Python程序设计与应用教程鄂大伟计算机与互联网

上篇 Python程序设计基础

第1章程序设计与Python

1.1程序设计语言

1.1.1软件定义的时代

1.1.2程序设计语言

1.1.3编译程序与解释程序

1.1.4计算思维与程序设计

1.2Python语言与计算生态

1.2.1Python语言的历史

1.2.2Python语言的特征

1.2.3Python的计算生态·

1.3Python的安装与运行方式

1.3.1Python的下载与安装

1.3.2Python的运行方式

1.4 Python的编辑器和IDE

1. 4. 1 Jupyter Notebook

1.4.2 PyCharm

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第2章 Python基础

2.1Python程序基本构成与风格

2.1.1认识个Python程序

2.1.2Python程序的基本结构

2.1.3Python程序规范

2.1.4Python之禅——大道至简

2.2Python语法基础

2.2.1标识符·

2.2.2变量

2.2.3关键字

2.2.4运算符与表达式

2.2.5语句

2.3 Python 数据类型

2.3.1 数据类型

2.3.2序列类型

2.3.3字典类型

2.4 Python的模块与函数

2.4.1库与模块.

2.4.2第三方库的安装

2.4.3导入模块.

2.4.4函数

2.4.

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第3章程序控制结构

3.1顺序结构

3.1.1赋值语句·

3.1.2基本输入和输出

3.1.3顺序结构

3.2选择结构

3.2.1单分支if语句

3.2.2 双分支if-else语句

3.2.3 多分支 if-elif-else语句

3.2.4嵌套的if语句

3.3循环结构·

3.3.1 while 语句

3.3.2 for语句

3.3.3循环嵌套

3.3.4break 语句与continue 语句·

3.3.5循环结构中的else子句

3.3.6实例

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第4章序列

4.1序列概述

4.1.1索引

4.1.2分片

4.1.3通用序列类型操作·

4.1.4通用序列类型常用的内置函数·

4.2字符串

……

14.2深度学网络基础…

14.2.1神经元模型与感知机

14.2.2深度学念与结构…

14.2.3前向传播、反向传播与梯度

14.2.4深度学量概念

14.2.5常用激活函数

14.2.6深度学：MNIST手写数字识别

14.3卷积神经网络概述

14.3.1卷积神经网络的层结构·

14.3.2卷积与卷积运算

14.3.3用可视化理解卷积过程

14.3.5用卷积神经网络技术实现手写数字识别

14.4深度学：猫狗图片识别

14.4.1准备数据集

14.4.2构建网络

14.4.3模型编译

14.4.4数据预处理·

14.4.5训练模型

14.4.6损失曲线和精度曲线

14.4.7使用数据增强方法

14.4.8在模型中增加Dropout层

14.4.9自定义猫狗图像样行识别

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参考文献

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第1章程序设计与Python

1.1.1软件定义的时代

自20世纪50年代计算机诞生以来，就有了软件编程，并诞生了程序员这个职业。，软件已经发展成为一个极为庞大的产业。

在计算机软件发展的初期，人们认为，计算机程序就是软件的全部。那时的软件除了源代码外，往往没有相应的说明文档。早期的软件开发也没有什么系统的方法可以遵循，软件设计是在某个人的头脑中完成的一个过程，往往带有强烈的个人色彩，软件的通用性也很有限。

在软件的发展过程中，软件从个性化的程序演变为工程化的产品，人们对软件的看法发生了根本性的变化。“软件=程序”显然不能涵盖软件的完整内容，除了程序之外，软件括与之相关的文档和配置数据，以保证这些程序的正确运行。

时至今日，人们尽管对软件还有不同的理解，但诼步达成共识。从广义上讲，人们对“软件”的定义是：

（1）能够完成能和具备某种性能的可执行的指令（计算机程序）；

（2）使程序能够适当地操作信息的数据结构；

（3）描述程序的操作和使用的文档。

当前，无处不在的软件正在定义整个世界，呈现形式也是多种多样的，软件的真正含义很难用一个形式的定义来体现。以软件为代表的信息网络技术，正在驱动各种业态快速成长。软件正在重构生产模式、组织体系、资源配置方式，孕育新的产品生态，开启信息经济发展新图景。这使得人们对软件有了新的理解，即“软件定义一切”。

世界正入一个新的时代，而这个时代一个很重要的特征就是无处不在的软件技术和软件应用，我们把这个时代称为“软件定义的时代”。软件不仅正在定义这个时代的一切，而且定义着这个时代的未来。在国家发布的《“十四五”软件和信息技术服务业发展规划（2021—2025）》中提到，“软件定义”是新一轮科技革命和产业变革的新特征和新标志，已成为驱动未来发展的重要力量。要深化软件定义，加快发展软件定义计算、软件定义存储、软件定义网络，布局工业互联网、云计算、大数据、人工智能、自动驾驶等新兴软件定台，推动创新应用。

这就是软件定义给未来世界达成的目标。

1.1.2程序设计语言

计算机程序设计语言，通常简称为编程语言，是一组用来定义计算机程序的语法规则。它是一种标准化时父沉这，用米回可异机友出指令。一种计算机语言能够让程序员地定义计算机所需要使用的数据，并地定义在不同情况下所应当采取的行动。

在计算机程序设计语言的发展历，出现的语言达上白种之多，但人们常用的不过十多种。对于一般的程序设计者而言，使用多的是高级程序设计语言（也称高级语言）。高级语言是一种与机器指令系统无关、表达形式更于被描述问题的程序设计语言。高级语言同人类的自然语言和数学表达方式相当能更强，可读性更好，编程也更加方便。现在，我们所说的“程序设计语言”通常是指高级语言。

……