Python趣味编程入门

多年以前，编程可能还只是少数人掌握的一项技能。但是随着计算机的普及和人工智能的流行，编程已经成为一项男女老幼皆可学习的技术。Python是一种面向对象的解释型程序设计语言，也是2017年很受欢迎的人工智能编程语言。本书通过一个个有趣的程序清单，帮助读者掌握Python编程的基础知识。本书内容分为9章：D1章介绍了在不同的操作系统上如何安装Python软件，后面章节用实例对Python编程语言的知识点进行剖析，zui后一章展示了4个综合性应用案例，帮助读者对所学进行总结巩固。
本书非常适合对计算机编程的基础知识感兴趣的青少年及初学者使用。全书程序清单的原代码文件可以通过扫描封底上的二维码获取。

迈克?桑德斯是一名关注计算机领域发展的记者、编程培训师和软件开发员。他在软件开发和各种编程语言的使用方面具有20多年的实践经验。他喜爱Python语言，并定期使用它完成小任务和大工程。此外，他还为计算机杂志撰写了大量关于Python的文章。

什么是Python？为什么它很重要？为什么它越来越流行？你心中是不是也同样充满了疑惑，也许这本全面的指南将给你一个详尽的答案。在这个网络时代，计算机编程迅猛发展，几乎所有的高科技都要使用编程。学习这门语言，你会更清楚机器人的脑回路，对人工智能、自动驾驶等高新科技也会有更深入的理解。

本书案例丰富，对代码有详细的注释，是编程初学者的好帮手。

2008 年，“编程”一词还带有很多负面含义。大部分人认为程序员是住在小隔间里的“薪奴”，每天 8 小时盯着屏幕，艰苦地制作着令人费解的文章。那么，以编程为爱好的人是什么样子呢？应该是沉迷于《龙与地下城》、胡子拉碴的极客们吧。今天，如果仍沿用以前的认知，那就大错特错了，编程（编码、设计，或者你想用的任何词）已经变得很酷。人们认识到，它并不是一种“魔法”，不是常人完全无法理解的东西。小孩子们在编程，家庭主妇们在编程，退休老人也在编程—这是一项迷人的工作。程序员骄傲地谈论自己的职业或者爱好，而不再怕被人贴上“极客”的标签。但是，为什么会有这样的变化，是什么促使人们的观念有了如此大的转变？这里有 3 个关键因素。首先，一些政府机构开始意识到编程在教育中的重要性。在 20 世纪 80 年代和 90 年代初，本书作者还在英国上学时，当时计算机编程完全是选修课，很少有孩子选择它（如前所述，选择计算机编程的孩子立刻就被贴上“极客”的标签）。今天，英国政府鼓励孩子们尽早学习编程并正确认识编程，消除了与之相关的负面信息。课外编程俱乐部已经获得了巨大成功。

这就引出了编程越来越受欢迎的第二个原因：人们意识到这门学科传授的是宝贵的实用技能。当你学习编程时，学到的不仅是一堆古怪的单词和符号，你将学会更富有逻辑地思考问题，区分不同事物并合理进行分解，积极寻找解决问题的新方法。这样学习编程的同时，你还能更有效地处理许多日常的难题。最后，一种信用卡大小的计算机（树莓派）为编程的流行起到了惊人的作用。树莓派在全球已经售出数百万套，它们可用于形形色色的任务，也特别适合于学习编程。这种计算机便宜、简单，可以接入电视，并自带现成的Python 编程语言——这也是本书的主题。

是什么让 Python 如此特别？为什么在编程语言如此多样的情况下，我们要选择它作为本书的主题？简而言之，Python 包罗万象。和那些看上去神秘甚至可怕的语言相比，Python 的代码更容易理解，近似于自然语言。如果你以前尝试过编程，受阻于一些语言使用的古怪符号和结构，那么在这里你就会觉得轻松多了。与此同时，Python 并不是仅适合于入门开发者的语言。它已经发展了数十年，经过不断精炼和改进，得到了大量实际应用的支持。Python 可用于各种任务，从分类文本文件的小脚本到大的图形应用程序均可满足。虽然这种语言的核心很简单，但是通过使用许多附加模块可以写出更通用、强大的程序，我们将在本书的最后几个章节进行介绍。在编程学习中，很好的一件事是编程中真正与具体语言相关的东西很少。当然，不同的编程语言有不同的特点和方法，但是最终它们都是要告诉 CPU——计算机的中央处理器—该做什么。你在通读本书，成为高效、博学的 Python 能手之后，就能轻松地应对其他语言——学习其他编程语言也确实是成为更好的程序员的绝佳途径。

第 1章　安　装
1．1　如何安装Python　3
1．1．1　在Windows上安装　3
1．1．2　在MacOS上安装　5
1．1．3　在Linux上安装　5
1．1．4　在树莓派上安装　8
1．2　编写和运行程序　8
1．2．1　在Windows上使用　8
1．2．2　在MacOS上使用　10
1．2．3　在Linux（包括树莓派）上使用　11
1．3　错误信息的含义　12
第 2章　Python基础知识
2．1　在屏幕上打印文本　15
2．2　什么是变量？　17
2．3　简单数学运算　21
2．4　取得输入　23
2．4．1　字符串和数值　25
2．4．2　函数中的函数　27
第3章　改变程序流程
3．1　Python的“如果”和“但是”　32
3．1．1　我们的第 一个代码块　33
3．1．2　多重比较　34
3．1．3　大于、小于、等于还是不等于？　35
3．2　更多条件语句　37
3．3　循环　41
3．3．1　“while”循环　42
3．3．2　循环内部的检查和循环　44
3．3．3　无限循环和跳出　44
3．3．4　“for”循环　45
第4章　用函数节约时间
4．1　创建简单函数　50
4．2　传递参数　54
4．2．1　变量和多个参数　55
4．2．2　取回数据　57
4．3　变量的作用域　59
4．4　有趣的内建函数　62
4．4．1　exec—在一个程序的内部运行另一个程序　62
4．4．2　chr—显示复杂的字符　64
4．4．3　len—获得字符串的长度　65
4．4．4　pow和round—额外的数学函数　66
第5章　处理数据
5．1　什么是数据结构？　69
5．2　元组的魔力　70
5．3　列表和字典　76
5．3．1　实时改变元素　78
5．3．2　排序、增加和删除元素　80
5．3．3　字典　84
5．3．4　一个实例　87
5．4　数据和函数　89
第6章　保存结果
6．1　将数据保存到文件　95
6．2　读取文本和二进制文件　99
6．2．1　处理结构化数据　101
6．2．2　读取二进制文件　103
6．3　在文件中搜索　107
6．4　处理Python数据　112
第7章　用模块做更多的事
7．1　什么是模块？　121
7．2　和Python捆绑的模块　124
7．2．1　“os”模块　124
7．2．2　“time”模块　126
7．2．3　“math”和“random”模块　127
7．2．4　“socket”模块　130
7．3　其他实用的模块　133
7．3．1　用Pillow操纵图像　134
7．3．2　用Pygame编写游戏　137
7．3．3　用Tkinter开发图形应用　141
第8章　自成一类
8．1　什么是类？　148
8．2　取值方法、赋值方法和逻辑　152
8．3　继承　157
8．4　使用槽　159
第9章　示例程序
9．1　击球游戏　163
9．2　员工目录　166
9．3　文本编辑器　170
9．4　新闻标题　173
附录　“挑战自我”的答案