你好，Python

本书特色： 1.本书结构合理，层次清晰，内容丰富，难易程度适中，易于被读者接受和掌握； 2.本书语言风趣活泼，图文并茂，引人入胜； 3.本书例程贴近中小学生的生活场景，使读者在学习Python编程的过程中印象更加深刻； 4.本书全彩印刷，可读性强，使读者轻松学习； 5.本书注重读者的实践与思考能力，设计了“划重点”“拓展与提高”“你掌握了没有”“学编程 多动手”等内容环节，其中有大量的代码练习，答案以二维码的形式给出，方便查询，互动性强，可使读者独立思考归纳，迅速掌握编程技能。

一切源于好奇
如何用代码记录、存储、读取你的数据？
如何用代码作出判断与选择？
如何用代码完成重复的工作？
游戏是如何开发并运行的？
如何用代码画图？
Python是一种什么样的语言？
……
带着这些问题开启这本书，一个全新的代码世界将呈现在你面前。
什么是编程
在开始学习Python知识之前，首先要了解编程是做什么的。编程，顾名思义就是编写程序，我们平时上网课用的软件，跟家人聊天用的QQ、微信，以及平时玩的游戏等，都统称为程序，我们可以将程序理解为一系列指令的集合，我们用这些指令集合指挥计算机做什么、如何做，准确地说编程是将计算机指令按照功能需要有序组织起来。
为什么要学习编程
作为一名编程小白，尤其如果你是一名中小学生，学习编程的最终目标不应该定在会写几行代码，或熟悉一些语法或会开发某个程序上，更重要的是通过学习培养你的编程思维，提升你发现问题、分析问题、解决问题的能力。
◇ 如果你想知道计算机软硬件是如何运行的，编程是最好的方法；
◇ 如果你想体会创造的乐趣，编程是最合适的方式；
◇ 如果你想锻炼自己提出问题、分析问题、解决问题的能力，学编程是最好的途径；
◇ 如果你想提高自己的逻辑思维能力，编程是最高效的工具；
◇ 如果你想提高自己的归纳能力，培养自己透过现象看本质的能力，还是要学编程；
◇ 如果你想体会一点点排除故障，让一个项目在自己手里一步步完善的乐趣，更应该学编程；
……
如何学编程
很多准备学Python的人都觉得自己没基础、没人教，不知道如何下手而原地踏步，大部分人之所以原地踏步是因为觉得自己不行，但其实通过正确的方法学会Python并不难，与其他源码程序语言相比，Python没那么抽象，初学者可以花相对少的时间在语言门槛上，进而可以花更多的时间在逻辑、算法以及解决问题的方法上：
◇ 牢记语法及规则，熟悉某个程序语言的常用单词；
◇ 初学者要先学会多读代码，通过读代码锻炼自己的思维；
◇ 多实践，多写代码；
◇ 梳理任务流程、逻辑流程，画流程图的习惯对初学者尤为重要；
◇ 培养写完代码后不断反思、不断优化代码的意识；
◇ 最关键的一点就是重复学习，持之以恒，熟能生巧；
◇ 尽量使用最简单最有效的代码解决问题，在支持学习者“走捷径”的问题上，Python语言给我们提供了极大的便利；
◇ “学然后知不足，教然后知困”，建议你尝试将自己学到的知识讲给你的同学、老师、父母听，你一定会有不一样的收获。
对于低年龄段的初学者，逻辑识别是编程学习的第一道关键门槛，在学习的初始阶段，建议用伪代码的形式写出程序的逻辑。什么是伪代码？如下面这样有结构性、贴近自然语言、描述程序实现逻辑的内容，称为伪代码。
如输入3个数，打印输出其中最大的数，用伪代码这样表示：
Begin（代码开始）
输入 m，n，p
如果 m>n 则 m→Max
否则 n→Max
如果 p>Max 则 p→Max
print Max
End （代码结束）
学编程需要“平头哥”精神
我们经常见到编程初学者明明脑海里知道某个项目如何实现，但是就是迟迟不下手，或者不知道怎么开始写。代码是写出来的，不是想出来的，我们鼓励本书的读者不管你脑海里有没有成熟的解决方案，都要跟着你的直觉把代码写出来，然后在写的过程中你会对具体的解决方案越来越清晰，而且你只有先写出来才能逐步优化你的代码。对于初学者来说，一步到位写出正确的代码是不现实也不科学的，除非你仅仅是在模仿代码。
所以作为一个初学者，在写代码时需要有一股“愣头愣脑”的精神，也就是像自然界里“蜜獾”（俗称“平头哥”，也是本书带你学Python的主人公）的精神，即不要害怕犯错误，不要害怕失败。学编程最大的乐趣在于把自己的代码一步步完善、一步步优化，希望你像“平头哥”一样对待书中的任何内容：大胆地去尝试，大胆地去思考，大胆地去质疑有没有更好的解决方案，大胆地从不同的角度去理解书中的内容，大胆地去探寻书中内容以外的拓展知识。
书中有趣的项目
致读者
本书从策划至出版历时许久，许许多多的人为本书的出版提供了帮助。这里首先感谢张克俊老师以及杨志雄老师为本书作序并提出宝贵建议，其次感谢以任鹏老师为代表的具有丰富一线青少年编程教学经验的老师们，他们为本书的内容及展开方式等提供了宝贵的建议。最后感谢本书的策划、设计团队美程美课青少年编程（平头哥编程）教师团队，主要编写人员有林松生、谭显春、刘腾等。本着科学、严谨的态度，精益求精的原则，在编写的过程中，每一个知识点、每一个案例都要经过几十次课堂教学实践的磨合、推敲与优化。尽管如此，疏漏之处仍在所难免，敬请广大读者批评斧正。

编著者

林松生， 2002年于北京工商大学信息管理专业本科毕业，2003年~2009年供职于中国科技信息研究所，参与创办了国内面向青少年的信息素养提升课程——《信息溯源》（光盘），参与创办了国内关于数字图书馆的杂志——《数字图书馆论坛》。 2009年于广州创业，从事青少年信息素养、信息技能方面的培训业务，也是国内早期创办面向中小学生、学校提供信息素养、信息技能、编程技能培训服务的机构。10余年的发展形成了包含《中小学信息素养及批判性思维课程》《scratch编程课程》《青少年python编程基础课程》《信息奥赛课程》《中小学生算法启蒙课程》《中小学生编程启蒙课程》等，累计培训在校信息技术老师2000余人，直接培训学生约20000余人（含在校授课及校外授课），向广州30余所中小学校、10余家培训机构输出了公司课程体系。基于多年的Python编程一线教学经验及课程内容，我们对公司Python课程涉及到的概念、知识点的描述以及实践项目做了大量的重构与优化工作，书中的内容完全来自教学一线的实践。

本书整理了Python语言面向初学者的几乎所有基础知识点，并对这些知识做了一定程度的拓展与提高。本书内容不仅包括有助于理解基本知识点的案例代码，还包含了经典数学问题等方面的项目，以及如何用Python开发音乐播放器以及弹球游戏等项目。
这是一本交互性极强的书，书中提供了大量的代码练习，包括代码填空、代码阅读、代码设计以及总结归纳等，有助于形成一定的编程思维模式，快速、牢固地掌握Python编程方法与技巧。本书配备部分视频讲解，扫二维码观看视频即可同步学习书中的核心知识及重点内容。
本书适合中小学生以及其他编程初学者学习使用，也适合想陪小朋友一起学习Python编程的家长阅读使用，同时可作为相关培训机构的参考用书。

1认识编程——无处不在的编程思维
1.1 编程——开启思维训练的钥匙2
1.2 编程学习——是技巧，也是思维，更是习惯2
1.3 另类的语言——程序语言3

2hello world——Python 旅途之始
内容概述5
优雅的代码从认识英语单词开始5
知识、技能目标6
★2.1 磨刀不误砍柴工6
2.2 你的代码“打印机”10
2.3 优雅的代码源于规范的名字——变量11
★2.4 名字与地址——变量定义的原理12
2.5 计算机需要你做点什么14
2.6 打印输出变量16
2.7 学习 Python 怎么能少了小海龟17
划重点19
★拓展与提高19
你掌握了没有21
学编程，多动手21

3平头哥的代码计算器
内容概述23
优雅的代码从认识英语单词开始23
知识、技能目标24
3.1 数值类型及类型转换24
3.2 算术运算26
3.3 比较运算28
3.4 数学内置函数29
3.5 math 模块30
3.6 random 模块31
3.7 给点颜色31
划重点34
★拓展与提高34
你掌握了没有35
学编程，多动手35

4串起来的字符——字符串
内容概述37
优雅的代码从认识英语单词开始37
知识、技能目标38
4.1 字符串创建38
4.2 把串起来的字符取出来39
4.3 字符串运算41
★4.4 取出多个字符——字符串切片43
★4.5 字符串函数44
4.6 print( )有讲究45
4.7 能画能书小海龟47
划重点49
★拓展与提高49
你掌握了没有50
学编程，多动手50

5平头哥的数据收纳盒——列表和元组
内容概述52
优雅的代码从认识英语单词开始52
知识、技能目标53
5.1 数据与“【 】”的奇妙组合53
5.2 列表访问与切片54
★5.3 二维列表55
5.4 增删改查基本操作56
5.5 列表函数58
5.6 用列表绘图64
5.7 元组66
划重点66
★拓展与提高66
你掌握了没有67
学编程，多动手68

6平头哥的数据收纳盒——字典
内容概述70
优雅的代码从认识英语单词开始70
知识、技能目标70
6.1 键与值的“羁绊”71
6.2 字典的创建71
6.3 字典增删改查72
★6.4 字典内置函数74
划重点75
★拓展与提高75
你掌握了没有77
学编程，多动手77

7是时候作出判断与选择了
内容概述79
优雅的代码从认识英语单词开始79
知识、技能目标80
7.1 生活中的判断与选择80
★7.2 代码逻辑沙盘—流程图81
7.3 条件表达式与关系运算、逻辑运算82
7.4 Python 条件控制语句83
7.5 条件判断嵌套85
7.6 小海龟的判断与选择89
划重点90
★拓展与提高90
你掌握了没有92
学编程，多动手93

8代码之“道”——循环
内容概述95
优雅的代码从认识英语单词开始95
知识、技能目标95
8.1 周而复始的代码——循环概念96
8.2 数着数执行的循环——for 循环99
8.3 Python 循环的分析与设计103
8.4 不满足条件循环就罢工——条件循环104
8.5 循环里面还有循环107
8.6 打断循环的执行115
8.7 无限循环120
8.8 坐过山车的小海龟121
划重点123
拓展与提高123
你掌握了没有124
学编程，多动手125

9数学、传统文化与代码
内容概述127
优雅的代码从认识英语单词开始127
知识、技能目标127
9.1 一只兔子的代码奇遇——斐波那契数列127
9.2 “自恋的数字”——水仙花数130
9.3 代码与对联的融合131
划重点134
拓展与提高134
你掌握了没有135
学编程，多动手 136

10借你的代码来用——函数
内容概述139
优雅的代码从认识英语单词开始139
知识、技能目标140
10.1 函数概述140
10.2 参数144
10.3 变量的作用域150
10.4 函数定义实践150
10.5 随机代码的乐趣152
划重点157
★拓展与提高157
你掌握了没有160
学编程，多动手161

11平头哥的代码百宝箱——模块
内容概述163
优雅的代码从认识英语单词开始163
知识、技能目标163
11.1 模块概念164
11.2 模块创建及使用164
★11.3 内置模块168
11.4 random 模块170
11.5 海龟画图函数总结171
划重点175
★拓展与提高176
你掌握了没有178
学编程，多动手178

12糟糕的代码——异常与异常处理
内容概述180
优雅的代码从认识英语单词开始180
知识、技能目标180
12.1 异常概念与类型181
★12.2 异常捕获与处理182
★12.3 异常抛出186
划重点189
你掌握了没有189
学编程，多动手190

13看不见的“虫子”
内容概述192
优雅的代码从认识英语单词开始192
知识、技能目标192
★13.1 关于 bug192
★13.2 Debug（代码调试）193
划重点197
★拓展与提高197
学编程，多动手198

14不一样的编程——图形界面编程
内容概述200
优雅的代码从认识英语单词开始200
知识、技能目标200
14.1 easygui 的下载安装与导入201
14.2 easygui 函数202
14.3 ATM 实例206
划重点212
★拓展与提高212
你掌握了没有213
学编程，多动手214

15小蟒蛇的文件柜——Python 文件操作
内容概述217
优雅的代码从认识英语单词开始217
知识、技能目标218
15.1 文件概述218
15.2 Python 文件打开、关闭、读操作219
15.3 Python 文件写操作224
15.4 老师再也不担心我会忘记 close 了226
★15.5 “腌菜”与文件读写227
划重点229
★拓展与提高230
你掌握了没有230
学编程，多动手230

16新的挑战——匹配与查找
内容概述232
优雅的代码从认识英语单词开始232
知识、技能目标232
★16.1 正则的概念与应用场景233
★16.2 正则语法规则233
★16.3 正则符号236
划重点240
拓展与提高240
你掌握了没有242

17万物皆对象——面向对象基础
内容概述244
优雅的代码从认识英语单词开始244
知识、技能目标244
17.1 面向过程与面向对象245
17.2 Python 中的类、实例与对象246
17.3 类定义及类实例化247
17.4 属性基础247
17.5 实例属性基础248
★17.6 类与实例综合250
17.7 Python 面向对象概念集合251
划重点252
★拓展与提高252
你掌握了没有252
学编程，多动手253

18对象的特征——属性
内容概述255
优雅的代码从认识英语单词开始255
知识、技能目标255
18.1 属性概念—Python 语言特点256
18.2 类属性257
18.3 实例属性260
18.4 私有属性264
划重点266
★拓展与提高266
你掌握了没有267
学编程，多动手268

19对象的行为——方法
内容概述270
优雅的代码从认识英语单词开始270
知识、技能目标270
19.1 实例方法、类方法与静态方法271
19.2 方法的私有化276
19.3 面向对象总结回顾277
划重点279
★拓展与提高 279
★你掌握了没有282
学编程，多动手282

20寻求“爸爸”的帮助——继承
内容概述284
优雅的代码从认识英语单词开始284
知识、技能目标284
20.1 继承的概念285
★20.2 继承的传递性286
20.3 重写—方法覆盖287
20.4 给父类方法加点料—方法扩展288
20.5 __init__（）初始化构造方法的继承289
★20.6 多继承与继承顺序291
划重点292
★拓展与提高293
你掌握了没有293
学编程，多动手293

21游戏开发中的图形
内容概述298
优雅的代码从认识英语单词开始298
知识、技能目标299
21.1 pygame 模块概述299
21.2 绘制图形准备305
21.3 绘制圆形307
★21.4 彩虹圈项目309
21.5 图形与动画315
21.6 碰撞检测、精灵与精灵组323
划重点326
★拓展与提高326
你掌握了没有330
学编程，多动手330

22不一样的输入——事件
内容概述332
优雅的代码从认识英语单词开始332
知识、技能目标332
22.1 事件的概念332
22.2 鼠标事件333
22.3 键盘事件338
★22.4 定时器事件341
划重点343
★拓展与提高343
你掌握了没有344

23游戏开发怎能少了声音
内容概述346
优雅的代码从认识英语单词开始346
知识、技能目标346
23.1 任务分析347
23.2 播放列表347
23.3 按钮实现347
23.4 鼠标模块回顾350
23.5 音乐播放——pygame.mixer.music 模块函数351
划重点356
你掌握了没有356

24弹球游戏
内容概述358
优雅的代码从认识英语单词开始358
知识、技能目标358
24.1 任务分析358
24.2 游戏窗口初始化 361
24.3 球、挡板、计时器初始化362
24.4 游戏循环与时钟363
24.5 让球动起来365
24.6 让挡板动起来367
24.7 挡板和球的碰撞及游戏声音369
24.8 游戏结束、得分、restart 游戏370
划重点376
你掌握了没有376

附录
附录1　常用内置函数377
附录2　Python初学者常见错误389
附录3　程序设计练习394

参考文献400