前言

Python語言于20世紀(jì)90年代初由荷蘭人Guido van Rossum （吉多·范羅蘇姆）首次公開發(fā)布，經(jīng)過歷次版本的修正，不斷演化改進(jìn)，目前已成為最受歡迎的程序設(shè)計(jì)語言之一。近年來，Python多次登上諸如TIOBE、PYP、StackOverFlow、GitHub、Indeed、Glassdoor等各大編程語言社區(qū)排行榜。根據(jù)TIOBE最新排名， Python與Java、C、C++、C#一起成為全球最流行語言的前5位。

Python 語言之所以如此受歡迎，其主要原因是它擁有簡潔的語法、良好的可讀性以及功能的可擴(kuò)展性。在各高校及行業(yè)應(yīng)用層面，采用Python做教學(xué)、科研、應(yīng)用開發(fā)的機(jī)構(gòu)日益增多。在高校方面，一些國際知名大學(xué)采用Python語言來教授課程設(shè)計(jì)，典型的有麻省理工學(xué)院的計(jì)算機(jī)科學(xué)及編程導(dǎo)論、卡耐基梅隆大學(xué)的編程基礎(chǔ)、美國加州大學(xué)伯克利分校的人工智能課程。在行業(yè)應(yīng)用方面，Python已經(jīng)滲透到數(shù)據(jù)分析、互聯(lián)網(wǎng)開發(fā)、工業(yè)智能化、游戲開發(fā)等重要的工業(yè)應(yīng)用領(lǐng)域。另外，Python 也是一門易用性很強(qiáng)的程序設(shè)計(jì)語言，開發(fā)者利用它可以輕松實(shí)現(xiàn)一些較復(fù)雜的軟件功能。究其原因是眾多開源軟件包都提供了Python的調(diào)用接口，例如著名的三維可視化庫VTK、計(jì)算機(jī)視覺庫OpenCV等。而在科學(xué)計(jì)算的擴(kuò)展庫方面，NumPy、SciPy、matplotlib 專門為 Python 提供了強(qiáng)大的快速數(shù)組處理、數(shù)值運(yùn)算以及繪圖等功能。這些良好的第三方支持，推動(dòng)了Python語言不斷發(fā)展壯大。

基于Python語言的種種優(yōu)點(diǎn)及其在Web開發(fā)、智能分析、機(jī)器人和游戲開發(fā)等領(lǐng)域中的深入應(yīng)用，Python 教學(xué)和技術(shù)培訓(xùn)也已在高校和社會(huì)軟件技術(shù)培訓(xùn)機(jī)構(gòu)中廣泛開展。因此，學(xué)校及行業(yè)對(duì)Python課程教材的需求與日俱增。但是目前理論闡述和工程實(shí)踐緊密結(jié)合的教材為數(shù)不多，編者試圖將這兩方面結(jié)合起來，為讀者提供一本有益的參考教材。

本書的編寫原則是：①適應(yīng)原則。Python 語言有自己獨(dú)特的語法以及編程方式，與傳統(tǒng)的 Java語言、C語言等或多或少有一些不同之處，編者試著從一個(gè)軟件開發(fā)者的角度，在編程語言的大框架下，分析這些編程語言的細(xì)節(jié)差異，使讀者能夠很好地適應(yīng)Python的學(xué)習(xí)。②科學(xué)原則。本教材既是知識(shí)產(chǎn)品的再生產(chǎn)、再創(chuàng)造，也是編者教學(xué)經(jīng)驗(yàn)的總結(jié)和提高。其覆蓋范圍廣、內(nèi)容新，既有面的鋪開，又有點(diǎn)的深化，舉例符合題意，使讀者學(xué)習(xí)起來事半功倍。③實(shí)用原則。本教材采用的是當(dāng)前最新的Python 3版本，能夠準(zhǔn)確、及時(shí)地反映這門語言發(fā)展的最新成果及趨勢，使讀者能夠很好地學(xué)到前沿的新技術(shù)。

本書從基礎(chǔ)和實(shí)踐兩個(gè)層面引導(dǎo)讀者學(xué)習(xí)Python這門學(xué)科，系統(tǒng)、全面地討論了Python編程的思想和方法。第1章～第3章主要介紹了Python的基本知識(shí)以及理論基礎(chǔ)。第4章～第7章詳細(xì)介紹了Python編程的核心技術(shù)，著眼于控制語句與函數(shù)、模塊和包、類和繼承、文件和I/O的重點(diǎn)知識(shí)、使用場景以及注意事項(xiàng)的描述，每一個(gè)章節(jié)都搭配了詳細(xì)的Python程序，讓讀者全面理解Python編程。第8章是程序開發(fā)的進(jìn)階，著重介紹了抽象類、多繼承、多線程等知識(shí)點(diǎn)，并針對(duì)每一個(gè)知識(shí)點(diǎn)給出了詳細(xì)的例子。第9章具體介紹了軟件開發(fā)語言中的重點(diǎn)——調(diào)試及異常，有編程語言常用的 try…except、finally 語句介紹和實(shí)例，也有特殊的assert語句和with語句介紹和實(shí)例。第10章重點(diǎn)介紹了正則表達(dá)式，并針對(duì)每一個(gè)知識(shí)點(diǎn)給出相關(guān)實(shí)例。第11章首先介紹了編程框架以及常用模塊，然后結(jié)合實(shí)際應(yīng)用給出實(shí)例。第12章給出了3個(gè)完整的例子——網(wǎng)絡(luò)爬蟲、數(shù)據(jù)處理和Web開發(fā)。

本書的編寫特色在于：①理論+案例的編寫風(fēng)格。首先以簡練的語言進(jìn)行理論知識(shí)的講解，然后配上豐富而實(shí)用的案例，在保證教材體系及比例科學(xué)的前提下，增加案例教學(xué)比重。②充分考慮學(xué)生學(xué)習(xí)之便利。考慮到當(dāng)今大學(xué)生的實(shí)際情況，本教材所選的實(shí)例都貼近讀者的理解水平；術(shù)語引入的節(jié)奏合理，不會(huì)讓讀者產(chǎn)生晦澀的感覺；其個(gè)別難點(diǎn)，都盡量講解詳盡與清晰。③實(shí)踐性很強(qiáng)。本教材是在編者長期與IT企業(yè)合作進(jìn)行軟件研發(fā)積累的經(jīng)驗(yàn)，以及企業(yè)內(nèi)部進(jìn)行專業(yè)培訓(xùn)的講義的基礎(chǔ)上，結(jié)合筆者多年的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)，研究國內(nèi)外Python語言教材的優(yōu)缺點(diǎn)，收集了相關(guān)的互聯(lián)網(wǎng)資料，最后整理和改編而成，具有很強(qiáng)的實(shí)踐性。

本書由徐光俠、常光輝、解紹詞和黃德玲任主編。參加編寫的人員及安排為：徐光俠編寫第1、8和12章，常光輝編寫第2、3和4章，解紹詞編寫第9、10和11章，黃德玲編寫第5、6和7章。本書在編寫過程中得到實(shí)驗(yàn)室主任劉宴兵教授的大力支持，特別感謝研究生團(tuán)隊(duì)對(duì)本書進(jìn)行文字編輯和圖片處理等付出的辛勤勞動(dòng)。

由于編者水平有限，加之Python語言的發(fā)展日新月異，書中難免會(huì)有疏漏和不妥之處，敬請(qǐng)廣大讀者不吝賜教，編者E-mail:xugx@cqupt.edu.cn。

編者

2017年1月于重慶郵電大學(xué)