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Python沖關實戰 版權信息
- ISBN：9787030723178
- 條形碼：9787030723178 ; 978-7-03-072317-8
- 裝幀：一般膠版紙
- 冊數：暫無
- 重量：暫無
- 所屬分類：>
Python沖關實戰 內容簡介
本書是“計算機科學素養”叢書之一，從初學者的角度詳細講解了Python開發中用到的多種技術，是一本Python入門教程。全書共13章，在講解Python開發環境的搭建及其運行機制、基本語法時，采用通俗易懂的語言闡述抽象的概念，選用典型、翔實的案例演示知識的運用。在講解元組、列表、集合、字典、自定義函數、文件操作、PDF文件處理、Excel數據處理與可視化、游戲編程基礎的章節中，通過剖析案例、分析代碼含義、解決常見問題等方式進行闡述。全書以案例學習為主，將Python的功能融入問題求解中，幫助初學者提高學習興趣。 本書可作為高校計算機公共課、程序設計基礎類課程的教材，也可作為計算機愛好者學習程序設計的入門參考書。
Python沖關實戰 目錄
目錄
第1章 走進Python 1
1.1 沖關知識準備——Python基礎操作 1
1.1.1 Python的安裝 1
1.1.2 運行Python代碼 5
1.1.3 認識Python庫 6
1.2 熱身加油站——開啟Python之旅 8
案例1-1 Shell交互式運行Python代碼 8
案例1-2 文件式運行Python代碼 8
案例1-3 文件式運行含輸入語句的代碼 9
案例1-4 文件式運行含循環語句的繪圖代碼 10
案例1-5 文件式運行含格式化輸出的代碼 10
案例1-6 文件式運行含自定義函數的繪圖代碼 11
1.3 沖關任務——Python代碼的運行體驗 11
1.4 關卡任務 13
第2章 turtle模塊應用 14
2.1 沖關知識準備——認識turtle 14
2.1.1 turtle模塊概述 14
2.1.2 turtle模塊基礎 15
2.1.3 繪圖函數解析 17
2.2 熱身加油站——學習turtle繪圖要領 19
案例2-1 turtle運動函數練習 19
案例2-2 turtle繪制圖形 20
案例2-3 turtle畫筆控制練習 21
案例2-4 turtle繪制任意多邊形 22
案例2-5 turtle繪制太極圖 22
2.3 沖關任務——turtle繪圖的實踐 24
2.4 關卡任務 25
第3章 Python編程大揭秘 26
3.1 沖關知識準備——輸入/輸出和基本數據類型 26
3.1.1 數據的輸入/輸出 26
3.1.2 基本數據類型 27
3.2 熱身加油站——理解程序中的輸入/輸出 29
案例3-1 代碼中的計算與輸出 29
案例3-2 內置數學函數的使用 30
案例3-3 模塊中函數的使用 31
案例3-4 數學運算符的使用 31
案例3-5 變量賦值的三種方法 32
案例3-6 字符串切片 33
案例3-7 字符串的“包含”判斷 34
案例3-8 三角函數圖案繪制 34
案例3-9 數學函數的圖形化輸出 35
3.3 沖關任務——輸入/輸出模式下的程序設計 37
3.4 關卡任務 38
第4章 按部就班和選擇 39
4.1 沖關知識準備——順序和分支結構使用規則 39
4.2 熱身加油站——生活中常用的順序與分支流程 43
案例4-1 利息計算 43
案例4-2 年齡分級 44
案例4-3 超速判斷 45
案例4-4 身高分類 46
案例4-5 折扣計算 47
4.3 沖關任務——順序和分支的運用 49
4.4 關卡任務 50
第5章 循環的秘密 51
5.1 沖關知識準備——Python循環 51
5.1.1 for循環 51
5.1.2 while循環 52
5.1.3 中斷循環break 52
5.1.4 繼續循環continue 53
5.2 熱身加油站——生活中的循環 53
案例5-1 統計漢字個數 53
案例5-2 進制轉換 54
案例5-3 刪除指定字符 55
案例5-4 牛頓迭代法求平方根 56
案例5-5 說謊問題 58
5.3 沖關任務——循環結構的運用 59
5.4 關卡任務 60
第6章 循環擴展與異常處理 61
6.1 沖關知識準備——更強大的程序結構 61
6.2 熱身加油站——體驗嵌套循環與異常處理 66
案例6-1 計算 50以內的素數 66
案例6-2 冰雹猜想 67
案例6-3 繪制螺旋四葉草圖案 68
案例6-4 計算時間距離 69
案例6-5 異常處理 70
6.3 沖關任務——循環的高級運用與異常處理 71
6.4 關卡任務 72
第7章 元組和列表 73
7.1 沖關知識準備——元組和列表的使用規則 73
7.2 熱身加油站——元組和列表的基本操作 76
案例7-1 元組的表示與應用 76
案例7-2 列表常用操作 177
案例7-3 列表常用操作 278
案例7-4 列表的賦值與復制 79
案例7-5 元組元素拼接 80
案例7-6 列表推導式 81
案例7-7 列表在元件測試中的運用 82
案例7-8 列表操作綜合運用 83
案例7-9 列表元素的刪除 84
案例7-10 字典序*小問題 84
7.3 沖關任務——元組和列表的運用 85
7.4 關卡任務 87
第8章 集合和字典 89
8.1 沖關知識準備——集合和字典的使用規則 89
8.2 熱身加油站——集合和字典的基本操作 93
案例8-1 集合的表示與基礎運用 93
案例8-2 集合元素唯一性的運用 94
案例8-3 利用字典統計成績 95
案例8-4 集合綜合操作 96
案例8-5 字典模擬用戶登錄 97
案例8-6 結合字典統計字符出現頻率 98
案例8-7 結合字典統計單詞出現頻率 99
案例8-8 結合字典統計中文詞語出現頻率 100
8.3 沖關任務——字典的運用 101
8.4 關卡任務 103
第9章 自定義函數 104
9.1 沖關知識準備——認識自定義函數 104
9.2 熱身加油站——自定義函數及其相關操作 107
案例9-1 參數傳遞 107
案例9-2 lambda函數 108
案例9-3 設計函數計算平均值、*值 108
案例9-4 設計函數計算斐波拉契數列 109
案例9-5 設計可接收元組參數的函數 110
案例9-6 設計可接收字典參數的函數 111
案例9-7 設計遞歸函數 112
案例9-8 變量作用域 113
案例9-9 計算*大公約數與*小公倍數 114
9.3 沖關任務——用自定義函數提高代碼復用率 115
9.4 關卡任務 116
第10章 文件操作 118
10.1 沖關知識準備——認識文件基本操作 118
10.2 熱身加油站——自動化文件操作基礎 121
案例10-1 打開、讀取、關閉文件 121
案例10-2 讀取并替換文件內容 122
案例10-3 讀取并拼接文件內容 123
案例10-4 向文件寫入內容 124
案例10-5 遍歷文件夾 125
案例10-6 創建文件夾、復制文件 126
案例10-7 刪除、重命名、移動指定類型文件 127
10.3 沖關任務——文件操作應用 128
10.4 關卡任務 129
第11章 PDF文件處理與可視化 130
11.1 沖關知識準備——PDF處理、分詞與詞云 130
11.2 熱身加油站——讀取PDF、分詞與生成詞云 132
案例11-1 讀取指定頁碼的PDF文本內容 132
案例11-2 讀取指定頁碼的PDF表格內容 134
案例11-3 讀取PDF所有表格內容 135
案例11-4 分詞并統計詞頻 136
案例11-5 基本詞云圖 138
案例11-6 指定形狀的詞云圖 139
11.3 沖關任務——讀取PDF內容、文本分詞與可視化 141
11.4 關卡任務 143
第12章 Excel數據處理與可視化 145
12.1 沖關知識準備——處理Excel、數據可視化 145
12.2 熱身加油站——自動處理Excel與數據圖 147
案例12-1 創建Excel文件并寫入內容 147
案例12-2 比對Excel文件 149
案例12-3 在Excel中插入內容 150
案例12-4 合并Excel文件 151
案例12-5 Excel數據分類寫入不同表 152
案例12-6生成柱形圖 153
案例12-7 生成漏斗圖 155
12.3 沖關任務——數據自動處理與可視化 156
12.4 關卡任務 159
第13章 游戲編程基礎 160
13.1 沖關知識準備——游戲編程要素與可視化界面 160
13.2 熱身加油站——游戲設計與可視化輸入/輸出 165
案例13-1 創建基本游戲窗口 165
案例13-2 創建指定背景的游戲窗口 166
案例13-3 在游戲窗口中繪圖 167
案例13-4 在游戲窗口中移動圖案 168
案例13-5 可視化輸入/輸出 169
13.3 沖關任務——設計簡單游戲 171
13.4 關卡任務 173
參考文獻 174
第1章 走進Python 1
1.1 沖關知識準備——Python基礎操作 1
1.1.1 Python的安裝 1
1.1.2 運行Python代碼 5
1.1.3 認識Python庫 6
1.2 熱身加油站——開啟Python之旅 8
案例1-1 Shell交互式運行Python代碼 8
案例1-2 文件式運行Python代碼 8
案例1-3 文件式運行含輸入語句的代碼 9
案例1-4 文件式運行含循環語句的繪圖代碼 10
案例1-5 文件式運行含格式化輸出的代碼 10
案例1-6 文件式運行含自定義函數的繪圖代碼 11
1.3 沖關任務——Python代碼的運行體驗 11
1.4 關卡任務 13
第2章 turtle模塊應用 14
2.1 沖關知識準備——認識turtle 14
2.1.1 turtle模塊概述 14
2.1.2 turtle模塊基礎 15
2.1.3 繪圖函數解析 17
2.2 熱身加油站——學習turtle繪圖要領 19
案例2-1 turtle運動函數練習 19
案例2-2 turtle繪制圖形 20
案例2-3 turtle畫筆控制練習 21
案例2-4 turtle繪制任意多邊形 22
案例2-5 turtle繪制太極圖 22
2.3 沖關任務——turtle繪圖的實踐 24
2.4 關卡任務 25
第3章 Python編程大揭秘 26
3.1 沖關知識準備——輸入/輸出和基本數據類型 26
3.1.1 數據的輸入/輸出 26
3.1.2 基本數據類型 27
3.2 熱身加油站——理解程序中的輸入/輸出 29
案例3-1 代碼中的計算與輸出 29
案例3-2 內置數學函數的使用 30
案例3-3 模塊中函數的使用 31
案例3-4 數學運算符的使用 31
案例3-5 變量賦值的三種方法 32
案例3-6 字符串切片 33
案例3-7 字符串的“包含”判斷 34
案例3-8 三角函數圖案繪制 34
案例3-9 數學函數的圖形化輸出 35
3.3 沖關任務——輸入/輸出模式下的程序設計 37
3.4 關卡任務 38
第4章 按部就班和選擇 39
4.1 沖關知識準備——順序和分支結構使用規則 39
4.2 熱身加油站——生活中常用的順序與分支流程 43
案例4-1 利息計算 43
案例4-2 年齡分級 44
案例4-3 超速判斷 45
案例4-4 身高分類 46
案例4-5 折扣計算 47
4.3 沖關任務——順序和分支的運用 49
4.4 關卡任務 50
第5章 循環的秘密 51
5.1 沖關知識準備——Python循環 51
5.1.1 for循環 51
5.1.2 while循環 52
5.1.3 中斷循環break 52
5.1.4 繼續循環continue 53
5.2 熱身加油站——生活中的循環 53
案例5-1 統計漢字個數 53
案例5-2 進制轉換 54
案例5-3 刪除指定字符 55
案例5-4 牛頓迭代法求平方根 56
案例5-5 說謊問題 58
5.3 沖關任務——循環結構的運用 59
5.4 關卡任務 60
第6章 循環擴展與異常處理 61
6.1 沖關知識準備——更強大的程序結構 61
6.2 熱身加油站——體驗嵌套循環與異常處理 66
案例6-1 計算 50以內的素數 66
案例6-2 冰雹猜想 67
案例6-3 繪制螺旋四葉草圖案 68
案例6-4 計算時間距離 69
案例6-5 異常處理 70
6.3 沖關任務——循環的高級運用與異常處理 71
6.4 關卡任務 72
第7章 元組和列表 73
7.1 沖關知識準備——元組和列表的使用規則 73
7.2 熱身加油站——元組和列表的基本操作 76
案例7-1 元組的表示與應用 76
案例7-2 列表常用操作 177
案例7-3 列表常用操作 278
案例7-4 列表的賦值與復制 79
案例7-5 元組元素拼接 80
案例7-6 列表推導式 81
案例7-7 列表在元件測試中的運用 82
案例7-8 列表操作綜合運用 83
案例7-9 列表元素的刪除 84
案例7-10 字典序*小問題 84
7.3 沖關任務——元組和列表的運用 85
7.4 關卡任務 87
第8章 集合和字典 89
8.1 沖關知識準備——集合和字典的使用規則 89
8.2 熱身加油站——集合和字典的基本操作 93
案例8-1 集合的表示與基礎運用 93
案例8-2 集合元素唯一性的運用 94
案例8-3 利用字典統計成績 95
案例8-4 集合綜合操作 96
案例8-5 字典模擬用戶登錄 97
案例8-6 結合字典統計字符出現頻率 98
案例8-7 結合字典統計單詞出現頻率 99
案例8-8 結合字典統計中文詞語出現頻率 100
8.3 沖關任務——字典的運用 101
8.4 關卡任務 103
第9章 自定義函數 104
9.1 沖關知識準備——認識自定義函數 104
9.2 熱身加油站——自定義函數及其相關操作 107
案例9-1 參數傳遞 107
案例9-2 lambda函數 108
案例9-3 設計函數計算平均值、*值 108
案例9-4 設計函數計算斐波拉契數列 109
案例9-5 設計可接收元組參數的函數 110
案例9-6 設計可接收字典參數的函數 111
案例9-7 設計遞歸函數 112
案例9-8 變量作用域 113
案例9-9 計算*大公約數與*小公倍數 114
9.3 沖關任務——用自定義函數提高代碼復用率 115
9.4 關卡任務 116
第10章 文件操作 118
10.1 沖關知識準備——認識文件基本操作 118
10.2 熱身加油站——自動化文件操作基礎 121
案例10-1 打開、讀取、關閉文件 121
案例10-2 讀取并替換文件內容 122
案例10-3 讀取并拼接文件內容 123
案例10-4 向文件寫入內容 124
案例10-5 遍歷文件夾 125
案例10-6 創建文件夾、復制文件 126
案例10-7 刪除、重命名、移動指定類型文件 127
10.3 沖關任務——文件操作應用 128
10.4 關卡任務 129
第11章 PDF文件處理與可視化 130
11.1 沖關知識準備——PDF處理、分詞與詞云 130
11.2 熱身加油站——讀取PDF、分詞與生成詞云 132
案例11-1 讀取指定頁碼的PDF文本內容 132
案例11-2 讀取指定頁碼的PDF表格內容 134
案例11-3 讀取PDF所有表格內容 135
案例11-4 分詞并統計詞頻 136
案例11-5 基本詞云圖 138
案例11-6 指定形狀的詞云圖 139
11.3 沖關任務——讀取PDF內容、文本分詞與可視化 141
11.4 關卡任務 143
第12章 Excel數據處理與可視化 145
12.1 沖關知識準備——處理Excel、數據可視化 145
12.2 熱身加油站——自動處理Excel與數據圖 147
案例12-1 創建Excel文件并寫入內容 147
案例12-2 比對Excel文件 149
案例12-3 在Excel中插入內容 150
案例12-4 合并Excel文件 151
案例12-5 Excel數據分類寫入不同表 152
案例12-6生成柱形圖 153
案例12-7 生成漏斗圖 155
12.3 沖關任務——數據自動處理與可視化 156
12.4 關卡任務 159
第13章 游戲編程基礎 160
13.1 沖關知識準備——游戲編程要素與可視化界面 160
13.2 熱身加油站——游戲設計與可視化輸入/輸出 165
案例13-1 創建基本游戲窗口 165
案例13-2 創建指定背景的游戲窗口 166
案例13-3 在游戲窗口中繪圖 167
案例13-4 在游戲窗口中移動圖案 168
案例13-5 可視化輸入/輸出 169
13.3 沖關任務——設計簡單游戲 171
13.4 關卡任務 173
參考文獻 174
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Python沖關實戰 節選
第1章 走進Python 老師交給李雷和韓梅新學期任務，需要他們和同學一起學習一門新的編程語言——Python語言，迅速掌握Python語言的特點、安裝、代碼運行、調試等基本操作。 完成上述任務，他們需要了解Python的特點，對應軟件的安裝方法，能夠正確地編寫、運行、調試程序，掌握Python強大的盟友——第三方庫；在熱身加油站補充能量觀察并分析各個案例，思考其中的代碼規則及實現邏輯；在沖關任務中完成有關Python軟件的基礎操作；*后完成關卡任務。 1.1 沖關知識準備——Python基礎操作 1.1.1 Python的安裝 學習Python編程，首先需要把Python相關的軟件安裝到計算機。安裝完成后，將會得到一個Python解釋器、一個命令行交互環境 IDLE Shell窗口以及一個簡單的集成開發環境。安裝Python軟件只需要4步，讓我們一起來操作吧。 1.了解你的計算機系統 在桌面上找到“計算機”圖標并右擊，在彈出的右鍵菜單中選擇“屬性”選項，就可以查看計算機的系統類型，如圖1-1所示。 圖1-1 系統信息 2.下載Python安裝包 先登錄Python的官方網站(python.org)，單擊 Downloads標簽進入軟件下載區，如圖1-2所示。 圖1-2 下載Python 說明： (1)Python為不同的操作系統提供了不同的安裝包下載，這里以 Windows 10為例。 (2)大家要根據自己安裝的操作系統下載相應的安裝包，如圖1-3所示。 圖1-3 選擇Python安裝包 (3)安裝包分為 embeddable package和 installer。embeddable package下載后可以直接使用；installer則需要安裝才能使用，安裝方法與安裝應用軟件相同，推薦使用這種方式，因為它會自動安裝一些工具，如 pip等，還會自動配置用戶變量，安裝成功后，就可以直接使用。 3.安裝Python 雙擊下載好的安裝包，首先選擇自動配置環境，然后選擇 Customize installation，進行自定義安裝，如圖1-4所示。 圖1-4 自定義安裝選項 說明： (1)一定要選中AddPython 3.10 to PATH復選框，把Python 3.10添加到環境變量，然后在 Windows命令提示符下運行Python，否則用戶需要重新配置。 (2)Install Now默認安裝路徑，不推薦使用。 (3)Customize installation自定義安裝，可以選擇安裝路徑，推薦用戶選擇。 (4)在Optional Features窗體和 Advanced Options窗體中，根據自己的需要選擇安裝，也可以是默認選項，然后單擊 Install按鈕，如圖1-5、圖1-6所示。 圖1-5 選擇安裝項目 圖1-6 高級安裝選項 (5)軟件安裝成功，如圖1-7所示。 圖1-7 安裝成功界面 (6)Python安裝包將在系統中安裝一批與Python開發和運行相關的程序，其中*重要的兩個是Python命令行和Python集成開發環境(Python’s Integrated Development Environment， IDLE)。 4.測試是否安裝成功 檢驗是否安裝成功，在操作系統中打開 cmd命令窗口并輸入“python”命令，出現如圖1-8所示Python版本提示，則表示安裝成功。 圖1-8 測試是否安裝成功 1.1.2 運行Python代碼 正確安裝完成Python開發工具后，將會得到一個Python解釋器、一個命令行交互環境 IDLE Shell窗口以及一個簡單的集成開發環境。IDLE是開發Python程序的基本工具，具備基本的程序調試、運行的功能，是簡單Python開發不錯的選擇。安裝好Python解釋器以后，IDLE被自動安裝好了，可以直接運行使用。 Python代碼的運行方式有兩種，分別是 Shell交互式和文件式。Shell交互式可以執行用戶輸入的每條命令，對于調試和實驗非常有利。文件式保存在文本文件中的Python代碼，它可以一次性全部運行。 1. Shell交互式運行Python代碼 在 Shell交互式下，用戶只需要在“>>>”后直接輸入命令，用戶輸入Python的每條代碼，輸出結果如圖1-9所示。 圖1-9 Shell交互式 說明： (1)在 Shell交互式的啟動方式中，常用的是通過安裝的IDLE來啟動Python運行環境。 (2)在提示符“ >>>”后輸入 exit()或者 quit()可以退出Python的運行環境。 2.文件式運行Python代碼 打開 IDLE，在菜單欄中選擇 File→New File命令或者使用 Ctrl+N鍵打開一個新窗口。這是 IDLE程序編輯器，可在編輯器中直接錄入程序代碼，如圖1-10所示。 圖1-10 IDLE程序編輯器 說明： (1)錄入多行程序代碼后，程序在運行之前需要保存。選擇 File(文件)→Save(保存)或者 File→Save as(另存為)命令保存文件，并為文件取名“解釋器案例-1.py”。注意，如果不選擇默認的文件存儲位置，用戶可以通過 Save as命令方式，更改文件存儲位置，如圖1-11所示。 圖1-11 程序另存為操作 (2)在菜單欄中選擇 Run→Run Module(運行模塊)命令，或者直接按 F5鍵就可以運行程序了，如圖1-12所示。 圖1-12運行程序 (3)在 Shell交互窗口中就可以查看程序運行結果，如圖1-13所示。 圖1-13 程序運行結果 1.1.3 認識Python庫 庫可以讓程序員在開發過程中不需要反復寫*基礎的代碼，實現代碼的復用。Python庫是相關功能模塊的集合，模塊是某些功能代碼的集合，導入庫中對應的模塊，就可以在自己的代碼中使用其功能，從而提高效率。 1.標準庫與第三方庫 Python語言有標準庫和第三方庫兩類庫。標準庫是所有內置模塊的統稱，隨Python安裝包一起發布，如表1-1列出了常用的內置模塊。除了標準庫的模塊以外，還有許多第三方庫中的模塊，它們的調用方式相同。
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