Python趣味编程学习从入门到人工智能教程

Python是一种通用型编程语言，它具有良好的可扩展性和适应性，易于学习，被广泛应用于云计算、人工智能、科学运算、Web开发、网络爬虫、系统运维、图形GUI、金融量化投资等众多领域。无论是客户端、云端，还是物联网终端，都能看到Python的身影，可以说，Python的应用无处不在。特别是在移动互联网和人工智能时代，Python越来越受到编程者的青睐，成为近年来热度增长最快的编程语言之一。在TIOBE、RedMonk等世界编程语言排行榜中，Python语言名列前茅。因此，学习Python语言是一个非常不错的选择。

本书特点
(1) 讲授最新的Python 3.7版本，更适合零基础的初学者。

(2) 采用单元课程的形式编排内容，用趣味案例激发学生兴趣，更适合青少年学生学习。

(3) 以解决问题为导向，注重培养编程思维，让学生感受到编程是有用的。同时，讲解编程知识以“够用”为原则，带领初学者避开技术陷阱。

(4) 教学案例丰富多彩，有数学计算、绘画、游戏和人工智能等，让学生体验编程的乐趣。

(5) 每课均有课后练习题，让初学者巩固所学知识。

本书主要内容
第1单元是编程基础，安排了16个课程，讲授结构化与面向对象程序设计的基础知识。首先从变量、数据类型、运算符和表达式等基本概念讲起，通过编写输入、处理、〖1〗〖1〗输出“三步曲式”的简单程序以及学习小海龟绘图，逐步熟悉Python开发环境和编程方式；然后讲授使用顺序结构、选择结构和循环结构等编写结构化的程序，同时结合流程图描述算法，逐步掌握结构化的编程思想；最后讲授利用函数进行模块化设计以及面向对象的编程知识。这个单元在教学案例设计上讲究趣味性和知识性，通过解决去火星要多久、八十天环游地球、棋盘麦粒、恺撒加密、莫尔斯码等问题，让初学者感受到编程是有用的，它能够解决身边的问题，从而激发他们学习编程的兴趣。

第2单元是数学与算法，安排了11个课程，讲授基本的算法策略、排序和查找算法、分形图和数学曲线的画法。其中，4个课程讲授使用枚举、递推、模拟等算法策略编程解决方程问题、逻辑推理问题等，案例有隔沟算羊、李白沽酒、水手分椰子等；5个课程讲授冒泡排序、选择排序、插入排序、快速排序和二分查找等算法；还有2个课程讲授勾股树分形图的画法和利用参数方程绘制玫瑰曲线图形，在练习题中还介绍谢尔宾斯基三角形和六角星雪花分形图、心形曲线和蝴蝶曲线的画法。

第3单元是游戏编程，安排了4个课程，讲授使用Pyglet类库编写游戏程序。首先是学习Pyglet编程基础，然后安排了3个趣味游戏项目，分别是公主迎圣诞、疯狂摩托和捕鱼达人。让初学者通过编写游戏程序进行编程实践，以“玩中学”的形式巩固编程知识。

第4单元是人工智能，安排了4个课程，讲授使用OpenCV类库编写人工智能技术应用项目。首先学习OpenCV编程基础，然后安排了3个体验性质的编程项目，分别是人脸识别、目标检测和绘画大师。让初学者通过人工智能技术的应用，消除人工智能技术的神秘感。

推荐学习网站
本书以解决问题为导向来设计各单元课程，通过趣味案例激发学习者的编程兴趣，带领初学者循序渐进地学习Python编程，避开编程中的各种技术陷阱。这有别于其他说明手册式的教材，也是本书的特色所在，更适合初学者作为入门教材学习。限于篇幅，在本书中使用到的各种Python类库、函数及其用法等未能作全面讲解，仅介绍了其基本的用法。作为本书的一个补充，建议Python初学者利用免费的学习网站，作为自己的Python学习手册，遇到不清楚的函数用法、语法规则等问题，可以随时查阅网站中的相关内容。网站的Python教程链接如下：

本书中的程序基于Python 3.7版本编写，所有示例程序均已调试通过。

读者可以关注微信公众号“小海豚科学馆”获取本书的范例程序文件、游戏素材、数据文件、课后练习题答案等资源，另外还为有需要的读者提供了Python软件安装包、Windows 7 SP1升级包、AVBin库安装包等资源的下载方式。

本书适用对象
本书是零起点教材，适合广大青少年和所有对编程感兴趣的初学者阅读，也适合作为学校编程社团和编程培训机构的教材。