商品描述
本書圍繞Python編程與人工智能基礎展開，以任務驅動、項目實戰為核心，系統講解從Python入門到數據分析的知識與技能。全書共包含9個項目，內容循序漸進，覆蓋基礎語法、分支與循環語句、序列與字典、函數、類與對象、文本處理、正則表達式、NumPy科學計算及Pandas數據分析等。本書突出實踐應用，每個項目配套任務案例、課後習題與實訓報告，強化讀者的動手能力。同時創新融入AI工具使用規範與使用指引，引導讀者規範使用AI工具輔助學習與編程，兼顧基礎夯實與前沿應用。本書結構清晰、易學易用，既可作為高校計算機及相關專業的教材，也可作為編程初學者、AI愛好者的自學與實踐參考用書。
目錄大綱
項目1 搭建編程基石，解鎖基礎語法 1
任務1.1 初識Python與環境搭建 2
1.1.1 Python語言及其特點 3
1.1.2 Python運行原理 4
1.1.3 Python開發環境 4
1.1.4 Python編程規範 5
1.1.5 Python擴展庫 5
任務1.2 制作簡單猜數字遊戲 9
1.2.1 註釋與語句結束 9
1.2.2 輸入與輸出 10
1.2.3 常量與變量 11
1.2.4 數據類型 11
1.2.5 運算符 13
1.2.6 Python內置函數 16
項目小結 20
拓展閱讀 20
課後習題 21
實訓報告 22
項目2 掌握分支邏輯，駕馭循環結構 25
任務2.1 成績等級判斷 26
2.1.1 簡單的if語句 26
2.1.2 if…else雙分支語句 26
2.1.3 if…elif…else多分支語句 27
2.1.4 嵌套if語句 28
任務2.2 成績求和與計數 32
2.2.1 while循環語句 32
2.2.2 變量的初始化和更新 32
2.2.3 條件判斷在循環中的應用 33
任務2.3 綜合成績統計 36
2.3.1 for循環語句 37
2.3.2 循環控制語句 38
2.3.3 循環嵌套 39
項目小結 42
拓展閱讀 42
課後習題 44
實訓報告 46
項目3 精通序列映射，馳騁集合字典 49
任務3.1 學生信息管理 50
3.1.1 列表的定義與特點 50
3.1.2 列表的常用操作 51
3.1.3 列表的常用方法 53
3.1.4 列表推導式 53
3.1.5 列表的嵌套 53
3.1.6 元組的定義與特點 54
3.1.7 元組的常用操作 54
3.1.8 元組與列表的區別 54
任務3.2 學生成績管理 59
3.2.1 字典的定義與特點 59
3.2.2 字典的基本操作 59
3.2.3 字典的常用方法 60
3.2.4 遍歷字典 61
3.2.5 嵌套字典 61
3.2.6 字典推導式 61
3.2.7 列表與字典的協同應用 62
任務3.3 學生信息去重與篩選 65
3.3.1 集合的定義與特點 66
3.3.2 集合的基本操作 66
3.3.3 集合的常用方法 67
3.3.4 集合的應用場景 67
3.3.5 集合與列表、字典的對比 68
項目小結 72
拓展閱讀 73
課後習題 74
實訓報告 75
項目4 精通函數定義，開啟模塊編程 80
任務4.1 基本算術運算函數實現 81
4.1.1 函數的定義和調用 81
4.1.2 函數參數的使用 82
任務4.2 高級運算函數應用 85
4.2.1 局部變量、全局變量和函數作用域 86
4.2.2 模塊和庫 87
任務4.3 遞歸函數應用與測試 92
4.3.1 匿名函數 92
4.3.2 遞歸函數 93
項目小結 97
拓展閱讀 97
課後習題 98
實訓報告 99
項目5 領悟面向對象，構建類與對象 103
任務5.1 圖書類設計 104
5.1.1 類的概念 104
5.1.2 對象的概念 105
5.1.3 類與對象的關系 105
5.1.4 屬性和方法的定義 105
5.1.5 構造函數 107
任務5.2 圖書管理類實現 110
5.2.1 封裝和訪問控制 111
5.2.2 類方法和靜態方法 112
任務5.3 電子書類擴展與多態應用 117
5.3.1 繼承 117
5.3.2 多態 118
5.3.3 繼承與多態的關系 119
5.3.4 魔術方法 120
項目小結 124
拓展閱讀 124
課後習題 125
實訓報告 126
項目6 剖析字符奧秘，玩轉文本處理 130
任務6.1 文本信息統計 131
6.1.1 字符串的概念 131
6.1.2 字符串的創建 132
6.1.3 字符串的常用操作 132
6.1.4 字符串的常用內置方法 134
任務6.2 文本文件讀寫 138
6.2.1 文件的作用 138
6.2.2 文件的打開 139
6.2.3 文件的讀取 140
6.2.4 文件的寫入 140
6.2.5 文件的關閉 140
6.2.6 文本文件與二進制文件 141
任務6.3 文本數據清洗 144
6.3.1 字符串的修改 145
6.3.2 字符串的刪除 145
6.3.3 字符串的替換和格式化 145
6.3.4 使用正則表達式處理字符串 147
任務6.4 單詞頻率分析 150
6.4.1 字符串切片 151
6.4.2 字符串分割 151
6.4.3 字典的使用 152
任務6.5 程序異常處理 156
6.5.1 文件操作中異常的處理方法 157
6.5.2 錯誤處理和日誌記錄 159
項目小結 162
拓展閱讀 162
課後習題 163
實訓報告 164
項目7 解密文本模式，執掌正則表達式 168
任務7.1 簡單字符串匹配 169
7.1.1 search()函數的概念 169
7.1.2 search()函數的語法結構 169
7.1.3 search()函數的案例 170
任務7.2 特殊字符串提取 172
7.2.1 match()函數的概念 172
7.2.2 match()函數的語法結構 172
7.2.3 match()函數的案例 172
任務7.3 復雜字符串模糊匹配 175
7.3.1 findall()函數的概念 175
7.3.2 findall()函數的語法結構 176
7.3.3 findall()函數的案例 176
項目小結 178
拓展閱讀 179
課後習題 180
實訓報告 181
項目8 奠基科學計算，通曉數組運算 185
任務8.1 數組對象認知 186
8.1.1 array()函數 186
8.1.2 ndarray的屬性 187
任務8.2 數組數據統計 190
8.2.1 mean()函數和median()函數 190
8.2.2 amax()函數和amin()函數 192
任務8.3 矩陣運算 195
8.3.1 ndarray的切片和索引 195
8.3.2 NumPy運算和廣播機制 197
項目小結 200
拓展閱讀 201
課後習題 202
實訓報告 203
項目9 洞見數據價值，制勝數據分析 207
任務9.1 數據結構操作 208
9.1.1 Pandas數據結構 208
9.1.2 使用Pandas處理CSV文件 211
9.1.3 Pandas的常用方法 212
任務9.2 數據清洗與預處理 215
9.2.1 缺失值處理 215
9.2.2 錯誤數據清洗 218
任務9.3 數據分組聚合分析 223
9.3.1 數據聚合 223
9.3.2 統計頻次 225
9.3.3 數據排序 225
項目小結 230
拓展閱讀 230
課後習題 233
實訓報告 234
附錄A 《Python編程與人工智能基礎（微課版）》AI工具使用規範 238
附件B 各項目AI工具使用指引 242
