本书以任务为导向，全面介绍Python编程基础及其相关知识的应用，讲解如何利用Python的知识解决部分实际问题。全书共9章，第1章介绍学习Python的准备工作，包括Python的由来、Python环境搭建、编辑器介绍与安装等。第2～8章主要介绍Python的基础知识、数据结构、程序流程控制语句、函数、面向对象编程、文件基础和常用的内置模块等内容。第9章介绍综合案例：学生测试程序设计。除第9章外，本书其余各章都包含了实训和课后习题，通过练习和操作实践，帮助读者巩固所学的内容。
本书可用于“1+X”证书制度试点工作中的大数据应用开发（Python）职业技能等级（初级）证书相关内容的教学和培训，也可作为高校大数据技术类专业课程的教材和大数据技术爱好者的自学用书。
1. 全书紧扣任务需求展开，不堆积知识点
2. 随书附带Python源码，微课视频，方便读者系统学习并动手实践
3. 实战案例丰富
4. “1+X”大数据应用开发（Python）职业技能等级证书（初级）配套教材
张治斌，北京信息职业技术学院软件与信息学院副院长、副教授，北京市职业院校优秀青年骨干教师。主要研究方向为软件开发、软件测试、数据挖掘技术，任职以来在国家级出版社、国际和国内学术期刊上出版、发表著作、论文近25万字；曾负责“国家职业教育计算机应用技术专业教学资源库”《数据挖掘》课程子项目建设。
第 1章 准备工作 1
任务1.1 认识Python 2
1.1.1 初识Python 2
1.1.2 了解Python的起源 2
1.1.3 了解Python的特性 2
任务1.2 搭建Python环境 3
1.2.1 在Windows系统平台安装Python并配置环境变量 4
1.2.2 在Linux/UNIX系统平台安装Python并配置环境变量 10
1.2.3 开启Python之旅 12
任务1.3 安装PyCharm并创建一个应声虫程序 15
1.3.1 了解常用的Python IDE 15
1.3.2 认识PyCharm 16
1.3.3 安装和使用PyCharm 16
1.3.4 创建应声虫程序 24
小结 26
实训 输入/输出 27
课后习题 27
第 2章 Python基础知识 28
任务2.1 掌握Python的固定语法 29
2.1.1 认识计算机语言 29
2.1.2 声明Python编码 29
2.1.3 加入代码注释 30
2.1.4 使用多行语句 31
2.1.5 缩进代码 32
2.1.6 命名标识符与保留字符 33
2.1.7 调试Python代码 33
任务2.2 创建字符串变量并提取里面的数值 34
2.2.1 了解Python变量 35
2.2.2 数值型变量的相互转换 37
2.2.3 字符型数据的创建与基本操作 39
2.2.4 任务实现 43
任务2.3 计算圆形的各参数 43
2.3.1 掌握常用操作运算符 44
2.3.2 掌握运算符优先级 52
2.3.3 任务实现 53
小结 54
实训 54
实训1 使用字符串索引求n天后是星期几 54
实训2 通过算术表达式计算几何平均数 55
课后习题 55
第3章 Python数据结构 57
任务3.1 认识Python数据结构的组成 58
3.1.1 认识数据结构类型 58
3.1.2 区分可变数据类型与不可变数据类型 59
任务3.2 创建一个列表（list）并进行增删改查操作 59
3.2.1 了解列表的概念与特性 60
3.2.2 创建列表 60
3.2.3 列表的基础操作 61
3.2.4 掌握列表常用方法和函数 64
3.2.5 任务实现 69
任务3.3 转换一个列表为元组（tuple）并进行取值操作 70
3.3.1 区分元组和列表 70
3.3.2 创建元组 70
3.3.3 掌握元组常用方法和函数 71
3.3.4 任务实现 74
任务3.4 创建一个字典（dictionary）并进行增删改查操作 74
3.4.1 了解字典的概念与特性 75
3.4.2 解析字典的键与值 75
3.4.3 创建字典 75
3.4.4 提取字典元素 76
3.4.5 字典常用函数 78
3.4.6 任务实现 81
任务3.5 将两个列表转换为集合（set）并进行集合运算 82
3.5.1 了解集合的概念与特性 82
3.5.2 创建集合 83
3.5.3 集合运算 84
3.5.4 集合常用方法和函数 87
3.5.5 任务实现 88
小结 89
实训 89
实训1 使用列表对某超市销售数据进行存储、查询与修改 89
实训2 使用元组对学生成绩进行管理 90
实训3 使用字典创建简单的货物库存查询程序 90
实训4 使用集合进行学生选课信息查询 91
课后习题 91
第4章 程序流程控制语句 93
任务4.1 实现考试成绩等级划分 93
4.1.1 掌握if语句的基本结构 94
4.1.2 实现多路分支（else、elif） 94
4.1.3 运用try、except与else语句 95
4.1.4 任务实现 99
任务4.2 实现一组数的连加与连乘 100
4.2.1 编写for循环语句 101
4.2.2 编写while循环语句 102
4.2.3 运用break、continue与pass语句 103
4.2.4 任务实现 105
任务4.3 使用冒泡法排序 105
4.3.1 掌握嵌套循环 106
4.3.2 组合条件与循环 106
4.3.3 任务实现 107
任务4.4 输出数字金字塔 108
4.4.1 多变量迭代 108
4.4.2 创建列表解析 109
4.4.3 任务实现 110
小结 111
实训 111
实训1 使用条件语句实现QQ登录 111
实训2 使用for循环输出斐波那契数列并求和 112
课后习题 112
第5章 函数 114
任务5.1 自定义函数实现方差输出 115
5.1.1 认识自定义函数 115
5.1.2 设置函数参数 115
5.1.3 返回函数值 117
5.1.4 调用自定义函数 118
5.1.5 掌握嵌套函数 120
5.1.6 区分局部变量和全局变量 121
5.1.7 任务实现 123
任务5.2 使用匿名函数添加列表元素 124
5.2.1 创建并使用匿名函数 124
5.2.2 其他常用高阶函数 125
5.2.3 任务实现 127
任务5.3 存储并导入函数模块 128
5.3.1 存储并导入整个模块 128
5.3.2 导入函数 129
5.3.3 指定别名 129
5.3.4 任务实现 130
小结 131
实训 131
实训1 构建求指定区间内奇偶数的函数 131
实训2 构建计算用餐总价格的函数 132
课后习题 132
第6章 面向对象编程 134
任务6.1 认识面向对象编程 135
6.1.1 了解面向对象编程及相关内容 135
6.1.2 体会面向对象实例 136
6.1.3 了解面向对象的优点 137
6.1.4 何时使用面向对象编程 137
任务6.2 创建Car类 138
6.2.1 定义和使用类 138
6.2.2 绑定self 139
6.2.3 掌握类的专有方法 140
6.2.4 任务实现 141
任务6.3 创建Car对象 142
6.3.1 创建对象 142
6.3.2 删除对象 143
6.3.3 掌握对象的属性和方法 144
6.3.4 任务实现 147
任务6.4 迭代Car对象 148
6.4.1 生成迭代器 148
6.4.2 返回迭代器 151
6.4.3 任务实现 153
任务6.5 产生Land_Rover对象（子类） 155
6.5.1 继承父类属性和方法 155
6.5.2 其他方法 159
6.5.3 任务实现 160
小结 161
实训 161
实训1 在游戏中创建角色的属性并对特定属性进行私有化 161
实训2 在游戏中采用重载和继承机制创建法师角色属性 162
课后习题 162
第7章 文件基础 164
任务7.1 认识文件 164
7.1.1 文件的概念和类型 165
7.1.2 文件命名 166
任务7.2 读取.txt文件中的数据 166
7.2.1 读取整个文件 167
7.2.2 使用with语句读取文件 168
7.2.3 设置工作路径 169
7.2.4 创建含有文件数据的列表 170
7.2.5 任务实现 172
任务7.3 保存数据为CSV格式文件 173
7.3.1 将数据写入.txt文件 173
7.3.2 读写CSV文件 176
7.3.3 任务实现 178
小结 178
实训 179
实训1 计算身高体重数据集的均值和方差 179
实训2 实现文件的数据写入 179
课后习题 180
第8章 Python常用的内置模块 182
任务8.1 使用os、shutil模块实现文件的增删改查等操作 183
8.1.1 认识os模块及shutil模块 183
8.1.2 使用os模块 184
8.1.3 使用shutil模块 186
8.1.4 任务实现 189
任务8.2 使用math模块实现数学计算 190
8.2.1 认识math模块 190
8.2.2 运用三角函数 192
8.2.3 运用幂函数与对数函数 193
8.2.4 任务实现 194
任务8.3 使用random模块生成随机数 194
8.3.1 认识random模块 195
8.3.2 生成随机浮点数 196
8.3.3 生成随机整数 196
8.3.4 从序列中生成随机元素 197
8.3.5 任务实现 198
任务8.4 使用datetime模块获得用户用餐时长 198
8.4.1 认识datetime模块 199
8.4.2 时间数据基础操作 200
8.4.3 算术运算时间数据 204
8.4.4 任务实现 206
任务8.5 使用re模块获得字符串中的名字、电话 207
8.5.1 认识re模块 207
8.5.2 掌握re模块常用函数 208
8.5.3 了解正则表达式语法 210
8.5.4 任务实现 213
小结 214
实训 214
实训1 运用os、shutil模块实现文件的增删改查操作 214
实训2 运用math模块实现三角函数、幂函数与对数函数的数学计算 215
实训3 运用random模块实现抽奖游戏 215
实训4 运用datetime模块计算天数 216
实训5 运用正则表达式匹配字符串信息 216
课后习题 217
第9章 综合案例：学生测试程序设计 219
任务9.1 了解学生测试程序设计的背景与方法 220
9.1.1 分析学生测试的背景 220
9.1.2 了解学生测试程序设计的思路和步骤 221
任务9.2 实现试卷的划分 222
9.2.1 获取学习币 223
9.2.2 抽取试卷 224
任务9.3 构建测试程序 225
9.3.1 读取试卷 226
9.3.2 获取标准答案 228
9.3.3 计算测试评分 230
小结 232
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