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案例學Python:青少年編程從入門到精通(簡體書)
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案例學Python:青少年編程從入門到精通(簡體書)

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商品簡介
作者簡介
名人/編輯推薦
目次

商品簡介

本書以親切的筆調、活潑的語言介紹了Python編程的相關知識,在寫作上打破傳統“知識說教”的寫作模式,而采用寓教於樂的方式。通過大量生動有趣、直觀形象的案例進行講解,青少年能夠邊學邊練、邊學邊玩,輕松掌握Python的編程知識。

本書共11個單元,安排了57個有趣的編程案例。每章末尾安排有“編程過關挑戰”,在規定時間內完成編程挑戰能夠激發讀者學習興趣;每章末還安排有“單元小結”,可拓展讀者的學習思維和鞏固所學知識技能。

通過本書的學習,可以鍛煉讀者的邏輯思維能力,提升讀者的耐性和專注力,以及培養讀者的信息整合能力和自我學習能力。本書是寫給青少年看的Python編程書,也適合父母、老師,以及想要學習計算機編程基礎知識和Python編程技能的未成年人閱讀,同時還可以作為青少年編程的教材參考用書。


作者簡介

賈煒,軟件開發高級工程師,對多種開發語言都有深入研究,專注於Python人工智能開發、數據分析、機器學習等;長期從事青少年STEAM教育培訓工作,有豐富的教育培訓經驗。


名人/編輯推薦

寓教於樂:57個案例+11個過關挑戰,全面提升專注力、創造力、思維能力和動手能力。

視頻配套:配有相關案例的教學視頻,可手機掃碼隨時學習,不限次數,輕松學會。

提供源代碼:贈送相關案例同步源代碼文件,方便參考學習、優化修改和分析使用。

互動交流:QQ學習群在線交流,提供答疑解惑。

過關挑戰:變被動學習為主動思考,體現編程樂趣,獲得編程成就感。


前言

時下,人工智能時代已經悄然來臨,而編程能夠幫我們打開通往未來的大門。蘋果公司創始人史蒂夫·喬布斯曾說:“每個人都應該學習編程,因為它教你如何思考。”比爾·蓋茨在13歲的時候就寫出了他的第一個計算機程序,史蒂夫·喬布斯也是在十幾歲的時候編寫出了遊戲程序,然後創辦了蘋果公司。青少年通過學習編程,能夠提升自我的學習能力,學會解決問題的方法,同時能夠培養其邏輯思維、數學理解、英語興趣、嚴謹理念、動手能力和創造力等。
我們的世界正在迅速程序化、數據化和智能化,大數據、物聯網、云計算、機器學習、人工智能等技術讓萬物互聯,讓計算像水和電一樣成為一種基礎資源,讓編程像閱讀、表達、數學一樣成為一種基礎能力。
1.什麼是人工智能?
人工智能(ArtificialIntelligence,AI)是指通過機器來研究開發用於模擬人的智能的理論、方法、技術等,是一門新的技術科學。
人工智能是計算機科學的一個分支,它試圖了解智能的實質,並生產出一種新的能與人類智能相似的方式做出反應的智能機器,該領域的研究包括機器人、語音識別、圖像識別、自然語言處理和專家系統等。人工智能自誕生以來,理論和技術日益成熟,應用領域也不斷擴大。可以設想,未來人工智能帶來的科技產品將會是人類智能的“容器”。人工智能可以對人的意識、思維等信息過程進行模擬,它不是人的智能,但能像人那樣思考,也可能超過人的智能。
2.人工智能時代,人類面臨的挑戰與機遇
目前,一些流水線工作已經采用大量的人工機器人設備,工人從原來的動手加工改變成為對自動化設備的控制工作。人工智能提高了工作的效率和專業性,同時也帶來了一定的失業率。
有專家曾言,在可見的未來,職場智能化只是一個時間問題。在不遠的將來,人工智能可以實現自動語言翻譯、汽車自動駕駛、手術自動化……這些設想都是有據可證的,也是符合邏輯的。
面對這樣的預言,我們不寒而栗。但是只要你愛學習,接受新技術,你就能把握AI時代的機遇,就能在競爭中搶占先機。
3.現在的孩子們應該以何種姿態面對人工智能?
現在,人工智能、物聯網、大數據處理等內容正式進入全國高中“新課標”教育。人工智能快速進入教育領域,既是教育改革的新工具,也是課程教學的新內容。人工智能教育已經進入新的發展階段,它在高效實現個性化學習方面有著無可比擬的優勢,未來在教育領域的應用將更為廣泛。
從某種程度上講,把握人工智能的發展要從教育入手,而投資教育的最初始階段往往更能占得先機。這也許就可以解釋為什麼人工智能的發展帶火了青少年編程事業,讓家長們對青少年編程一直關注推崇。讓孩子從小學編程,掌握編程技能,培養編程思維,也是為以後的學習、工作、生活打下堅實基礎。
4.編程語言那麼多,為什麼要選Python?
首先,Python語言的語法非常簡單易懂,相對於C++、Java等編程語言,Python更加適合初學者學習。其次,目前大部分人工智能框架都支持Python語言,Python作為人智
能開發第一語言當之無愧,選擇學習Python未來更有前途。
不僅如此,Python也將被浙江省正式納入高中教育,浙江省高考改革將編程納入高考。

信息技術作為高考選考科目之一,率先加入了編程內容。而從2018年起,浙江省信息技術的編程教材已從VB語言變為Python語言,也就是說,學習編程尤其是Python編程不再只是培養興趣愛好,它在升學中都將大有裨益。家長們應更多地引導孩子們正確地使用計算機,協助孩子們好好學習編程。在不久的將來,當編程成為必修科目之一時,已經有了編程基礎的孩子必然會比沒有基礎的孩子有著更大優勢。

對信息技術教材改革,將Python課程化,除了浙江省在編程教育上率先行動之外,北京市和山東省也緊隨其後進入編程教育改革的第一梯隊,Python語言課程化也將成為孩子學習的一種趨勢。
5.本書特色
作者長期在一線從事青少年編程教育工作,深知青少年的心理發展與認知水平。本書在寫作方式上打破了傳統的“知識說教”,而寓教於樂,結合一線的教學實踐,以案例實操為主、理論為輔的內容安排,讓青少年們通過書中相關案例遊戲的制作,邊學邊練、邊學邊玩,輕松掌握Python的編程知識。
本書案例覆蓋奧數題、腦筋急轉彎、有趣的小遊戲、實用的小軟件等青少年樂於接受的內容,實操性非常強。編程離不開動手,一定要動手編寫程序。本書每個單元都以案例為主,包括案例描述、案例分析、編程實現、程序詳解等環節,帶領讀者朋友們一步步分析完成案例編程。全書共有57個案例,讀者可以參考案例源代碼,優化修改,能夠看得懂、學得會、做得出。

為方便讀者操作和練習,本書提供以下相關學習資源,並上傳至百度網盤供讀者下載。
請讀者關注封底“博雅讀書社”微信公眾號,找到資源下載欄目,根據提示獲取。
【案例源代碼】提供與本書案例同步的案例源代碼文件,方便讀者參考學習、優化修改和分析使用。在講解過程中,作者將案例源代碼保存在了自己D盤中的“編程真好玩”文件夾下。在應用時,讀者找到書名文件夾下的案例源代碼即可下載。
【視頻教程】提供書中57個案例的教學視頻,方便讀者視頻學習,更好地掌握、理解書中的案例編程技能。


目次

單元 1 好玩的新朋友——Python 編程入門 1

1.1 IDLE 軟件的使用 3

1.2 打印輸出——print 函數 6

案例 1 編程輸出李白的《靜夜思》8

1.3 裝數據的盒子——變量 9

1.4 常見的數據類型 10

1.5 獲取鍵盤輸入——input 函數 12

案例 2 程序對你說“hello” 14

1.6 數據類型轉換 15

1.7 字符串的運算 19

案例 3 編個計算器 22

1.8 函數 23

編程過關挑戰——輸出任意字符組成的菱形 29

單元小結 31


單元 2 是非分明我知道——判斷與分支 32

2.1 Python 中的關係運算符 34

2.2 True 還是 False 34

2.3 二分支 36

案例 4 判斷奇偶數 37

2.4 多分支 39

案例 5 由身高確定買全價票、半價票還是免票 39

2.5 and(並且) 41

案例 6 放假去哪兒遊玩 42

2.6 or(或者) 44

案例 7 階梯電價怎麼算 45

編程過關挑戰——雞兔同籠,雞兔多少怎麼算 47

單元小結 48


單元 3 我是繪畫大師——turtle 海龜做圖 49

3.1 模塊 51

3.2 小海龜前進—— forward 函數 52

3.3 隱藏“小海龜”——hideturtle 函數 53

3.4 小海龜轉向——left 和 right 函數 54

案例 8 畫個正方形 56

3.5 正多邊形內角和計算 58

案例 9 畫個正六邊形 58

3.6 小海龜轉圈圈——circle 函數 60

3.7 正多邊形的簡單畫法 61

3.8 畫筆變顏色 62

3.9 給圖形填充顏色 62

案例 10 閃閃的紅星 63

3.10 繪制多個圖形 65

案例 11 兩個圓形 65

編程過關挑戰——繪制奧運五環標志 67

單元小結 70


單元 4 永不停息的循環——讓程序重復執行 71

4.1 循環的奧秘 73

4.2 for 循環 73

案例 12 輸出a行b 74

案例 13 畫個“太陽花” 75

案例 14 對整數 1 ~ 100 累加求和 76

案例 15 對 1 ~ 100 中的奇數累加求和 78

4.3 while 循環 79

案例 16 可循環使用的計算器 79

4.4 break——退出整個循環 81

案例 17 計算器的安全退出 82

4.5 continue——終止本次循環 83

4.6 while 實現有限循環 84

案例 18 組合數字 85

案例 19 對 100 以內質數進行求和 87

·編程過關挑戰·——棋盤麥粒知多少 88

單元小結 90


單元 5 “裝數據的容器”——列表、字典、元組 91

5.1 列表 93

案例 20 學生名字管理 100

案例 21 繪制眩暈圖 101

5.2 字典 103

案例 22 學生信息管理 110

5.3 元組 112

編程過關挑戰——斐波那契數列 114

單元小結 116


單元 6 “猜大小,贏金幣”——random 模塊 117

6.1 random 模塊簡介 119

6.2 隨機整數——randint 函數 119

案例 23 搖骰子 119

案例 24 看誰猜得快 121

6.3 隨機小數——uniform 函數 122

6.4 有規律的隨機數——randrange 函數 124

6.5 隨機字符串——choice 函數 125

案例 25 和計算機玩猜拳 126

6.6 打亂列表——shuffle 函數 128

6.7 隨機字符串——sample 函數 129

案例 26 來注雙色球 130

案例 27 璀璨星空 132

編程過關挑戰——“猜大小,贏金幣”遊戲 135

單元小結 143


單元 7 初識圖形化編程——tkinter 模塊 144

7.1 tkinter 模塊簡介 146

案例 28 創建計算器的界面 146

案例 29 創建計算器的輸入框 147

案例30 給計算器輸入框加個名字 149

案例 31 計算結果 151

案例 32 開發“全能計算器” 154

7.2 程序打包 158

編程過關挑戰——開發自帶按鍵的計算器 160

單元小結 164


單元 8 信息管理入門——通訊錄軟件開發 165

8.1 數據的長久保存——文件 167

8.2 文件的創建 168

8.3 文件的寫入 168

8.4 文件的讀取 170

8.5 通訊錄軟件介紹 172

案例 33 搭建軟件框架 172

案例 34 添加聯系人 174

案例35 查找聯系人 177

案例36 刪除聯系人 181

案例 37 查看所有聯系人 185

編程過關挑戰——使用文件保存聯系人信息 189

單元小結 195


單元 9 Python 網絡通信——聊天軟件開發 196

9.1 PyCharm 軟件的使用 198

9.2 網絡通信基礎知識 200

案例38 創建簡單的服務器 204

案例39 創建簡單客戶端 206

案例 40 一對一的網絡通信 208

9.3 程序中的“服務員”——線程 214

案例 41 加入多線程的聊天軟件 217

編程過關挑戰——圖形化聊天軟件開發 224

單元小結 233


單元 10 面向物件編程入門——“全民打磚塊” 234

10.1 面向物件基礎 236

10.2 類的創建 236

案例 42 創建遊戲窗口 237

案例 43 創建一個小球類 239

案例 44 自由運動的小球 241

案例 45 創建球拍類 243

案例 46 球拍“動起來” 246

案例 47 球拍接小球 250

案例 48 磚塊類的創建 253

案例 49 “打掉磚塊” 257

案例50 設置“通關”與否 261

編程過關挑戰——兩個小球“打磚塊” 266

單元小結 271


單元 11 綜合項目開發——“星球大戰”遊戲 272

11.1 pygame 模塊介紹與安裝 274

11.2 遊戲開發準備 277

案例 51 創建遊戲界面 277

案例 52 打造“地球衛士” 279

案例53 駕駛飛機 282

案例 54 外星人來襲 286

案例55 準備子彈 291

案例 56 射擊外星人飛機 296

案例 57 我方飛機被外星人飛機衝撞 301

編程過關挑戰——設置飛機的生命值 302

單元小結 303


附錄 A Python IDLE 的安裝方法 304

附錄 B PyCharm 的安裝方法 307


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