周安琪，毕业于英国剑桥大学工程系，梦想编程的创始人，在美国、新加坡、澳大利亚和中国有多年的少儿编程教学经验，注重于通过设计有趣的编程学习体验启发学生探索科技世界的兴趣及锻炼逻辑思维能力。

《少博士趣学Python》是一本编程与科技结合的启蒙书籍，全书从简单的小示例入手，介绍核心编程概念，并通过多个简单、有趣的编程案例，启发初学者探索身边的科技。例如，编写聊天机器人、扫地机器人、数学试卷机器人、绘图软件、密码程序等。书中不仅讲解了Python语法，还通过编程示例，给青少年读者以信息世界的启蒙。

推荐序1

现在的孩子们是伴随着电子产品长大的，计算机作为学习或工作必备的电子产品，给他们带来了许多乐趣，其中有五花八门的游戏、各式各样的视频，甚至游戏化的学习软件。虽然这些活动都非常有趣，但始终只是作为消费者的一种乐趣。而如果孩子们学会了编程，自己创造游戏和动画，看着自己编写的程序可以运行起来，则会有更高一层的乐趣和满足感。

对我而言，编程给我的童年带来了许多乐趣。在我14 岁那年的暑假，出于好奇，我从父亲的书架上拿了一本编程书，开始自己探索编程。那是一个魔法般的新世界，学会使用代码后，我竟然可以更改游戏地图，重新创建游戏规则！这给我带来了极大的成就感。希望读者也可以跟着《少博士趣学Python》探索编程的无穷乐趣。

计算机不仅有趣，还非常有用，它可以辅助人类解决许多问题。别看我的研究方向是数学和图论，但也和计算机科学有很大关联。学好了计算机科学和编程，就可以设计许多有用的算法，让我们的生活更加美好、便捷。我研究的图论数学可以帮大家更快地在互联网上搜索到想要的信息，帮物流公司更快地把商品送给大家等。能用自己学到的知识解决这些问题，让我非常兴奋。我希望读者在学编程的过程中，也能思考如何利用所学的知识解决生活中的问题。

在学习编程的过程中，你肯定会遇到各种困难，不要担心，只要坚持探索和尝试，坚持练习，就一定能有很大的收获。最后，我建议大家和一两个小伙伴儿一起学，互相鼓励，互相交流，分享编程的乐趣。加油！

赵宇飞

美国麻省理工学院数学系助理教授

推荐序2

热爱编程的小博士们，大家好！我是你们的博士同学王星泽。

你们知道每年3 月14 日是什么节日吗？是“圆周率节”。在历史上，关于圆周率的数值计算可以追溯到公元前20 世纪，距离今天已经有4000 多年历史了，包括中国古代数学家祖冲之在内的中外数学家们，为了得到圆周率的小数点后N 位的数值，倾尽了几乎一生光阴。

我难以忘记，在儿时的记忆中，*一次用计算机编程计算出圆周率近似值之后的喜悦心情！当时我用的语言是C++，需要花费很大精力去调试程序；而现在你们很幸运，使用Python 就可以轻而易举地得到古代数学家毕生钻研才得出的结果，更方便地体会到编程的乐趣。赶快去尝试一下吧！

如今，Python 成为人工智能时代的必学语言：它可以运行在Windows、Mac、Linux、UNIX 等各种系统之上，我们可以轻松体验跨平台运行的乐趣；它具有简洁的特性和丰富的学习包，就像探索乐高玩具能拼出什么形状一样有趣、好玩；它可以被动态编译，也可以进行网络编程，还可以处理数据，是人工智能与深度学习领域中流行的语言。

古希腊著名科学家阿基米德说：给我一个支点，我将能撬动整个地球。而在今天，掌握了Python 编程的技能，将为你开启一个全新的奇妙世界。这里有很多“思维实验”可以快速验证你新的想法，而伟大的创新大多都是通过这样的“思维实验”得来的。同学们，请投入Python 的学习中，即刻验证你们大胆的想法吧！

王星泽

合刃科技创始人、华中科技大学教授

斯坦福大学博士、剑桥大学硕士、麻省理工学院学士

《福布斯》中国30 岁以下30 位科学家

《麻省理工科技评论》中国35 岁以下35 位科技创新青年

现在的孩子们是伴随着电子产品长大的，计算机作为学习或工作必备的电子产品，给他们带来了许多乐趣，其中有五花八门的游戏、各式各样的视频，甚至游戏化的学习软件。虽然这些活动都非常有趣，但始终只是作为消费者的一种乐趣。而如果孩子们学会了编程，自己创造游戏和动画，看着自己编写的程序可以运行起来，则会有更高一层的乐趣和满足感。

对我而言，编程给我的童年带来了许多乐趣。在我 14 岁那年的暑假，出于好奇，我从父亲的书架上拿了一本编程书，开始自己探索编程。那是一个魔法般的新世界，学会使用代码后，我竟然可以更改游戏地图，重新创建游戏规则！这给我带来了极大的成就感。希望读者也可以跟着《少博士趣学 Python》探索编程的无穷乐趣。

计算机不仅有趣，还非常有用，它可以辅助人类解决许多问题。别看我的研究方向是数 学和图论，但也和计算机科学有很大关联。学好了计算机科学和编程，就可以设计许多有用的算法，让我们的生活更加美好、便捷。我研究的图论数学可以帮大家更快地在互联网上搜索到想要的信息，帮物流公司更快地把商品送给大家等。能用自己学到的知识解决这些问题，让我非常兴奋。我希望读者在学编程的过程中，也能思考如何利用所学的知识解决生活中的问题。

在学习编程的过程中，你肯定会遇到各种困难，不要担心，只要坚持探索和尝试，坚持练习，就一定能有很大的收获。最后，我建议大家和一两个小伙伴儿一起学，互相鼓励，互相交流，分享编程的乐趣。加油！

 赵宇飞

美国麻省理工学院数学系助理教授

热爱编程的小博士们，大家好！我是你们的博士同学王星泽。

你们知道每年3月14日是什么节日吗？是“圆周率节”。在历史上，关于圆周率的数值计算可以追溯到公元前 20 世纪，距离今天已经有 4000 多年历史了，包括中国古代数学家祖冲之在内的中外数学家们，为了得到圆周率的小数点后 N 位的数值，倾尽了几乎一生光阴。

我难以忘记，在儿时的记忆中，第一次用计算机编程计算出圆周率近似值之后的喜悦心情！当时我用的语言是 C++，需要花费很大精力去调试程序；而现在你们很幸运，使用Python 就可以轻而易举地得到古代数学家毕生钻研才得出的结果，更方便地体会到编程的乐趣。赶快去尝试一下吧！

如今，Python 成为人工智能时代的必学语言：它可以运行在 Windows、Mac、Linux、UNIX 等各种系统之上，我们可以轻松体验跨平台运行的乐趣；它具有简洁的特性和丰富的学习包，就像探索乐高玩具能拼出什么形状一样有趣、好玩；它可以被动态编译，也可以进行网络编程，还可以处理数据，是人工智能与深度学习领域中流行的语言。

古希腊著名科学家阿基米德说：给我一个支点，我将能撬动整个地球。而在今天，掌握了 Python 编程的技能，将为你开启一个全新的奇妙世界。这里有很多“思维实验”可以快速验证你新的想法，而伟大的创新大多都是通过这样的“思维实验”得来的。同学们，请投入到Python 的学习中，即刻验证你们大胆的想法吧！

王星泽

合刃科技创始人、华中科技大学教授、斯坦福大学博士、剑桥大学硕士、麻省理工学院学士

《福布斯》中国30岁以下30位科学家、《麻省理工科技评论》中国35岁以下35位科技创新青年

第 1 章 编程与我们的生活1

1.1为什么学编程1

1.2为什么学Python2

1.3如何学好编程2

1.4计算机的长处和不足2

1.5下载并安装 Python3

1.6在Shell 里编写代码6

1.7在编辑器里编写代码8

1.8五颜六色的代码9

1.9帮助我们的提示信息9

第 2 章 Python 编程初体验——发号施令11

2.1什么是编程11

2.2给小海龟精确地发号施令12

2.3省力气的循环16

2.4旋转的正方形17

2.5创造酷炫的图案19

2.6给点颜色看看21

总结及课后练习22

第 3 章 跟机器交流23

3.1和计算机对话23

3.2输入和输出28

3.3跟人对话——注释28

3.4案例：笑话制造机29

3.5总结及课后练习30

第 4 章 数据的世界32

4.1变量32

4.1算法通过处理数据解决问题36

4.2Python 数据类型及转换函数36

4.4数字38

4.4字符串42

4.5布尔值48

4.6总结及课后练习57

第 5 章 好好安排数据58

5.1安排数据的方式58

5.2列表59

5.3元组67

5.4字典68

5.4总结及课后练习72

第 6 章 条件判断——学会做决定74

6.1条件判断74

6.2if…else…语句75

6.3if…语句79

6.4if…elif…else…语句80

6.5条件判断总结83

6.6条件判断应用86

6.7总结及课后练习97

第 7 章 循环——让计算机重复工作100

7.1流程控制100

7.2什么是循环101

7.3for 循环101

7.4案例 3：奶昔机器人112

7.5while 循环113

7.6案例5：扫地机器人的故事119

7.7案例6：自动驾驶程序的故事121

7.8案例7：猜数字游戏123

7.9总结及课后练习127

第 8 章 抽象函数——分而治之的学问128

8.1分而治之和抽象128

8.2函数131

8.2案例 2：数学试卷机器人140

8.3递归函数的故事146

8.4变量的作用域150

8.5总结及课后练习151

第 9 章 Python 库——让强大的 Python 库帮忙153

9.1Python 模块概述153

9.2安装、卸载和使用Python 模块154

9.3random 模块159

9.4时间模块和日期时间模块163

9.5webbrowser 模块167

9.6操作文件169

9.7总结及课后练习174

第 10 章Tkinter 界面——有按钮的软件175

10.1GUI 与 CUI175

10.2介绍 Tkinter 框架176

10.3给窗体添加控件177

让控件变漂亮179

10.5让窗体里的东西动起来183

10.6案例1：绘图软件187

10.7案例2：编写桌面备忘录197

10.8总结及课后练习198

第 11 章密码的奥妙——众目睽睽之下的悄悄话199

11.1打胜仗要靠算法199

11.2案例1：倒着说话——调转密码200

11.3案例2：绕小弯说话——凯撒密码202

11.4案例3：混乱着说话——打乱替换密码207

11.5案例4：绕大弯说话——维吉尼亚密码210

11.6案例5：靠计数破译密码212

11.7总结及课后练习215

第 12 章二进制数的世界217

12.1二进制数是什么217

12.2二进制数转十进制数218

12.3十进制数转二进制数220

12.4图片都是数字221

12.5字母都是数字222

12.6总结及课后练习224

第 13 章潜水钟与蝴蝶——用计算性思维解决问题225

13.1潜水钟与蝴蝶的故事225

13.2编写程序为身边的人解决问题229