前言

Python程序设计语言的开源、跨平台、易于入门等特点使其广受使用者欢迎。近二十多年来，Python语言在TIOBE程序设计语言排行榜中的位次不断上升。在最近两年的每月排名中更是长期占据榜首。Python是通用的程序设计语言，广泛应用于互联网、桌面系统和嵌入式系统等开发领域。

在大数据和人工智能时代，数据处理、分析、机器学习和深度学习得到各个领域的广泛关注和重视。程序设计是实现数据处理、分析、机器学习和深度学习的基础。Python程序设计语言已广泛应用于这些领域。因此，学习Python程序设计可以为上述领域的学习和研究提供基础的技术支撑。

本书面向Python程序设计的入门读者，尽量兼顾简单性和体系性，顺序渐进地进行讲解，逐步引导读者注重利用帮助文档来提高自学能力和解决问题的能力。第1~7章介绍Python的基本用法和基础语法，第8、9章介绍文件与数据的处理，第10~12章分别介绍Python程序设计在各领域的应用。

第1章介绍Python开发环境的安装、各种常用集成开发环境的特点、Python编程的方式与风格、帮助的使用。第2~8章中贯穿了一个身体质量指数(BMI)计算的案例，根据各章的知识点，不断丰富该案例。第2章介绍Python语言的标识符、变量、赋值语句、标准输入和输出、常用数据类型等，该章根据体质指数案例计算的顺序(也是初学者初次接触程序碰到的大致流程)来组织知识点的顺序，逐步丰富、扩展相关知识点，并尽量保持知识点的完整性和体系性。第3章主要介绍分支结构和循环结构，其中标星号(*)的部分对初学者来说可能有一定的难度，读者可以先跳过该内容。第4章主要介绍列表、元组、等差整数序列、字典、集合等组合类型对象的创建和常见用法，并介绍了可迭代对象、迭代器和推导式的用法，最后介绍collections模块中的Counter容器以方便元素个数的统计。第5章主要介绍字符串的构造、字符集与字符编码、字符串格式化方法和字符串操作的常用方法。第6章主要介绍函数的定义方法、函数参数的传递方式、lambda函数、模块的__name__属性及其用处。第7章介绍类的定义方法、对象的一般创建方法、类的继承特性。第8章主要介绍数据在文本文件和Excel文件中的存取方法。第9章主要介绍利用NumPy、Matplotlib和Pandas进行数据分析和可视化展示的基本方法。第10章以案例的形式分别介绍经济与管理中的数据分析和可视化。第11章以案例的形式介绍文学与法学中文本的分析和可视化。第12章以案例的形式介绍数字媒体中音频与图像的处理。上海对外经贸大学的柳青参与了第2、4、5和6章的部分内容编写，郑戟明参与了第2和4章的部分内容编写。

本书提供配套的程序源码，并为教师提供教学课件、教学大纲和部分习题参考答案。这些资料可以从清华大学出版社官方网站下载。

使用本书时，如果读者使用Python官方发行的标准版本，则还需要安装以下第三方库： openpyxl、xlwings、numpy、matplotlib、pandas、scikitlearn、gensim、pillow、jieba、wordcloud、pygame、pydub。如果使用Anaconda，则还需要安装以下第三方库： jieba、wordcloud、pygame、pydub。本书相应章节中均有这些库的安装方法介绍。

由于作者水平有限，书中难免存在疏漏和不足之处，敬请批评指正，并将意见反馈给我们。

作者

2025年3月