Python语言基础
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前言

Python是一种计算机编程语言,作为语言,它和人们日常使用的汉语或英语等自然语言并没有本质上的区别,只不过自然语言是讲给人听的,Python则是讲给计算机“听”的。从功能的角度来讲,Python可以帮助人们“指挥”计算机,为人们在社会生活中的各种需求提供对应的解决方案。小到简单的加减乘除四则运算,大到复杂的自动驾驶、国民经济运行情况预测等任务,它都能够胜任。但凡我们能够想到的需要计算机介入的场景,都可以通过编写Python程序提供解决方案。

以编写Python程序为职业的人群通常被称为软件工程师或程序员,这份职业的主要任务就是为各行各业提供信息化解决方案。软件工程师当然是一个很不错的职业选择,Python对其而言不但是谋生的手段,而且是为其他行业创造价值的工具。即使不想成为软件工程师,作为各种软件解决方案的使用者,也需要对程序语言有一个基本的了解,从而更好地理解和使用软件,更清晰、准确地对软件工程师提出设计需求,在必要时,甚至可以参与到软件开发的过程中。

本书正是为有志于学习Python语言的读者提供的一本入门教材。虽然阅读本书需要一点数学和英语方面的预备知识,但是要求并不是很高,具备高中学历(或同等学力)的读者就可以不太费力地阅读本书。换句话说,学习Python并不是一件很难的事情,至少入门并不是很难,请不要被各种所谓的“高科技”刻板印象吓倒。为了降低读者的阅读难度,本书以认知递进的顺序来安排学习内容。在预设读者没有任何编程知识的前提下,从最基础的概念和原理讲起,循序渐进地引入新内容,并将新旧内容编织成相互关联的知识网络。随着阅读进度的推进,读者习得的这张知识网络也会逐渐扩展成对Python语言的完整认知体系。

本书内容共分为12章,包括绪论、编程环境、数据类型、变量与计算、流程控制、错误与错误处理、函数、面向对象的程序设计、模块、文件操作、tkinter图形界面设计、数据库与数据库连接操作。每章都包含详细的概念及原理阐述,并配有精美的插图帮助理解;在涉及编程语法与技巧问题时,还配有大量的范例演示和说明;为使读者加深理解并掌握相应的编程实践能力,每章都配有丰富的课后练习题,供读者训练使用。

另外,作者认为,兴趣是所有学科入门的最好原动力,因此入门教材的话语模式不应该太过生硬和教条,显得让人“难以亲近”。本书采用日常对话的话语模式组织内容,并没有突出教与学的关系,而是与读者像同伴那样一起学习、一起思考、一起讨论、一起训练。尽量让读者在学习中获得归属感,使学习变成一种快乐,甚至幸福。只有激发这种对学科的原始兴趣,才能支撑起日后较为繁重与严肃的高阶学习过程。

为了让读者在日后的学习过程中少走弯路,作者在此处列举一些常见的学习误区。首先,请不要将语言的学习等同于语法的学习,这一点其实和自然语言(如英语)的学习是一致的。在语言学习中,最重要的事情就是“思维”的学习,语言作为描述世界的工具,其本身就包含了语言创作者对世界的认知模式,只有掌握了这样的认知模式,才能说真正理解并掌握了这门语言。例如,Python语言中的面向对象的程序设计、封装与复用等理念都承载了Python语言对世界的认知。其次,请不要认为只要学完教材就能掌握Python语言,这也和自然语言是类似的,如果不坚持训练和使用的话,学过的东西很快就会忘记。语言的学习归根结底是一种习惯的养成,讲究“熟能生巧”。最后,读者在学习的过程中肯定会遇到各种各样的程序错误,此时最忌讳的就是胡乱地重试和漫无目的地修改,这样会非常辛苦,效率却很低。作者的建议是在遇到问题的时候,一定要先冷静下来,仔细地阅读编程环境反馈的问题描述信息,找到问题发生的位置及可能的触发原因,再有针对性地进行调试,这样往往能够事半功倍。

笛卡儿说“我思故我在”,人之所以被称为“万物之灵”,是因为有着超越其他动物的智慧,而人类智慧则来源于思考。人类为了获得更好的生存条件,利用自身的智慧创造了各种各样的工具,Python语言也是其中之一。因此,对Python语言的学习也是对人类智慧的一种认可与传承。希望读者能够从学习的过程中体会到前辈们对我们共同生活的世界的热爱,同时可以从学习中获得作为人的基本尊严;更希望读者可以因为阅读本书而爱上学习,勤于思考,在创建更加宜居的世界的过程中熠熠生辉。