目 录 CONTENTS
单元1
配置开发环境 1
【任务1-1】 在Windows操作系统中安装Python 1
【任务目标】 1
【任务实施】 1
【知识点】 3
1.1 Python简介 3
1.1.1 Python的发展 3
1.1.2 Python的特点 4
1.1.3 Python的版本 5
1.1.4 Python的应用领域 5
1.1.5 第三方集成开发工具 6
【任务1-2】 运行Python命令和程序 7
【任务目标】 7
【任务实施】 7
【知识点】 8
1.2 运行Python程序 8
1.2.1 Python程序的运行方式 8
1.2.2 Python程序的可执行文件 9
【任务1-3】 运行示例代码 9
【任务目标】 9
【任务实施】 10
【知识点】 11
1.3 使用Python文档 11
1.3.1 离线手册 11
1.3.2 离线模块文档 11
1.3.3 在线文档 12
【拓展阅读】我国第一部信息安全相关法规 13
【技能拓展】认识AIGC和大语言模型 13
习题 13
单元2
Python基本语法 16
【任务2-1】 运行诗词输出程序 16
【任务目标】 16
【任务实施】 17
【知识点】 17
2.1 Python基本语法元素 17
2.1.1 缩进 17
2.1.2 注释 18
2.1.3 语句续行符号 19
2.1.4 语句分隔符号 19
2.1.5 关键字 19
2.1.6 标识符 20
【任务2-2】 输入两个数比较大小 20
【任务目标】 20
【任务实施】 21
【知识点】 21
2.2 数据输入方法 21
2.2.1 input()函数 21
2.2.2 输入数值 21
2.2.3 eval()函数 22
2.2.4 中断输入 22
【任务2-3】 将诗词输出到文件 23
【任务目标】 23
【任务实施】 23
【知识点】 24
2.3 数据输出方法 24
2.3.1 print()函数 24
2.3.2 输出到文件 25
【任务2-4】 输入3个数排序 25
【任务目标】 25
【任务实施】 25
【知识点】 26
2.4 赋值语句 26
2.4.1 简单赋值 26
2.4.2 序列赋值 26
2.4.3 多目标赋值 27
2.4.4 增强赋值 27
【任务2-5】 使用共享列表存储诗人
姓名 28
【任务目标】 28
【任务实施】 28
【知识点】 29
2.5 变量与对象的关系 29
2.5.1 变量与对象 29
2.5.2 对象回收机制 30
2.5.3 变量的共享引用 30
【综合实例】自动累加器 31
【拓展阅读】《刑法》中涉及信息安全
犯罪行为的规定 32
【技能拓展】认识国内的大语言模型 33
习题 33
单元3
基本数据类型 35
【任务3-1】 测试数字的类型和
取值范围 35
【任务目标】 35
【任务实施】 36
【知识点】 36
3.1 数字类型 36
3.1.1 整数类型 36
3.1.2 浮点数类型 37
3.1.3 复数类型 38
3.1.4 小数类型 38
3.1.5 分数类型 39
【任务3-2】 计算“奋斗者”号
下潜速度 40
【任务目标】 40
【任务实施】 40
【知识点】 41
3.2 数字运算和数字处理函数 41
3.2.1 数字运算 41
3.2.2 数字处理函数 44
【任务3-3】 格式化输出《题西林壁》 46
【任务目标】 46
【任务实施】 46
【知识点】 46
3.3 字符串类型 46
3.3.1 字符串常量 46
3.3.2 字符串操作符 49
3.3.3 字符串的索引 50
3.3.4 字符串的切片 50
3.3.5 迭代字符串 51
3.3.6 字符串处理函数 51
3.3.7 字符串处理方法 52
3.3.8 字符串的格式化 58
3.3.9 字节串 65
【综合实例】测试各种数字运算 66
【拓展阅读】了解《数据安全法》 67
【技能拓展】利用文心一言生成代码 68
习题 68
单元4
组合数据类型 70
【任务4-1】 利用集合删除重复值 70
【任务目标】 70
【任务实施】 70
【知识点】 71
4.1 集合 71
4.1.1 创建集合对象 71
4.1.2 集合运算 72
4.1.3 集合基本操作 72
【任务4-2】 “唐宋八大家”人名排序 74
【任务目标】 74
【任务实施】 74
【知识点】 75
4.2 列表 75
4.2.1 列表基本操作 75
4.2.2 常用列表方法 77
【任务4-3】 使用元组保存“蛟龙号”
深潜纪录 80
【任务目标】 80
【任务实施】 80
【知识点】 80
4.3 元组 80
4.3.1 元组基本操作 81
4.3.2 元组的方法 82
【任务4-4】 使用字典存储神舟
飞船信息 83
【任务目标】 83
【任务实施】 84
【知识点】 84
4.4 字典 84
4.4.1 字典基本操作 84
4.4.2 字典常用方法 86
4.4.3 字典视图 88
【任务4-5】 迭代读取文件中的诗词 90
【任务目标】 90
【任务实施】 90
【知识点】 90
4.5 迭代和列表解析 90
4.5.1 迭代 90
4.5.2 列表解析 92
4.5.3 zip()函数、map()函数和
filter()函数 94
【综合实例】数据排序 95
【拓展阅读】神舟飞船 96
【技能拓展】利用文心一言理解代码 97
习题 97
单元5
程序控制结构 99
【任务5-1】 计算个人综合所得税 99
【任务目标】 99
【任务实施】 100
【知识点】 101
5.1 分支结构 101
5.1.1 程序的基本控制结构 101
5.1.2 分支结构语句——if语句 102
5.1.3 分支结构语句——match语句 104
【任务5-2】 从文件中检索指定唐诗 107
【任务目标】 107
【任务实施】 107
【知识点】 108
5.2 循环结构 108
5.2.1 遍历循环——for循环 108
5.2.2 无限循环——while循环 111
5.2.3 控制循环——break和continue
语句 112
【任务5-3】 捕捉处理程序中的异常 113
【任务目标】 113
【任务实施】 113
【知识点】 114
5.3 异常处理 114
5.3.1 捕捉异常 115
5.3.2 raise语句 118
5.3.3 assert语句 119
【综合实例】输出数字金字塔 120
【拓展阅读】了解“百度飞桨” 121
【技能拓展】利用文心一言检查代码 121
习题 122
单元6
函数与模块 124
【任务6-1】 定义个人综合所得税计算
函数 124
【任务目标】 124
【任务实施】 125
【知识点】 125
6.1 函数 125
6.1.1 定义函数 126
6.1.2 调用函数 126
6.1.3 函数的参数 127
6.1.4 函数嵌套定义 130
6.1.5 lambda函数 130
6.1.6 递归函数 130
6.1.7 函数列表 131
6.1.8 程序设计方法简介 132
【任务6-2】 测试变量作用域 132
【任务目标】 132
【任务实施】 133
【知识点】 133
6.2 变量的作用域 133
6.2.1 作用域分类 133
6.2.2 global语句 134
6.2.3 nonlocal语句 135
【任务6-3】 调用模块中的唐诗
检索函数 136
【任务目标】 136
【任务实施】 136
【知识点】 138
6.3 模块 138
6.3.1 导入模块 138
6.3.2 导入时执行模块 139
6.3.3 使用import语句还是from语句 141
6.3.4 重新载入模块 142
6.3.5 模块搜索路径 142
6.3.6 嵌套导入模块 145
6.3.7 查看模块对象属性 145
6.3.8 __name__属性和命令行参数 146
6.3.9 隐藏模块变量 146
【综合实例】自定义杨辉三角函数 148
【拓展阅读】了解百度超级链
XuperChain 150
【技能拓展】利用文心一言优化和
重构代码 150
习题 151
单元7
文件和数据组织 153
【任务7-1】 从文件中读取唐诗目录 153
【任务目标】 153
【任务实施】 154
【知识点】 154
7.1 文件基本操作 154
7.1.1 文件类型 154
7.1.2 打开和关闭文件 155
7.1.3 读写文本文件 156
7.1.4 读写二进制文件 160
7.1.5 用文件存储对象 160
7.1.6 目录操作 161
【任务7-2】 读取CSV文件中的
专业信息 162
【任务目标】 162
【任务实施】 163
【知识点】 163
7.2 CSV文件操作 163
7.2.1 读取CSV文件数据 163
7.2.2 将数据写入CSV文件 165
【任务7-3】 超级计算机排序 166
【任务目标】 166
【任务实施】 167
【知识点】 168
7.3 数据组织的维度 168
7.3.1 基本概念 168
7.3.3 二维数据的处理 170
7.3.4 数据排序 170
7.3.5 数据查找 172
【综合实例】登录密码验证 174
【拓展阅读】了解阿里云人脸人体
分析技术 176
【技能拓展】利用文心一言辅助学习
编程知识 176
习题 177
单元8
Python标准库 179
【任务8-1】 绘制五角星 179
【任务目标】 179
【任务实施】 179
【知识点】 180
8.1 绘图工具——turtle库 180
8.1.1 窗体函数 181
8.1.2 画笔控制函数 183
8.1.3 画笔运动函数 186
8.1.4 形状函数 191
8.1.5 输入输出函数 193
8.1.6 事件处理函数 194
【任务8-2】 生成随机验证码 196
【任务目标】 196
【任务实施】 196
【知识点】 196
8.2 随机数工具——random库 196
8.2.1 随机数种子函数 197
8.2.2 整数随机数函数 197
8.2.3 浮点数随机数函数 198
8.2.4 序列随机函数 199
【任务8-3】 计算浮点数运算时间 200
【任务目标】 200
【任务实施】 200
【知识点】 201
8.3 时间工具——time库 201
8.3.1 time库概述 201
8.3.2 时间处理函数 202
8.3.3 时间格式化函数 203
8.3.4 计时函数 204
【综合实例】实现计时动画 205
【拓展阅读】了解Django库和
Tkinter库 207
【技能拓展】提高大语言模型prompt的
有效性 208
习题 209
单元9
第三方库 211
【任务9-1】 安装和卸载第三方库 211
【任务目标】 211
【任务实施】 211
【知识点】 212
9.1 了解第三方库 212
9.1.1 使用pip工具安装第三方库 212
9.1.2 第三方库简介 214
【任务9-2】 打包Python程序 218
【任务目标】 218
【任务实施】 218
【知识点】 218
9.2 打包工具——PyInstaller库 218
9.2.1 PyInstaller库简介 218
9.2.2 使用PyInstaller库 219
【任务9-3】 生成《红楼梦》
人名词云 222
【任务目标】 222
【任务实施】 222
【知识点】 224
9.3 分词工具——jieba库 224
9.3.1 jieba库概述 224
9.3.2 使用分词功能 224
9.3.3 使用词典 225
9.3.4 返回词性 226
9.3.5 返回词语位置 227
9.3.6 关键词提取 227
【任务9-4】 使用NumPy库实现
图像处理 228
【任务目标】 228
【任务实施】 229
【知识点】 229
9.4 数据计算工具——NumPy库 229
9.4.1 数据类型 230
9.4.2 创建数组 231
9.4.3 数组的形状 233
9.4.4 索引、切片和迭代 234
9.4.5 数组运算 235
【综合实例】创建变换颜色的图像 236
【拓展阅读】了解词云库wordcloud 238
【技能拓展】利用大语言模型辅助编程的
一些注意事项 238
习题 238
单元10
面向对象 240
【任务10-1】 用类处理诗词 240
【任务目标】 240
【任务实施】 241
【知识点】 241
10.1 Python类基础 241
10.1.1 理解Python的面向对象 241
10.1.2 定义和使用类 243
10.1.3 对象的属性 244
10.1.4 对象的方法 246
10.1.5 特殊属性和特殊方法 247
10.1.6 “伪私有”属性和方法 248
10.1.7 对象的初始化 249
10.1.8 静态方法 249
【任务10-2】 用类表示圆和椭圆 250
【任务目标】 250
【任务实施】 250
【知识点】 251
10.2 类的继承 251
10.2.1 简单继承 251
10.2.2 扩展子类 252
10.2.3 多重继承 253
10.2.4 调用超类的初始化函数 254
10.2.5 使用模块中的类 254
【综合实例】用类处理学生列表 255
【拓展阅读】了解OpenCV-
Python库 256
【技能拓展】在第三方工具中实现
智能编码 257
习题 257
附录1
ASCII值对照表 260
附录2
常用颜色对照表 261