《思考Python：计算机科学家视角》

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"《思考Python：像计算机科学家一样思考》是Allen Downey所著的一本编程教材，中文版适用于初学者及进阶者。该书最初在1999年作为使用Java的教学材料筹备，但随着作者对Python语言的深入理解和对其编程哲学的喜爱，版本1.1.22经历了多次重大改动，最终确定了其以Python为主题的核心内容。书中强调的是通过计算机科学的思维方式来学习Python，而非仅仅教授语法。作者鼓励读者像真正的计算机科学家那样去思考问题，理解算法、数据结构和设计模式等核心概念。版本1.1.22的发布日期是2008年6月，这表明它可能包含Python 2时代的最新知识，当时Python语言正处于迅速发展和应用的阶段。本书的特点之一是其源代码是基于LaTeX编写的，这种格式允许读者获取设备独立的文本书稿，并可转换成其他多种格式，以便适应不同读者的需求。LaTeX源代码可以从官方网站<http://www.thinkpython.com>获取，这体现了作者对于开源和社区分享的重视。在前言部分，作者详细讲述了这本书的创作历程，包括他起初选择Java作为教学语言，但在接触并深入了解Python后，决定以Python为核心内容进行教学。这展示了作者对Python语言的热爱以及他希望读者能体验到Python带来的编程乐趣和效率。《思考Python：像计算机科学家一样思考》是一本结合实践与理论，注重思维培养的Python教程，适合希望通过系统学习提升编程技能并理解计算机科学基础的人群。无论你是初学者还是希望巩固Python基础的开发者，这本书都能提供一个深入理解Python语言及其背后的逻辑框架的平台。"

xvi Contents

12 元组 107

12.1 元组是不可变的 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 107

12.2 元组赋值 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 108

12.3 元组作为返回值 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 109

12.4 变长参数元组 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 109

12.5 列表和元组 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 110

12.6 字典和元组 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 111

12.7 元组比较 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 112

12.8 序列的序列 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 113

12.9 调试 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 114

12.10 术语 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 115

12.11 练习 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 115

13 实例学习：数据结构的实例 117

13.1 单词频率分析 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 117

13.2 随机数字 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 117

13.3 单词频率直方图 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 118

13.4 最常用单词 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 119

13.5 可变参数 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 120

13.6 字典减法 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 121

13.7 随机单词 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 121

13.8 马尔可夫分析 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 122

13.9 数据结构 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 123

13.10 调试 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 124

13.11 术语表 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 125

13.12 练习 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 125

14 文件 127

14.1 持久性 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 127

14.2 读取和写入 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 127

14.3 格式运算符 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 128

14.4 文件名和路径 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 129

Contents xvii

14.5 捕获异常 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 130

14.6 数据库 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 131

14.7 Pickling . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 131

14.8 管道 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 132

14.9 编写模块 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 133

14.10 调试 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 134

14.11 术语 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 134

14.12 练习 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 135

15 类和对象 137

15.1 自定义类型 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 137

15.2 属性 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 138

15.3 矩形 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 139

15.4 实例作为返回值 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 140

15.5 对象是可变的 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 140

15.6 复制 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 141

15.7 调试 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 142

15.8 术语表 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 143

15.9 练习 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 143

16 类和函数 145

16.1 时间 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 145

16.2 纯函数 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 145

16.3 修改函数 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 147

16.4 原型与计划 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 147

16.5 调试 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 148

16.6 术语 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 149

16.7 练习 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 149

xviii Contents

17 类和方法 151

17.1 面向对象特点 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 151

17.2 Printing objects . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 152

17.3 另外一个例子 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 153

17.4 更复杂的一个例子 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 153

17.5 初始方法 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 154

17.6 str 方法 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 154

17.7 运算符重载 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 155

17.8 基于类型的调度 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 155

17.9 多态 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 157

17.10 调试 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 157

17.11 术语表 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 158

17.12 练习 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 158

18 继承 161

18.1 扑克对象 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 161

18.2 类属性 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 162

18.3 比较卡片 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 163

18.4 纸牌 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 164

18.5 打印纸牌 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 164

18.6 添加，删除，洗牌，理牌 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 165

18.7 继成 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 166

18.8 类图 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 167

18.9 调试 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 168

18.10 术语 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 169

18.11 练习 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 169

19 实例学习：Tkinter 171

19.1 GUI . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 171

19.2 按钮和回调 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 172

19.3 画布控件 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 173

19.4 坐标序列 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 174

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