本书面向Python初学者，采用模块方式呈现知识要点，而非百科全书式的语法大全。书中介绍了数值、字符串、列表、字典、集合、控制结构、函数、递归、排序、面向对象编程、文件操作等基础知识，通过大量案例来演示这些技术，重视计算思维的培养，由浅入深地将解决问题的完整方案一步步呈现在读者面前。本版新增了面向数据科学的程序示例和练习，扩展了有关字符串和列表的内容，并引入了海龟图形和游戏编程等新的数据包。本书既可作为高等院校计算机专业第 一门程序设计课的教材，也可供Python爱好者自学参考。

凯·霍斯特曼（Cay Horstmann） 圣何塞州立大学计算机科学系教授，Java的倡导者，经常在开发人员会议上发表演讲。他是《Java核心技术》的作者，同时也关注Python、Scala、C++等语言，为专业程序员和计算机科学专业学生编写过数十本图书。
兰斯·尼塞斯（Rance Necaise） 兰道尔夫-麦肯学院计算机科学系副教授，撰写了《Data Structures and Algorithms Using Python》和《Python for Java Programmers》等技术书籍。

出版者的话<br/>译者序<br/>前言<br/>第1章　导论 1<br/>1.1　计算机程序 1<br/>1.2　计算机组成结构 2<br/>1.3　Python程序设计语言 4<br/>1.4　熟悉程序设计环境 5<br/>1.5　分析我们的第一个程序 9<br/>1.6　错误信息 11<br/>1.7　问题求解：算法设计 12<br/>本章小结 18<br/>复习题 19<br/>编程题 20<br/>第2章　数值和字符串编程 22<br/>2.1　变量 22<br/>2.1.1　定义变量 22<br/>2.1.2　数值类型 24<br/>2.1.3　变量名称 25<br/>2.1.4　常量 25<br/>2.1.5　注释 26<br/>2.2　算术运算 28<br/>2.2.1　基本的算术运算 28<br/>2.2.2　乘幂 28<br/>2.2.3　整除和余数 29<br/>2.2.4　调用函数 30<br/>2.2.5　数学函数 31<br/>2.3　问题求解：先手工演算 35<br/>2.4　字符串 38<br/>2.4.1　字符串类型 38<br/>2.4.2　字符串的拼接和重复 38<br/>2.4.3 数值和字符串之间的相互转换 39<br/>2.4.4　字符串和字符 40<br/>2.4.5　字符串方法 41<br/>2.5　输入和输出 43<br/>2.5.1　用户输入 43<br/>2.5.2　数值输入 44<br/>2.5.3　格式化输出 45<br/>2.6　图形应用：简单绘图 54<br/>2.6.1　创建窗口 54<br/>2.6.2　直线和多边形 55<br/>2.6.3　填充形状和颜色 57<br/>2.6.4　椭圆、圆和文本 59<br/>本章小结 64<br/>复习题 65<br/>编程题 68<br/>第3章　选择结构 76<br/>3.1　if语句 76<br/>3.2　关系运算符 80<br/>3.3　嵌套分支 87<br/>3.4　多分支结构 91<br/>3.5　问题求解：流程图 96<br/>3.6　问题求解：测试用例 99<br/>3.7　布尔变量和运算符 100<br/>3.8　分析字符串 105<br/>3.9　应用案例：输入验证 107<br/>本章小结 120<br/>复习题 121<br/>编程题 127<br/>第4章　循环结构 136<br/>4.1　while语句 136<br/>4.2　问题求解：手工跟踪 142<br/>4.3　应用案例：处理哨兵值 145<br/>4.4　问题求解：故事板 148<br/>4.5　常用循环算法 150<br/>4.5.1　求和和平均数 150<br/>4.5.2　匹配项计数 151<br/>4.5.3　提示输入直到找到匹配项 151<br/>4.5.4　最大值和最小值 151<br/>4.5.5　比较相邻值 152<br/>4.6　for循环 153<br/>4.7　嵌套循环 161<br/>4.8　处理字符串 167<br/>4.8.1　统计匹配项 167<br/>4.8.2　查找所有匹配项 167<br/>4.8.3 找到第一个或者最后一个匹配项 167<br/>4.8.4　验证字符串 168<br/>4.8.5　创建新的字符串 169<br/>4.9　应用案例：随机数和仿真 170<br/>4.9.1　生成随机数 170<br/>4.9.2　模拟掷骰子 171<br/>4.9.3　蒙特卡罗方法 172<br/>4.10　图形应用：数字图像处理 176<br/>4.10.1　过滤图像 176<br/>4.10.2　重新配置图像 179<br/>4.11　问题求解：先易后难 180<br/>本章小结 185<br/>复习题 186<br/>编程题 190<br/>第5章　函数 200<br/>5.1　作为黑盒的函数 200<br/>5.2　实现和测试函数 201<br/>5.2.1　实现函数 201<br/>5.2.2　测试函数 202<br/>5.2.3　包含函数的程序 202<br/>5.3　参数传递 205<br/>5.4　返回值 207<br/>5.5　不带返回值的函数 214<br/>5.6　问题求解：可复用函数 217<br/>5.7　问题求解：逐步求精 218<br/>5.8　变量的作用范围 231<br/>5.9 图形应用：构建图像处理工具包 237<br/>5.9.1　入门 237<br/>5.9.2　比较图像 238<br/>5.9.3　调整图像亮度 238<br/>5.9.4　旋转图像 240<br/>5.9.5　使用工具包 241<br/>5.10　递归函数（可选） 245<br/>本章小结 255<br/>复习题 256<br/>编程题 259<br/>第6章　列表 266<br/>6.1　列表的基本属性 266<br/>6.1.1　创建列表 266<br/>6.1.2　访问列表元素 267<br/>6.1.3　遍历列表 269<br/>6.1.4　列表引用 269<br/>6.2　列表操作 273<br/>6.2.1　附加元素 273<br/>6.2.2　插入元素 273<br/>6.2.3　查找元素 274<br/>6.2.4　删除元素 275<br/>6.2.5　拼接和复制 276<br/>6.2.6　相等性测试 276<br/>6.2.7 求和、最大值、最小值和排序 276<br/>6.2.8　复制列表 277<br/>6.3　常用列表算法 279<br/>6.3.1　填充列表 279<br/>6.3.2　组合列表元素 279<br/>6.3.3　元素分隔符 280<br/>6.3.4　最大值和最小值 280<br/>6.3.5　线性查找 281<br/>6.3.6　收集和统计匹配项 281<br/>6.3.7　删除匹配项 282<br/>6.3.8　交换元素 283<br/>6.3.9　读取输入 284<br/>6.4　将列表与函数一起使用 288<br/>6.5　问题求解：修改算法 295<br/>6.6 问题求解：通过操作实体对象发现算法 300<br/>6.7　表格 304<br/>6.7.1　创建表格 304<br/>6.7.2　访问元素 305<br/>6.7.3　定位相邻元素 305<br/>6.7.4　计算行总计和列总计 306<br/>6.7.5　将表格与函数一起使用 306<br/>本章小结 314<br/>复习题 315<br/>编程题 318<br/>第7章　文件和异常 325<br/>7.1　读取和写入文本文件 325<br/>7.1.1　打开文件 325<br/>7.1.2　读取文件 326<br/>7.1.3　写入文件 327<br/>7.1.4　文件处理示例 327<br/>7.2　文本输入和输出 328<br/>7.2.1　遍历文件中的行 329<br/>7.2.2　读取单词 330<br/>7.2.3　读取字符 332<br/>7.2.4　读取记录 333<br/>7.3　命令行参数 340<br/>7.4　二进制文件和随机访问（可选） 352<br/>7.4.1　读取和写入二进制文件 352<br/>7.4.2　随机访问 353<br/>7.4.3　图像文件 353<br/>7.4.4　处理BMP文件 355<br/>7.5　异常处理 361<br/>7.5.1　引发异常 361<br/>7.5.2　处理异常 362<br/>7.5.3　finally子句 364<br/>7.6　应用案例：处理输入错误 367<br/>本章小结 378<br/>复习题 379<br/>编程题 380<br/>第8章　集合和字典 390<br/>8.1　集合 390<br/>8.1.1　创建和使用集合 390<br/>8.1.2　添加和删除元素 392<br/>8.1.3　子集 393<br/>8.1.4　并集、交集和差集 393<br/>8.2　字典 400<br/>8.2.1　创建字典 401<br/>8.2.2　访问字典的值 401<br/>8.2.3　添加和修改数据项 401<br/>8.2.4　删除数据项 402<br/>8.2.5　遍历字典 403<br/>8.3　复杂的数据结构 409<br/>8.3.1　包含集合的字典 409<br/>8.3.2　包含列表的字典 411<br/>本章小结 420<br/>复习题 421<br/>编程题 423<br/>第9章　对象和类 426<br/>9.1　面向对象的程序设计 426<br/>9.2　实现一个简单的类 427<br/>9.3　指定类的公共接口 430<br/>9.4　设计数据表示 431<br/>9.5　构造函数 432<br/>9.6　实现方法 435<br/>9.7　测试类 438<br/>9.8　问题求解：跟踪对象 445<br/>9.9　问题求解：对象数据的模式 448<br/>9.9.1　使用总计 448<br/>9.9.2　统计事件 449<br/>9.9.3　收集值 449<br/>9.9.4　管理对象的属性 449<br/>9.9.5　使用不同的状态建模对象 450<br/>9.9.6　描述对象的位置 451<br/>9.10　对象引用 451<br/>9.10.1　共享引用 452<br/>9.10.2　None引用 453<br/>9.10.3　self引用 454<br/>9.10.4　对象的生命周期 454<br/>9.11 应用案例：实现一个Fraction类 456<br/>9.11.1　Fraction类的设计 456<br/>9.11.2　构造函数 457<br/>9.11.3　特殊方法 458<br/>9.11.4　算术运算 459<br/>9.11.5　逻辑运算 460<br/>本章小结 467<br/>复习题 468<br/>编程题 469<br/>第10章　继承 475<br/>10.1　继承的层次结构 475<br/>10.2　实现子类 479<br/>10.3　调用超类的构造函数 482<br/>10.4　重写方法 485<br/>10.5　多态 488<br/>10.6 应用案例：几何图形类的层次结构 500<br/>10.6.1　基类 500<br/>10.6.2　基本形状 502<br/>10.6.3　形状组 505<br/>本章小结 514<br/>复习题 514<br/>编程题 515<br/>第11章　递归 520<br/>11.1　三角形数字之再探讨 520<br/>11.2　问题求解：递归思维 523<br/>11.3　递归辅助函数 527<br/>11.4　递归的效率 528<br/>11.5　排列 533<br/>11.6　回溯 536<br/>11.7　相互递归 543<br/>本章小结 550<br/>复习题 550<br/>编程题 551<br/>第12章　排序和查找 556<br/>12.1　选择排序算法 556<br/>12.2　选择排序算法的性能测量 558<br/>12.3　选择排序算法的性能分析 559<br/>12.4　合并排序算法 563<br/>12.5　分析合并排序算法 565<br/>12.6　查找算法 569<br/>12.6.1　线性查找 570<br/>12.6.2　二分查找 571<br/>12.7 问题求解：估计算法的运行时间 573<br/>12.7.1　线性时间 573<br/>12.7.2　二次时间 574<br/>12.7.3　三角形模式 575<br/>12.7.4　对数时间 576<br/>本章小结 581<br/>复习题 581<br/>编程题 584