第 1部分 學習編程 第 1章 為什么要學習編程　3 1.1 為什么編程很重要　3 1.1.1 編程并不僅限于專業(yè)人員　3 1.1.2 改善自己的生活　4 1.1.3 挑戰(zhàn)自我　4 1.2 起點與終點　5 1.3 我們的編程學習計劃　7 1.3.1 開始步驟　7 1.3.2 實踐！實踐！實踐　7 1.3.3 像程序員一樣思考　8 1.4 總結　9 第 2章 學習編程語言的基本原則　10 2.1 編程是一項技能　10 2.2 以烘焙為比喻　11 2.2.1 理解“烘焙一塊面包”這個任務　11 2.2.2 尋找菜譜　12 2.2.3 用流程圖展示菜譜的可視化表現(xiàn)形式　13 2.2.4 使用現(xiàn)有的菜譜或自己創(chuàng)建一份菜譜　14 2.3 思考、編碼、測試、調試、重復　14 2.3.1 理解任務　16 2.3.2 任務的黑盒表現(xiàn)形式　16 2.3.3 編寫偽碼　18 2.4 編寫容易閱讀的代碼　18 2.4.1 使用描述性和有意義的名稱　19 2.4.2 對代碼進行注釋　19 2.5 總結　20 第 2部分 變量、類型、表達式和語句 第3章 介紹Python編程語言　23 3.1 安裝Python　23 3.1.1 什么是Python　24 3.1.2 下載Python 3.5版本　24 3.1.3 Anaconda Python發(fā)布包　24 3.1.4 集成開發(fā)環(huán)境　24 3.2 設置工作空間　26 3.2.1 IPython控制臺　27 3.2.2 文件編輯器　29 3.3 總結　31 第4章 變量和表達式：為對象賦予名稱和值　32 4.1 為對象提供名稱　33 4.1.1 數(shù)學與編程　33 4.1.2 計算機可以做什么？不可以做什么　34 4.2 變量　35 4.2.1 對象就是可以進行操作的物品　35 4.2.2 對象具有名稱　35 4.2.3 允許什么樣的對象名稱　36 4.2.4 創(chuàng)建變量　37 4.2.5 更新變量　38 4.3 總結　40 4.4 章末檢測　40 第5章 對象的類型和代碼的語句　41 5.1 對象的類型　42 5.2 編程中對象的基本類型　42 5.2.1 整數(shù)　42 5.2.2 表示小數(shù)的浮點數(shù)　43 5.2.3 表示真/假的布爾值　44 5.2.4 表示字符序列的字符串　44 5.2.5 空值　44 5.3 使用基本類型的數(shù)據(jù)值　45 5.3.1 表達式的構件　45 5.3.2 不同類型之間的轉換　46 5.3.3 數(shù)學運算對對象類型的影響　46 5.4 總結　48 第6章 階段性項目：第 一個Python程序—時分轉換　49 6.1 思考、編碼、測試、調試、重復　50 6.2 分解任務　50 6.2.1 設置輸入　51 6.2.2 設置輸出　51 6.3 實現(xiàn)轉換公式　51 6.3.1 多少小時　51 6.3.2 多少分鐘　52 6.4 第 一個Python程序：解決方案一　52 6.5 第 一個Python程序：解決方案二　54 6.6 總結　55 6.7 章末檢測　55 第3部分 字符串、元組以及與用戶的交互 第7章 介紹字符串對象：字符序列　59 7.1 字符串就是字符序列　60 7.2 字符串的基本操作　60 7.2.1 創(chuàng)建字符串對象　60 7.2.2 理解字符串的索引　61 7.2.3 理解字符串的截取　62 7.3 字符串對象的其他操作　63 7.3.1 使用len()獲取字符串的字符數(shù)量　63 7.3.2 用upper()和lower()進行字母大小寫的轉換　64 7.4 總結　65 7.5 章末檢測　65 第8章 字符串的高級操作　66 8.1 與子字符串有關的操作　67 8.1.1 使用find()在字符串中查找一個特定的子字符串　67 8.1.2 用“in”判斷字符串中是否包含某個子字符串　68 8.1.3 用count()獲取一個子字符串的出現(xiàn)次數(shù)　69 8.1.4 用replace()替換子字符串　69 8.2 數(shù)學操作　70 8.3 總結　71 8.4 章末檢測　71 第9章 簡單的錯誤消息　72 9.1 輸入語句并嘗試執(zhí)行　72 9.2 理解字符串錯誤消息　73 9.3 總結　74 9.4 章末檢測　74 第 10章 元組對象：任意類型的對象序列　75 10.1 元組就是數(shù)據(jù)序列　76 10.2 理解對元組的操作　77 10.2.1 用len()獲取元組的長度　77 10.2.2 用[]獲取元組索引以及截取元組的部分內容　77 10.2.3 執(zhí)行數(shù)學操作　79 10.2.4 在元組內部交換對象　79 10.3 總結　80 10.4 章末檢測　80 第 11章 與用戶的交互　81 11.1 顯示輸出　82 11.1.1 打印表達式　82 11.1.2 打印多個對象　83 11.2 獲取用戶的輸入　83 11.2.1 提示用戶進行輸入　84 11.2.2 讀取輸入　84 11.2.3 把輸入存儲在變量中　85 11.2.4 把用戶的輸入轉換為不同類型　85 11.2.5 要求更多的輸入　86 11.3 總結　87 11.4 章末檢測　87 第 12章 階段性項目：姓名的混搭　88 12.1 理解問題陳述　89 12.1.1 畫出程序的基本結構　89 12.1.2 設計例子　90 12.1.3 把問題抽象化為偽碼　90 12.2 分割名字和姓氏　91 12.2.1 尋找名字和姓氏之間的空格　91 12.2.2 使用變量保存經(jīng)過處理的值　91 12.2.3 對到目前為止完成的工作進行測試　92 12.3 存儲所有名字的一半　93 12.4 對名字的一半進行組合　94 12.5 總結　95 第4部分 在程序中做出選擇 第 13章 在程序中引入選擇機制　99 13.1 根據(jù)條件做出選擇　100 13.1.1 是否問題和真假語句　100 13.1.2 在語句中添加條件　101 13.2 編寫代碼做出選擇　101 13.2.1 一個例子　102 13.2.2 做出選擇的代碼：基本方式　103 13.3 程序的結構變化　103 13.3.1 做出多個選擇　104 13.3.2 根據(jù)另一個選擇結果做出選擇　104 13.3.3 一個更加復雜的嵌套的條件的例子　106 13.4 總結　108 13.5 章末檢測　108 第 14章 做出更復雜的選擇　109 14.1 組合多個條件　110 14.1.1 由真/假表達式組成的條件　111 14.1.2 操作符的優(yōu)先級規(guī)則　112 14.2 選擇需要執(zhí)行的代碼行　114 14.2.1 執(zhí)行某個操作　114 14.2.2 綜合討論　117 14.2.3 對代碼塊進行的思考　119 14.3 總結　120 14.4 章末檢測　121 第 15章 階段性項目：冒險游戲　122 15.1 制定游戲規(guī)則　122 15.2 創(chuàng)建不同的路徑　123 15.3 更多的選項？可以，盡管嘗試　124 15.4 總結　126 第5部分 重復執(zhí)行任務 第 16章 用循環(huán)重復任務　129 16.1 重復一個任務　130 16.1.1 在程序中引入非線性結構　130 16.1.2 無限循環(huán)　131 16.2 循環(huán)一定的次數(shù)　132 16.3 循環(huán)N次　134 16.3.1 常見的0到N–1的循環(huán)　135 16.3.2 展開循環(huán)　135 16.4 總結　136 16.5 章末檢測　136 第 17章 自定義的循環(huán)　137 17.1 自定義的循環(huán)　138 17.2 對字符串進行循環(huán)　139 17.3 總結　141 17.4 章末檢測　141 第 18章 在條件滿足時一直重復任務　143 18.1 在條件為真時保持循環(huán)　144 18.1.1 通過循環(huán)進行猜數(shù)　144 18.1.2 while循環(huán)　145 18.1.3 無限循環(huán)　146 18.2 for循環(huán)和while循環(huán)的比較　147 18.3 對循環(huán)進行控制　149 18.3.1 提前退出循環(huán)　149 18.3.2 回到循環(huán)的開始位置　150 18.4 總結　152 18.5 章末檢測　152 第 19章 階段性項目：拼字游戲（藝術版）　153 19.1 理解問題陳述　154 19.1.1 更改所有合法單詞的表示形式　154 19.1.2 用給定的字母卡組建一個合法的單詞　156 19.2 把代碼劃分為代碼段　159 19.3 總結　161 第6部分 將代碼組織為可復用的代碼塊 第 20章 創(chuàng)建持久性的程序　165 20.1 把一個較大的任務分解為更小的任務　166 20.1.1 在線訂購一件商品　166 20.1.2 理解主要概念　168 20.2 在編程中引入黑盒代碼　169 20.2.1 使用代碼模塊　169 20.2.2 代碼的抽象化　169 20.2.3 復用代碼　170 20.3　子任務存在于它們自己的環(huán)境中　172 20.4 總結　173 20.5 章末檢測　174 第 21章 用函數(shù)實現(xiàn)模塊化和抽象　175 21.1 編寫函數(shù)　176 21.1.1 函數(shù)基礎知識：函數(shù)的輸入　177 21.1.2 函數(shù)基礎知識：函數(shù)執(zhí)行的操作　178 21.1.3 函數(shù)基礎知識：函數(shù)的返回信息　178 21.2 使用函數(shù)　179 21.2.1 返回多個值　180 21.2.2 沒有return語句的函數(shù)　182 21.3 編寫函數(shù)說明書　184 21.4 總結　184 21.5 章末檢測　185 第 22章 函數(shù)的高級操作　186 22.1 從兩個角度思考函數(shù)　187 22.1.1 函數(shù)編寫者的角度　187 22.1.2 函數(shù)使用者的角度　187 22.2 函數(shù)的作用域　188 22.2.1 簡單的作用域例子　188 22.2.2 作用域規(guī)則　188 22.3 嵌套函數(shù)　192 22.4 把函數(shù)作為參數(shù)傳遞　193 22.5 返回一個函數(shù)　194 22.6 總結　195 22.7 章末檢測　195 第 23章 階段性項目：對朋友進行分析　197 23.1 讀取文件　198 23.1.1 文件格式　198 23.1.2 換行符　198 23.1.3 刪除換行符　199 23.1.4 使用元組存儲信息　200 23.1.5 返回什么　200 23.2 對用戶的輸入進行凈化　201 23.3 測試和調試到目前為止所編寫的代碼　202 23.3.1 文件對象　202 23.3.2 編寫一個包含姓名和電話號碼的文本文件　202 23.3.3 打開文件以進行讀取　203 23.4 重復使用函數(shù)　203 23.5 分析信息　204 23.5.1 規(guī)范　204 23.5.2 幫助函數(shù)　205 23.6 總結　208 第7部分 使用可變數(shù)據(jù)類型 第 24章 可變對象和不可變對象　211 24.1 不可變對象　212 24.2 對可變性的需求　214 24.3 總結　216 24.4 章末檢測　216 第 25章 對列表進行操作　217 25.1 列表與元組的比較　218 25.2 創(chuàng)建列表和獲取特定位置的元素　219 25.3 對元素進行計數(shù)以及獲取元素的位置　220 25.4 在列表中添加元素：append、insert和extend　221 25.4.1 使用append　221 25.4.2 使用insert　222 25.4.3 使用extend　222 25.5 從列表中移除元素：pop　223 25.6 更改元素的值　224 25.7 總結　225 25.8 章末檢測　226 第 26章 列表的高級操作　227 26.1 排序和反轉列表　228 26.2 列表的列表　229 26.3 把字符串轉換為列表　230 26.4 列表的應用　231 26.4.1 堆棧　231 26.4.2 隊列　232 26.5 總結　233 26.6 章末檢測　233 第 27章 字典作為對象之間的映射　234 27.1 創(chuàng)建字典、鍵和值　236 27.2 在字典中添加鍵值對　237 27.3 從字典中刪除鍵值對　238 27.4 獲取字典中所有的鍵和值　239 27.5 為什么應該使用字典　241 27.5.1 使用頻率字典進行計數(shù)　241 27.5.2 創(chuàng)建非常規(guī)的字典　242 27.6 總結　243 27.7 章末檢測　243 第 28章 別名以及復制列表和字典　245 28.1 使用對象的別名　246 28.1.1 不可變對象的別名　246 28.1.2 可變對象的別名　247 28.1.3 可變對象作為函數(shù)的參數(shù)　249 28.2 創(chuàng)建可變對象的副本　250 28.2.1 復制可變對象的命令　250 28.2.2 獲取有序列表的副本　251 28.2.3 對可變對象進行迭代時需要小心　252 28.2.4 為什么要存在別名　253 28.3 總結　254 28.4 章末檢測　254 第 29章 階段性項目：文檔的相似度　255 29.1 把問題分解為不同的子任務　256 29.2 讀取文件信息　256 29.3 保存文件中的所有單詞　257 29.4 把單詞映射到它們的頻率　259 29.5 使用相似度比較兩個文檔　260 29.6 最終的整合　261 29.7 一個可能的擴展　262 29.8 總結　263 第8部分 使用面向對象編程創(chuàng)建自己的對象類型 第30章 創(chuàng)建自己的對象類型　267 30.1 為什么需要新類型　268 30.2 什么組成了一個對象　269 30.2.1 對象的屬性　269 30.2.2 對象的行為　270 30.3 使用點號記法　270 30.4 總結　271 第31章 為對象類型創(chuàng)建類　272 31.1 用類實現(xiàn)新的對象類型　273 31.2 數(shù)據(jù)屬性作為對象的屬性　273 31.2.1 用_ _init_ _初始化對象　274 31.2.2 在_ _init_ _內部創(chuàng)建對象屬性　274 31.3 方法作為對象的操作和行為　275 31.4 使用定義的對象類型　276 31.5 在_ _init_ _中創(chuàng)建帶參數(shù)的類　277 31.6 作用于類名而不是對象的點號記法　278 31.7 總結　279 31.8 章末檢測　279 第32章 使用自己的對象類型　280 32.1 定義堆棧對象　281 32.1.1 選擇數(shù)據(jù)屬性　281 32.1.2 實現(xiàn)Stack類的方法　282 32.2 使用Stack對象　283 32.2.1 創(chuàng)建一個煎餅堆�！�283 32.2.2 創(chuàng)建一個圓堆�！�284 32.3 總結　287 32.4 章末檢測　287 第33章 對類進行自定義　288 33.1 覆寫一個特殊的方法　289 33.2 在自己的類中覆寫print()方法　291 33.3 背后發(fā)生的事情　292 33.4 可以對類做什么　293 33.5 總結　294 33.6 章末檢測　294 第34章 階段性項目：牌類游戲　295 34.1 使用已經(jīng)存在的類　296 34.2 詳細分析游戲規(guī)則　296 34.3 定義Player類　297 34.4 定義CardDeck類　298 34.5 模擬牌類游戲　299 34.5.1 設置對象　299 34.5.2 模擬游戲中的回合　300 34.6 用類實現(xiàn)模塊化和抽象　301 34.7 總結　302 第9部分 使用程序庫完善自己的程序 第35章 實用的程序庫　305 35.1 導入程序庫　306 35.2 用math庫進行數(shù)學運算　308 35.3 用random庫操作隨機數(shù)　309 35.3.1 隨機化的列表　309 35.3.2 模擬概率游戲　310 35.3.3　使用種子重復結果　311 35.4 用time庫對程序進行計時　312 35.4.1 使用時鐘　312 35.4.2 使程序暫停運行　312 35.5 總結　313 35.6 章末檢測　313 第36章 測試和調試程序　314 36.1 使用unittest程序庫　315 36.2 將程序與測試分離　316 36.3 調試代碼　319 36.4 總結　321 36.5 章末檢測　322 第37章 圖形用戶接口程序庫　323 37.1 一個圖形用戶接口庫　323 37.2 使用tkinter庫設置程序　324 37.3 添加部件　325 37.4 添加事件處理函數(shù)　327 37.5 總結　329 37.6 章末檢測　330 第38章 階段性項目：追逐游戲　331 38.1 確認問題的組成部分　332 38.2 在窗口中創(chuàng)建兩個形狀　332 38.3 在畫布中移動形狀　335 38.4 檢測形狀之間的碰撞　337 38.5 可能的擴展　338 38.6 總結　339 附錄A 各章習題的答案　340 附錄B Python語法摘要　381 附錄C 有趣的Python程序庫　384