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目 录

第1部分 基 础 知 识

第1章 运行环境和开发环境...........................................................3

1.1 Python语言简介 ................................................................................3

1.1.1 程序设计语言简介 ................................................................4

1.1.2 Python语言 ............................................................................5

1.2 运行环境 ............................................................................................7

1.2.1 硬件运行环境 ........................................................................7

1.2.2 软件运行环境 ........................................................................8

1.3 开发环境 ..........................................................................................11

1.4 运行Python程序 .............................................................................16

1.4.1 从终端运行程序 ..................................................................16

1.4.2 从PyCharm运行程序 .........................................................18

1.5 实践训练 ..........................................................................................20

第2章 建立项目.............................................................................22

2.1 创建项目 ..........................................................................................22

2.1.1 在PyCharm中创建项目 .....................................................23

2.1.2 常见问题 ..............................................................................26

2.2 程序的灵魂——算法 ......................................................................27

2.2.1 算法概念理解 ......................................................................28

2.2.2 常用算法举例 ......................................................................28

2.2.3 算法评价 ..............................................................................30

2.3 流程图和三种基本结构 ..................................................................31

2.3.1 流程图 ..................................................................................31

2.3.2 三种基本结构 ......................................................................31

2.3.3 流程图举例 ..........................................................................33

2.4 实践训练 ..........................................................................................36

第3章 开发基础.............................................................................38

3.1 标识符和输入/输出 .......................................................................38

3.1.1 标识符 ..................................................................................39

3.1.2 输入/输出函数 ...................................................................43

3.2 数据类型和运算符 ..........................................................................45

3.2.1 数据类型 .........................................................................................................46

3.2.2 数据类型转换 .................................................................................................47

3.2.3 运算符 .............................................................................................................48

3.3 字符串 .........................................................................................................................50

3.3.1 字符串的定义 .................................................................................................51

3.3.2 转义字符 .........................................................................................................52

3.3.3 字符串格式化 .................................................................................................53

3.3.4 字符串运算符 .................................................................................................55

3.4 列表 .............................................................................................................................55

3.4.1 列表的创建 .....................................................................................................56

3.4.2 列表的访问 .....................................................................................................57

3.4.3 列表元素的操作 .............................................................................................58

3.4.4 列表训练 .........................................................................................................66

3.5 元组 .............................................................................................................................68

3.5.1 元组的定义 .....................................................................................................68

3.5.2 元组的创建 .....................................................................................................69

3.5.3 元组的访问 .....................................................................................................70

3.5.4 元组的遍历 .....................................................................................................71

3.5.5 修改元组 .........................................................................................................72

3.5.6 删除元组 .........................................................................................................72

3.6 字典 .............................................................................................................................72

3.6.1 字典的定义 .....................................................................................................73

3.6.2 字典的创建 .....................................................................................................74

3.6.3 字典的访问 .....................................................................................................74

3.6.4 字典的遍历 .....................................................................................................75

3.6.5 字典元素的修改 .............................................................................................76

3.6.6 删除字典 .........................................................................................................76

3.7 实践训练 .....................................................................................................................77

第4章 程序结构.....................................................................................................79

4.1 顺序结构 .....................................................................................................................79

4.2 选择结构 .....................................................................................................................80

4.2.1 选择结构流程图 .............................................................................................82

4.2.2 条件表达式 .....................................................................................................82

4.2.3 if语句 ..............................................................................................................84

4.2.4 选择结构嵌套 .................................................................................................88

4.2.5 条件运算符构成的选择结构 .........................................................................91

4.2.6 选择结构的应用 .............................................................................................92

4.3 循环结构 .....................................................................................................................97

4.3.1 循环结构的流程图 .........................................................................................97

4.3.2 while语句 .......................................................................................................98

4.3.3 for语句 ............................................................................................................99

4.3.4 break语句和continue语句 ..........................................................................100

4.3.5 循环结构嵌套与算法效率 ...........................................................................103

4.3.6 循环结构的应用 ...........................................................................................105

4.4 实践训练 ...................................................................................................................109

第5章 函数...........................................................................................................111

5.1 函数的定义和调用 ...................................................................................................111

5.1.1 函数的定义 ...................................................................................................112

5.1.2 函数的调用 ...................................................................................................112

5.2 函数的参数 ...............................................................................................................113

5.2.1 参数的类型和形式 .......................................................................................113

5.2.2 函数的返回值 ...............................................................................................118

5.3 嵌套和递归 ...............................................................................................................119

5.3.1 函数的嵌套调用 ...........................................................................................119

5.3.2 函数的递归调用 ...........................................................................................120

5.4 变量的作用域 ...........................................................................................................121

5.4.1 局部变量 .......................................................................................................121

5.4.2 全局变量 .......................................................................................................122

5.5 常用的内置函数和标准库函数 ...............................................................................124

5.5.1 内置函数 .......................................................................................................124

5.5.2 标准库函数 ...................................................................................................127

5.6 实践训练 ...................................................................................................................129

第6章 开发进阶...................................................................................................131

6.1 班级出勤统计 ...........................................................................................................131

6.1.1 Matplotlib工具包 .........................................................................................132

6.1.2 绘制曲线图 ...................................................................................................134

6.1.3 绘制散点图 ...................................................................................................136

6.1.4 绘制柱状图 ...................................................................................................137

6.1.5 绘制直方图 ...................................................................................................138

6.2 学生学籍管理 ...........................................................................................................140

6.2.1 面向对象编程基础 .......................................................................................142

6.2.2 面向对象编程应用 .......................................................................................148

6.2.3 面向对象编程拓展 .......................................................................................155

6.3 实践训练 ...................................................................................................................159

第2部分 综 合 实 训

综合实训1 课堂电子考勤软件............................................................................163

任务7.1 填写项目确认单 ..............................................................................................163

任务7.2 环境搭建 ..........................................................................................................165

任务7.3 界面设计 ..........................................................................................................171

任务7.4 功能设计 ..........................................................................................................177

任务7.5 测试 ..................................................................................................................181

任务7.6 验收 ..................................................................................................................185

综合实训2 智能翻译软件....................................................................................188

任务8.1 填写项目确认单 ..............................................................................................188

任务8.2 环境搭建 ..........................................................................................................189

任务8.3 界面设计 ..........................................................................................................195

任务8.4 功能设计 ..........................................................................................................197

任务8.5 测试 ..................................................................................................................204

任务8.6 验收 ..................................................................................................................206

综合实训3 AI手写数字识别软件 ......................................................................208

任务9.1 填写项目确认单 ..............................................................................................208

任务9.2 环境搭建 ..........................................................................................................209

任务9.3 界面设计 ..........................................................................................................211

任务9.4 功能设计 ..........................................................................................................214

任务9.5 测试 ..................................................................................................................223

任务9.6 验收 ..................................................................................................................224

综合实训4 高数问题求解软件............................................................................226

任务10.1 填写项目确认单 ............................................................................................226

任务10.2 环境搭建 ........................................................................................................227

任务10.3 界面设计 ........................................................................................................230

任务10.4 功能设计 ........................................................................................................233

任务10.5 测试 ................................................................................................................245

任务10.6 验收 ................................................................................................................246

参考文献...................................................................................................................248