Python语言程序设计基础(第2版)
全答案
（Ver. 2.0，2018年5月）
嵩天 礼欣 黄天羽著
（本文档由该书原作者提供，有任何修改意见请反馈：黄天羽 huangtianyu@bit.edu.cn。）
目录
目录 ..........................................................................................................................................................................................................................................2 第1章 程序设计基本方法 ...............................................................................................................................................................................................5
1.1 计算机的概念 .....................................................................................................................................................................................................5 1.2 程序设计语言 .....................................................................................................................................................................................................5 1.3 Python语言概述 ..................................................................................................................................................................................................5 1.4 Python语言开发环境配置 ............................................................................................................................................................................5 1.5 程序的基本编写方法 .......................................................................................................................................................................................6 1.6 Python语言的版本更迭.................................................................................................................................................................................6 程序练习题 ..................................................................................................................................................................................................................6 第2章 Python程序实例解析 .......................................................................................................................................................................................7
2.1 实例1：温度转换 ............................................................................................................................................................................................7 2.2 Python程序语法元素分析 ............................................................................................................................................................................7 2.3 实例2：Python蟒蛇绘制 ............................................................................................................................................................................8 2.4 turtle库语法元素分析 ....................................................................................................................................................................................8 程序练习题 ..................................................................................................................................................................................................................9 第3章 基本数据类型 ..................................................................................................................................................................................................... 15
3.1 数字类型 ........................................................................................................................................................................................................... 15 3.2 数字类型的操作 ............................................................................................................................................................................................. 15 3.3 模块1：math库的使用 ............................................................................................................................................................................. 15 3.4 实例3：天天向上的力量 ............................................................................................................................................................................ 16 3.5 字符串类型及其操作 .................................................................................................................................................................................... 17 3.6 字符串类型的格式化 .................................................................................................................................................................................... 17 3.7 实例4：文本进度条 ..................................................................................................................................................................................... 17 程序练习题 ............................................................................................................................................................................................................... 18 第4章 程序的控制结构 ................................................................................................................................................................................................ 21
4.1 程序的基本结构 ............................................................................................................................................................................................. 21 4.2 程序的分支结构 ............................................................................................................................................................................................. 21 4.3 实例5：身体质量指数BMI ...................................................................................................................................................................... 21 4.4 程序的循环结构 ............................................................................................................................................................................................. 21 4.5 模块2：random库的使用 ....................................................................................................................................................................... 22 4.6 实例6：π的计算 ........................................................................................................................................................................................... 22 4.7 程序的异常处理 ............................................................................................................................................................................................. 22 程序练习题 ............................................................................................................................................................................................................... 23 第5章 函数和代码复用 ................................................................................................................................................................................................ 28
5.1 函数的基本使用 ............................................................................................................................................................................................. 28 5.2 函数的参数传递 ............................................................................................................................................................................................. 28 5.3 模块3：datetime库的使用 ..................................................................................................................................................................... 28 5.4 实例7：七段数码管绘制 ............................................................................................................................................................................ 29
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5.5 代码复用和模块化设计 ............................................................................................................................................................................... 29 5.6 函数的递归 ...................................................................................................................................................................................................... 29 5.7 实例8：科赫曲线绘制 ................................................................................................................................................................................ 29 5.8 Python内置函数 ........................................................................................................................................................................................... 30 程序练习题 ............................................................................................................................................................................................................... 30 第6章 组合数据类型 ..................................................................................................................................................................................................... 37
6.1 组合数据类型概述 ......................................................................................................................................................................................... 37 6.2 列表类型和操作 ............................................................................................................................................................................................. 37 6.3 实例9：基本统计值计算 ............................................................................................................................................................................ 37 6.4 字典类型和操作 ............................................................................................................................................................................................. 38 6.5 模块4：jieba库的使用 .............................................................................................................................................................................. 38 6.6 实例10：文本词频统计 .............................................................................................................................................................................. 39 6.7 实例11：Python之禅 ............................................................................................................................................................................... 39 程序练习题 ............................................................................................................................................................................................................... 39 第7章 文件和数据格式化 ............................................................................................................................................................................................ 44
7.1 文件的使用 ...................................................................................................................................................................................................... 44 7.2 模块5：PIL库的使用 .................................................................................................................................................................................. 44 7.3 实例12：图像的字符画绘制 .................................................................................................................................................................... 44 7.4 一二维数据的格式化和处理 ...................................................................................................................................................................... 45 7.5 实例13：CSV格式的HTML展示 ......................................................................................................................................................... 45 7.6 高维数据的格式化 ......................................................................................................................................................................................... 45 7.7 模块6：json库的使用 ............................................................................................................................................................................... 45 7.8 实例14：CSV和JSON格式相互转换 ................................................................................................................................................. 46 程序练习题 ............................................................................................................................................................................................................... 46 第8章 程序设计方法论 ................................................................................................................................................................................................ 55
8.1 计算思维 ........................................................................................................................................................................................................... 55 8.2 实例15：体育竞技分析 .............................................................................................................................................................................. 55 8.3 自顶向下和自顶向上 .................................................................................................................................................................................... 55 8.4 模块7：pyinstaller库的使用 .................................................................................................................................................................. 55 8.5 计算生态和模块编程 .................................................................................................................................................................................... 56 8.6 Python第三方库的安装.............................................................................................................................................................................. 56 8.7 实例16：pip安装脚本............................................................................................................................................................................... 56 程序练习题 ............................................................................................................................................................................................................... 56 第9章 科学计算和可视化 ............................................................................................................................................................................................ 66
9.1 问题概述 ........................................................................................................................................................................................................... 66 9.2 模块8：numpy库的使用 ......................................................................................................................................................................... 66 9.3 实例17：图像的手绘效果 ......................................................................................................................................................................... 66 9.4 模块9：matplotlib库的使用 .................................................................................................................................................................. 66 9.5 实例18：科学坐标图绘制 ......................................................................................................................................................................... 67 9.6 实例19：多级雷达图绘制 ......................................................................................................................................................................... 67 程序练习题 ............................................................................................................................................................................................................... 67 第10章 网络爬虫和自动化 ......................................................................................................................................................................................... 70
10.1 问题概述 ........................................................................................................................................................................................................ 70 10.2 模块10：requests库的使用 ................................................................................................................................................................ 70
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10.3 模块11：beautifulsoup4库的使用 .................................................................................................................................................. 70 10.4 实例20：中国大学排名爬虫 .................................................................................................................................................................. 70 程序练习题 ............................................................................................................................................................................................................... 71
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第1章 程序设计基本方法
1.1 计算机的概念
[1.1]: 计算机是根据指令操作数据的设备，它的两个显著特点是功能性和可编程性。 [1.2]: 吉尔德定律（Gilder’s Law）：主干网的带宽每6个月增长一倍；
梅特卡尔夫定律（Metcalfe’s Law）：网络的价值同用户数量的平方成正比；
库梅定律（Koomey’s Law）：每18个月相同计算量所需要消耗的能量会减少一半； 尼尔森定律（Nielsen’s Law）：用户带宽将以平均每年50%的增幅增长。
[1.3]: 近十年提出的技术名词有普适计算、云计算、物联网、深度学习、量子计算、大数据、区块链、边缘计算、软件定义网络等。
1.2 程序设计语言
[1.4]: 机器语言，也就是二进制代码语言，全部由0和1组成。
[1.5]: 编译执行： 优点：编译产生的目标代码执行更快，在同类型操作系统上使用灵活；
缺点：对不同类型操作系统支持较差，比如windows和linux；
解释执行： 优点：可在不同类型操作系统上运行，源代码保留，方便纠错与维护；
缺点: 执行效率较低，源代码保留使程序容易遭到破坏。
[1.6]: 工作中处理数据、方便及时获取信息、创造新的工作机会等。
1.3 Python语言概述
[1.7]: 降低学习成本、有利于程序演进、推动了互联网的进步。
[1.8]: 平台无关，粘性扩展，强制可读，支持中文，模式多样，类库丰富等。 [1.9]: print(\祖国，你好\
1.4 Python语言开发环境配置
[1.10]: 在print()参数列表中添加end = \，表示以空字符结尾，替换默认的换行结尾。
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Python语言程序设计基础(第2版)全答案v3-20180823
