Python編程基礎（AI協同）（微課版）

李維勇，南京信息職業技術學院網絡與通信學院副院長，副教授，系統分析師。研究方向：移動互聯應用技術、雲服務應用技術 中國計算機學會職業教育發展委員會委員，江蘇省高校“青藍工程”雲計算技術與應用優秀教學團隊成員，中國軟件杯大學生軟件設計大賽一等獎指導教師，俄羅斯喀山未來技能大賽移動應用開發賽項專家。

項目1　Python編程入門　1

技能訓練營 搭建Python開發環境　2

1.1　Python的發展與特點　6

1.2　Python的應用領域　6

技能訓練營 配置PyCharm開發環境　7

1.3　運行“Hello, World!”程序　8

1.4　Python編程的基本規範　10

1.5　智能編程與通義靈碼　12

1.5.1　智能編程　12

1.5.2　PyCharm集成通義靈碼　13

1.5.3　通義靈碼的基本功能　14

1.5.4　智能問答　17

1.5.5　文件編輯　18

AI加油站 AI助力編程啟航——通義靈碼初探索　21

項目小結　22

知識鞏固　22

項目2　程序的輸入與輸出　24

2.1　print()輸出　25

2.1.1　基本輸出　25

2.1.2　格式化輸出　26

2.1.3　控制輸出格式　28

技能訓練營 print()函數的用法　28

2.2　input()輸入　30

2.2.1　獲取輸入　30

2.2.2　將輸入轉換為其他類型　30

技能訓練營 input()函數的用法　31

AI加油站 智能交互中的數據流轉——AI優化輸入輸出體驗　33

項目小結　35

知識鞏固　35

綜合實訓　37

項目3　基本數據類型　39

3.1　變量和常量　40

3.1.1　變量　40

3.1.2　常量　41

3.2　整數　42

3.2.1　整數的定義和多種進制表示　42

3.2.2　整數的運算　43

3.3　浮點數　45

3.3.1　浮點數的定義和特殊浮點數值　45

3.3.2　浮點數的運算　46

3.4　復數　48

3.4.1　復數的表示方法和屬性　48

3.4.2　復數的運算　49

技能訓練營 數值數據類型的用法　50

3.5　布爾類型　51

3.5.1　布爾類型的定義和特點　51

3.5.2　布爾類型的運算　51

3.6　字符串　52

3.6.1　字符串的定義和特點　52

3.6.2　字符串的基本操作　53

3.6.3　常用的字符串內置函數　53

技能訓練營 字符串的用法　54

3.7　數據類型的轉換　55

AI加油站 AI視角下的數據基石——剖析數據類型與智能處理　56

項目小結　58

知識鞏固　58

綜合實訓　60

項目4　控制語句　61

4.1　條件語句　62

4.1.1　if語句　62

4.1.2　if-else語句　63

4.1.3　if-elif-else語句　65

技能訓練營 條件語句的用法　67

4.2　循環語句　68

4.2.1　while循環　68

4.2.2　for循環　69

技能訓練營 循環語句的用法　71

4.3　循環控制語句　72

4.3.1　break語句　72

4.3.2　continue語句　73

4.3.3　pass語句　73

技能訓練營 循環控制語句的用法　74

AI加油站 智能邏輯的構建密碼——使用AI優化控制語句流程　75

項目小結　78

知識鞏固　79

綜合實訓　81

項目5　列表、元組、字典和集合　83

5.1　列表　84

5.1.1　定義與特點　84

5.1.2　列表操作　85

5.1.3　列表推導式　90

技能訓練營 列表的用法　90

5.2　元組　91

5.2.1　定義與特點　92

5.2.2　元組操作　92

5.2.3　元組解包　94

技能訓練營 元組的用法　96

5.3　字典　97

5.3.1　定義與特點　97

5.3.2　字典操作　98

5.3.3　嵌套字典　102

技能訓練營 字典的用法　103

5.4　集合　104

5.4.1　定義與特點　104

5.4.2　集合操作　104

5.4.3　列表、元組、字典和集合的對比　106

技能訓練營 集合的用法　106

AI加油站 數據結構的AI魔法——高效存儲與智能管理　107

項目小結　112

知識鞏固　112

綜合實訓　115

項目6　模塊與函數　116

6.1　模塊　117

6.1.1　模塊的基本概念　117

6.1.2　導入模塊　118

6.1.3　常用標準庫模塊　119

6.1.4　自定義模塊　122

6.1.5　包　123

技能訓練營 模塊的用法　124

6.2　函數的定義　125

6.2.1　使用def關鍵字定義函數　125

6.2.2　函數的參數　126

6.2.3　函數的返回值　128

6.3　函數的作用域與生命周期　129

6.3.1　作用域　129

6.3.2　生命周期　131

6.4　模塊與函數　133

技能訓練營 函數的用法　135

6.5　匿名函數與高階函數　136

6.5.1　匿名函數　136

6.5.2　高階函數　138

6.6　函數的嵌套與閉包　139

6.6.1　函數的嵌套　139

6.6.2　閉包　140

技能訓練營 函數嵌套的用法　142

6.7　遞歸函數　144

6.8　函數註解　144

技能訓練營 遞歸函數的用法　146

AI加油站 AI驅動的代碼模塊化——提升代碼復用與智能協作　147

項目小結　152

知識鞏固　152

綜合實訓　154

項目7　面向對象程序設計　155

7.1　類和對象　156

7.1.1　類　156

7.1.2　對象　158

7.2　類的屬性和方法　158

7.2.1　類的屬性　158

7.2.2　類的方法　159

技能訓練營 類的用法　161

7.3　繼承與多態　163

7.3.1　繼承　163

7.3.2　多態　165

7.4　封裝與私有化　167

7.4.1　訪問權限　167

7.4.2　屬性的訪問器與修改器　168

7.5　類的特殊方法與運算符重載　169

7.5.1　特殊方法　170

7.5.2　運算符重載　171

技能訓練營 繼承、多態等的用法　172

AI加油站 模擬現實的AI架構——類與對象的智能應用　174

項目小結　179

知識鞏固　179

綜合實訓　182

項目8　文件與異常處理　184

8.1　文件操作　185

8.1.1　文件打開與關閉　185

8.1.2　文件讀取　186

8.1.3　文件寫入　186

8.1.4　CSV文件的讀寫　187

8.1.5　文件編碼　189

技能訓練營 文件處理的用法　190

8.2　異常處理　192

8.2.1　異常處理基礎　192

8.2.2　異常處理的基本結構　193

8.2.3　異常處理的高級用法　193

8.2.4　自定義異常　194

技能訓練營 異常處理的用法　196

AI加油站 數據安全的AI護盾——文件操作與異常的智能防護　199

項目小結　203

知識鞏固　203

綜合實訓　205

項目9　綜合案例　207

9.1　案例分析　207

9.1.1　案例目標　208

9.1.2　案例功能　209

9.1.3　技術棧　209

9.2　功能設計　211

9.2.1　基礎功能　211

9.2.2　擴展功能　212

9.2.3　用戶交互設計　213

9.3　編程實現　218

9.3.1　安裝依賴庫　218

9.3.2　項目目錄結構　219

9.3.3　加載音樂　220

9.3.4　音樂播放功能　222

9.3.5　音樂播放器附加功能　224