配置Python開發(fā)環(huán)境、運行Python程序的方式，最后簡單介紹了程序的基本編寫方法。通過對本章內容的學習，希望讀者能對計算機有所了解，理解人類通過程序使用計算機的過程，成功搭建Python開發(fā)環(huán)境，掌握運行Python程序的方式，并了解程序開發(fā)與編寫方法。

第2章結合實例首先介紹Python程序的要素，包括Python程序的代碼風格、變量、輸入/輸出語句、結構控制語句及函數(shù)式編程思想，其次介紹了模塊化編程思想、模塊的導入和使用方法，最后介紹了Python中的繪圖模塊——turtle。通過對本章內容的學習，希望讀者能夠熟悉程序設計的流程，了解Python程序要素，掌握模塊化編程思想，并能利用turtle模塊繪制簡單圖形。

第3章主要介紹Python的數(shù)據類型的相關內容，包括數(shù)字類型和字符串，其次介紹了數(shù)學模塊math。通過對本章內容的學習，希望讀者能夠熟練地使用基本數(shù)據類型，為后續(xù)的開發(fā)打好基礎。

第4章主要講解程序表示方法、分支結構、循環(huán)結構及異常處理。通過對本章內容的學習，希望讀者可對程序表示方法有所了解，并能熟練運用不同的結構控制程序流程，運用異常處理結構處理異常。

第5章主要介紹與函數(shù)相關的知識，包括函數(shù)的概念、定義、調用過程、參數(shù)傳遞、作用域及特殊形式的函數(shù)——匿名函數(shù)和遞歸函數(shù)。本章也對代碼抽象與模塊化設計的思想進行了簡單介紹。通過對本章內容的學習，希望讀者能熟悉函數(shù)的相關知識，并能掌握定義函數(shù)和使用函數(shù)的方法。

第6章主要介紹Python的組合數(shù)據類型，包括列表、元組、集合和字典。通過對本章內容的學習，希望讀者能夠熟悉組合數(shù)據類型的分類及特點，并能在程序中熟練運用組合數(shù)據類型表示和存儲數(shù)據。

第7章結合項目——數(shù)字推盤，介紹了MVC設計模式、自頂向下的設計方法、自底向上的實現(xiàn)方法及Python游戲模塊pygame的基礎用法。通過本章的學習，希望讀者能夠掌握pygame模塊的用法，了解MVC設計模式，并能熟練使用自頂向下方法設計程序。

第8章主要講解文件和數(shù)據格式化相關的知識，包括計算機中文件的定義、文件的基本操作、文件迭代、文件操作模塊os及數(shù)據維度和數(shù)據格式化等。通過對本章內容的學習，希望讀者能夠了解計算機中文件的意義，熟練讀取、更改文件，熟悉文件操作模塊，并了解常見的數(shù)據組織形式。

第9章介紹數(shù)據分析的概念、科學計算工具numpy、數(shù)據可視化工具matplotlib的模塊pyplot、數(shù)據分析工具pandas，并結合實例演示數(shù)據分析工具的用法。通過對本章內容的學習，讀者能夠掌握數(shù)據分析工具的用法，具備使用數(shù)據分析工具分析數(shù)據的能力。

第10章講解網絡爬蟲相關的知識，包括網絡爬蟲的概念、原理、實現(xiàn)過程、實現(xiàn)網絡爬蟲功能的第三方模塊requests和Beautiful Soup 4，并結合實例演示如何開發(fā)簡單的爬蟲項目。通過對本章內容的學習，希望讀者能夠了解爬蟲的基本原理，具備開發(fā)簡單爬蟲項目的能力。

讀者在學習的過程中，務必要勤于練習，確保真正掌握所學知識。讀者若在學習的過程中遇到無法解決的困難，不要糾結，繼續(xù)往后學習，或可豁然開朗。

◆ 致謝

本書的編寫和整理工作由傳智播客教育科技股份有限公司完成，主要參與人員有呂春林、高美云、王曉娟、鄭瑤瑤等，全體人員在近一年的編寫過程中付出了很多，在此一并表示衷心的感謝。

◆ 意見反饋

盡管我們做了最大努力，但書中難免會有不妥之處，歡迎各界專家和讀者朋友們來信給予寶貴意見，我們將不勝感激。您在閱讀本書時，如發(fā)現(xiàn)任何問題，可以通過電子郵件與我們聯(lián)系。

請發(fā)送電子郵件至itcast_book@vip.sina.com。

黑馬程序員

2019年4月于北京