本书为国家级一流本科课程主讲教材，定位于非计算机专业学生的程序设计通识课程，基于“普及程序设计能力、训练计算思维能力、培养人工智能素养、提升工程实践能力”的教学目标。在系统讲解Python语言语法和程序设计基本思想的同时，改变传统教学中严格按知识点顺序组织内容的模式，以项目为载体，以案例为纽带，强化知识点间的联系，学生在连贯的实践中培养全局性思维和系统能力，克服知识碎片化问题，增强知识迁移和应用能力，循序渐进地培养学生掌握利用Python语言解决复杂问题的能力。

本书专注于计算能力、逻辑与编程能力、计算思维、工程能力、数据处理和可视化能力的培养。以项目为主线组织教学可以培养学生的批判性思维、创新思维、决策思维、挑战性思维和人机协作思维。

本书为新形态教材，配套教学课件、微视频、源代码、案例素材和教案等丰富的资源，适合作为各类高校“Python程序设计”相关课程教材，也适合初学Python程序设计语言的读者自学使用。

前辅文
第1章 Python语言基础
  1.1 Python语言概述
  1.2 环境配置
   1.2.1 解释器的安装
   1.2.2 编写程序
   1.2.3 查看帮助文档
   1.2.4 PyCharm
   1.2.5 AI插件
  1.3 数据与数据类型
  1.4 对象与变量
   1.4.1 对象与属性
   1.4.2 变量与赋值
   1.4.3 变量命名规范
   1.4.4 Python关键字
  1.5 程序基本结构
   1.5.1 输出
   1.5.2 输入
   1.5.3 处理
   1.5.4 语句块
   1.5.5 函数
  1.6 内置类型
   1.6.1 逻辑值检测
   1.6.2 布尔运算
   实例1.1 输入用户信息
   实例1.2 判断闰年
   1.6.3 成员运算
   实例1.3 判断字符类型
   1.6.4 比较运算
   1.6.5 运算优先级
  本章小结
  本章练习
第2章 数值类型与科学计算
  2.1 数值类型
   2.1.1 整数
   2.1.2 浮点数
   2.1.3 复数
  2.2 数值类型转换
   2.2.1 int()函数
   2.2.2 float()函数
   2.2.3 complex()函数
   2.2.4 eval()函数
   实例 2.1 计算矩形面积
  2.3 数学表达式
   实例 2.2 一元二次方程求解
  2.4 数学运算函数
  2.5 数字和数学模块
   2.5.1 math模块
   2.5.2 random模块
   实例2.3 猜数游戏
   2.5.3 numpy模块
   实例2.4 统计学生成绩
   2.5.4 scipy模块
   实例 2.5 应用scipy计算定积分
   2.5.5 sympy 模块
   实例 2.6 求解微分方程
  本章小结
  本章练习
第3章 函数
  3.1 内置函数
  3.2 函数式编程
  3.3 函数的定义与调用
   实例 3.1 计算球的表面积与体积
  3.4 函数的参数传递
   3.4.1 位置传递
   3.4.2 关键字传递
   3.4.3 默认值传递
   3.4.4 包裹传递
   3.4.5 解包裹传递
  3.5 匿名函数
  3.6 递归函数与递归算法
   实例3.2 递归求解猴子吃桃问题
   实例3.3 递归计算斐波那契数列
   实例3.4 汉诺塔问题
  3.7 函数文档测试
  3.8 函数注释
  3.9 模块化程序设计
   3.9.1 创建和导入模块
   3.9.2 __name__属性与模块入口
   3.9.3 包的创建与使用
   3.9.4 第三方模块的安装与管理
  本章小结
  本章练习
第4章 流程控制及应用
  4.1 分支结构
   4.1.1 if…elif…else分支
   实例4.1 百分制分数转五分制
   4.1.2 match语句
   实例4.2 HTTP错误状态码
   4.1.3 条件表达式
  4.2 循环结构
   4.2.1 for循环
   实例4.3 计算麦粒数量
   实例4.4 判定素数
   实例4.5 寻找水仙花数
   实例4.6 成绩统计分析
   4.2.2 while循环
   实例4.7 计算圆周率
   实例4.8 分解质因数
   4.2.3 流程跳专
   实例4.9 计算列表中的负数的平方和
  4.3 异常处理
   4.3.1 程序中的错误
   4.3.2 异常
   4.3.3 try…except子句
   实例4.10 简单计算器
  4.4 算法及问题求解
   4.4.1 枚举算法
   实例4.11 百钱百鸡问题
   实例4.12 寻找完全数
   4.4.2 迭代算法
   实例4.13 迭代求斐波那契数列
   实例4.14 迭代求解非线性方程
   4.4.3 二分法
   实例4.15 二分法求平方根
   实例4.16 求函数的最大值
   4.4.4 蒙特卡罗法
   实例4.17 估算圆周率π
   实例4.18 估算积分
  本章小结
  本章练习
第5章 字符串与序列
  5.1 序列通用操作
   5.1.1 索引
   实例5.1 索引法转换分数
   5.1.2 切片
   实例5.2 回文字符串
   5.1.3 序列拼接与重复
   实例5.3 输出身份证信息
   实例5.4 约瑟夫环问题
   5.1.4 成员测试
   实例5.5 温度转换
   5.1.5 最大值与最小值
  5.2 字符串
   5.2.1 字符串的创建
   5.2.2 字符串常量
   实例5.6 分类统计字符个数
   5.2.3 字符串的表示
   5.2.4 字符串的遍历
   实例5.7 字符串加密
   5.2.5 文件遍历
   实例5.8 遍历输出文件
   5.2.6 字符串处理方法
   实例5.9 隐私信息脱敏
   实例5.10 恺撒密码
   实例5.11 模拟登录验证码
   实例5.12 《论语》文本处理
   5.2.7 格式字符串
   5.2.8 转义字符
  5.3 元组
   5.3.1 元组的创建
   5.3.2 元组的应用
  5.4 列表
   5.4.1 列表的创建
   实例5.13 读股票数据
   实例5.14 寻找自幂数
   5.4.2 列表的更新
   实例5.15 股票数据转列表类型
   5.4.3 列表的删除
   5.4.4 列表的排序
   实例5.16 股票数据分析
   5.4.5 列表赋值与复制
   5.4.6 序列相关内置函数与模块
   实例5.17 生成密码字典
  本章小结
  本章练习
第6章 字典与集合
  6.1 字典
   6.1.1 字典的创建
   实例6.1 创建四级单词字典
   6.1.2 获取字典值
   实例6.2 翻译英文句子中的单词
   6.1.3 字典的修改
   6.1.4 内置函数与方法
   6.1.5 字典排序输出
   实例6.3 背单词小程序
  6.2 集合
   6.2.1 集合的创建
   实例6.4 奥运会获金牌项目与运动员
   6.2.2 可变集合类型的操作
   6.2.3 成员关系
   6.2.4 集合关系
   实例6.5 IP地址转十进制
   6.2.5 集合运算
   实例6.6 四六级词汇统计
  本章小结
  本章练习
第7章 数据处理
  7.1 文本文件
   7.1.1 文件的打卡
   7.1.2 遍历文件对象
   实例 7.1 读取文件
   7.1.3 文件的关闭
   7.1.4 文件的读写操作
   实例7.2 二十大报告词频统计
  7.2 CSV格式文件
   实例 7.3 读文件统计成绩
  7.3 JSON文件
   实例7.4 CSV与JSON格式转换
  7.4 文件与文件夹操作
   实例 7.5 汇总股票数据
  7.5 NumPy
   7.5.1 多维数组
   7.5.2 读文件
   7.5.3 写文件
   实例7.6 读写数据文件
   7.5.4 通用函数
   7.5.5 统计分析
   实例7.7 学生成绩统计分析
  7.6 Pandas
   7.6.1 Excel数据
   实例7.8 读取Excel文件中的数据
   7.6.2 文本数据
   实例7.9 读取CSV文件中的数据
   7.6.3 数据库数据
   实例7.10 读取数据库中的数据
   7.6.4 JSON数据
   7.6.5 数据查看
   7.6.6 数据排序
   7.6.7 数据统计
   实例7.11 学生成绩数据分析
  本章小结
  本章练习
第8章 数据可视化
  8.1 折线图
   8.1.1 基本折线图绘制
   实例8.1 绘制函数曲线
   实例8.2 绘制GDP数据曲线
   8.1.2 标注与美化
   实例8.3 绘制股票收盘价曲线
   8.1.3 绘制多子图
   8.1.4 数据文件绘图
   实例8.4 绘制温度曲线
   实例8.5 绘制心电图
   实例8.6 绘制科学实验数据曲线
   8.1.5 雷达图
   实例8.7 绘制成绩雷达图
  8.2 饼图
   实例8.8 编程语言热度饼图
  8.3 柱状图
   实例8.9 绘制销售数据柱状图
  8.4 散点图与气泡图
   实例8.10 绘制身高体重散点图
   实例8.11 市值规模与营收气泡图
  8.5 直方图
   实例8.12 饼干重量分布分析
   实例8.13 学生考试成绩分析
  8.6 热力图
   实例8.14 图书馆座位使用情况
  8.7 箱线图
   实例8.15 学生考试成绩分析
  8.8 小提琴图
   实例8.16 学生成绩小提琴图
  8.9 密度图
   实例8.17 学生成绩密度图
  8.10 词云图
   8.10.1 英文词云绘制
   实例8.18 绘制英文小说词云
   8.10.2 绘制中文词云
   实例8.19 绘制二十大报告词云
  本章小结
  本章练习