Python之光：Python編程入門與實戰(zhàn)

目　　錄?Contents
前　言
第1章　開始Python編程　1
1.1　認識Python　1
1.1.1　什么是編程　1
1.1.2　Python的誕生　2
1.1.3　Python的特點　3
1.1.4　為什么選擇Python　4
1.1.5　如何學(xué)習(xí)Python　5
1.1.6　小結(jié)　5
1.2　Python快速入門　6
1.2.1　print()　6
1.2.2　基本數(shù)據(jù)類型　7
1.2.3　構(gòu)造基本數(shù)據(jù)　8
1.2.4　賦值　10
1.2.5　注釋　11
1.2.6　流程控制　11
1.2.7　函數(shù)　13
1.2.8　類　14
1.2.9　模塊和包　15
1.2.10　小結(jié)　15
1.3　開發(fā)環(huán)境搭建　16
1.3.1　開發(fā)環(huán)境選擇　16
1.3.2　Python安裝管理　16
1.3.3　Miniconda安裝　17
1.3.4　安裝與管理Python環(huán)境　18
1.3.5　安裝第三方庫　19
1.3.6　JupyterLab　20
1.3.7　VS Code　22
1.3.8　PyCharm　23
1.3.9　小結(jié)　24
1.4　了解Python　24
1.4.1　代碼行　25
1.4.2　縮進　26
1.4.3　標識符　27
1.4.4　標識符命名　27
1.4.5　名稱的使用　30
1.4.6　常量和字面量　32
1.4.7　表達式　33
1.4.8　語句　35
1.4.9　命令行執(zhí)行　37
1.4.10　執(zhí)行模型　38
1.4.11　小結(jié)　40
1.5　本章小結(jié)　41
第2章　數(shù)據(jù)類型系統(tǒng)　42
2.1　一切皆對象　42
2.1.1　理解對象　42
2.1.2　理解類　43
2.1.3　類型檢測　44
2.1.4　屬性和方法　45
2.1.5　屬性和方法查看　46
2.1.6　屬性和方法的文檔　47
2.1.7　小結(jié)　49
2.2　內(nèi)置類型　49
2.2.1　類型體系　49
2.2.2　空類型和None　51
2.2.3　布爾值　52
2.2.4　布爾運算　54
2.2.5　比較運算　55
2.2.6　小結(jié)　56
2.3　數(shù)字　56
2.3.1　數(shù)值字面值　57
2.3.2　內(nèi)置構(gòu)造函數(shù)　58
2.3.3　數(shù)字的運算　60
2.3.4　內(nèi)置計算函數(shù)　61
2.3.5　內(nèi)置進制轉(zhuǎn)換函數(shù)　62
2.3.6　數(shù)字的屬性和方法　63
2.3.7　小數(shù)的舍入　64
2.3.8　整數(shù)的按位運算　65
2.3.9　小結(jié)　66
2.4　字符串　66
2.4.1　字符串字面值　67
2.4.2　字符串轉(zhuǎn)義　68
2.4.3　字符串合并　69
2.4.4　格式化字面值　70
2.4.5　str()和repr()　71
2.4.6　ascii()　74
2.4.7　ord()和chr()　75
2.4.8　字符串的操作　75
2.4.9　字符串的方法　76
2.4.10　二進制序列　78
2.4.11　小結(jié)　79
2.5　本章小結(jié)　79
第3章　容器類型　80
3.1　容器類型概述　80
3.1.1　容器的分類　80
3.1.2　鴨子類型　81
3.1.3　成員檢測　83
3.1.4　拼接　84
3.1.5　迭代　85
3.1.6　原地操作　86
3.1.7　clear()方法　88
3.1.8　remove()方法　89
3.1.9　copy()方法　91
3.1.10　pop()方法　91
3.1.11　推導(dǎo)式　93
3.1.12　collections容器類型　95
3.1.13　小結(jié)　96
3.2　序列類型　96
3.2.1　序列簡介　96
3.2.2　自定義序列　97
3.2.3　range()　98
3.2.4　索引和切片　99
3.2.5　slice()　103
3.2.6　count()方法　104
3.2.7　index()方法　106
3.2.8　append()方法　108
3.2.9　extend()方法　109
3.2.10　insert()方法　110
3.2.11　reverse()方法　111
3.2.12　小結(jié)　111
3.3　列表和元組　112
3.3.1　構(gòu)造列表　112
3.3.2　list()　112
3.3.3　列表的操作　113
3.3.4　列表的sort()方法　114
3.3.5　雙向隊列deque　115
3.3.6　元組構(gòu)造　117
3.3.7　tuple()　118
3.3.8　圓括號形式　119
3.3.9　元組操作　122
3.3.10　元組解包　122
3.3.11　命名元組namedtuple()　123
3.3.12　小結(jié)　126
3.4　字典和集合　127
3.4.1　字典　127
3.4.2　dict()　128
3.4.3　hash()和可哈?！?29
3.4.4　字典視圖　130
3.4.5　字典獲取值　133
3.4.6　字典的操作和方法　133
3.4.7　update()方法　134
3.4.8　字典的集合操作　135
3.4.9　字典的順序　136
3.4.10　有序字典OrderedDict　136
3.4.11　映射鏈ChainMap　137
3.4.12　默認字典defaultdict　139
3.4.13　計數(shù)器Counter　140
3.4.14　字典的應(yīng)用　141
3.4.15　集合　142
3.4.16　set()　143
3.4.17　集合的操作和方法　144
3.4.18　集合運算　144
3.4.19　凍結(jié)集合frozenset()　145
3.4.20　小結(jié)　147
3.5　可迭代對象　147
3.5.1　可迭代對象簡介　147
3.5.2　星號解包　148
3.5.3　迭代器　151
3.5.4　iter()和next()　154
3.5.5　生成器和yield表達式　157
3.5.6　生成器表達式　159
3.5.7　send()方法　160
3.5.8　all()和any()　161
3.5.9　sorted()　163
3.5.10　reversed()　163
3.5.11　小結(jié)　164
3.6　本章小結(jié)　164
第4章　流程控制與函數(shù)　165
4.1　基礎(chǔ)流程控制語句　165
4.1.1　while語句　165
4.1.2　if語句　167
4.1.3　break和continue　169
4.1.4　for語句　169
4.1.5　with語句　171
4.1.6　raise語句　173
4.1.7　try語句　174
4.1.8　賦值表達式（海象符運算）　176
4.1.9　小結(jié)　179
4.2　模式匹配　179
4.2.1　基本語法　179
4.2.2　約束項　180
4.2.3　字面值匹配　181
4.2.4　或模式　181
4.2.5　字面值與變量模式　182
4.2.6　值模式　182
4.2.7　類模式　183
4.2.8　序列模式　183
4.2.9　映射模式　184
4.2.10　子模式中的as　185
4.2.11　小結(jié)　185
4.3　函數(shù)　186
4.3.1　理解函數(shù)　186
4.3.2　定義函數(shù)　186
4.3.3　函數(shù)的調(diào)用　188
4.3.4　函數(shù)返回值　189
4.3.5　遞歸函數(shù)　189
4.3.6　小結(jié)　190
4.4　函數(shù)的參數(shù)　190
4.4.1　函數(shù)參數(shù)簡介　190
4.4.2　位置參數(shù)　191
4.4.3　關(guān)鍵字參數(shù)　191
4.4.4　可變參數(shù)　191
4.4.5　星號參數(shù)　193
4.4.6　斜杠參數(shù)　193
4.4.7　小結(jié)　194
4.5　函數(shù)進階　194
4.5.1　可調(diào)用對象　194
4.5.2　高階函數(shù)　196
4.5.3　裝飾器　197
4.5.4　匿名函數(shù)　198
4.5.5　斷言　200
4.5.6　小結(jié)　201
4.6　常用內(nèi)置函數(shù)　201
4.6.1　zip()　202
4.6.2　enumerate()　203
4.6.3　eval()　204
4.6.4　exec()和compile()　204
4.6.5　globals()和locals()　205
4.6.6　vars()　206
4.6.7　小結(jié)　207
4.7　常用高階函數(shù)　207
4.7.1　map()　207
4.7.2　filter()　208
4.7.3　reduce()　209
4.7.4　partial()　209
4.7.5　@cache　210
4.7.6　@singledispatch　211
4.7.7　小結(jié)　211
4.8　本章小結(jié)　212
第5章　類與模塊　213
5.1　類的特征　213
5.1.1　類和對象　213
5.1.2　封裝　214
5.1.3　繼承　214
5.1.4　多態(tài)　214
5.1.5　小結(jié)　215
5.2　定義類　215
5.2.1　創(chuàng)建自定義類　215
5.2.2　類屬性　216
5.2.3　實例化　217
5.2.4　私有變量　218
5.2.5　類的繼承　219
5.2.6　類方法　221
5.2.7　靜態(tài)方法　222
5.2.8　特殊方法　222
5.2.9　__new__和__init__　223
5.2.10　__str__和__repr__　224
5.2.11　__call__　225
5.2.12　小結(jié)　226
5.3　關(guān)于類的函數(shù)　226
5.3.1　super()　226
5.3.2　object()　227
5.3.3　type()　228
5.3.4　關(guān)于對象屬性的函數(shù)　229
5.3.5　partialmethod()偏方法　230
5.3.6　@property修飾方法　232
5.3.7　@cached_property緩存屬性　233
5.3.8　小結(jié)　233
5.4　類型注解　234
5.4.1　類型注解簡介　234
5.4.2　語法簡介　234
5.4.3　基本數(shù)據(jù)類型注解　235
5.4.4　容器類型注解　236
5.4.5　函數(shù)注解　237
5.4.6　鴨子類型注解　237
5.4.7　小結(jié)　238
5.5　模塊與庫　238
5.5.1　什么是模塊與庫　238
5.5.2　編寫模塊　239
5.5.3　庫的導(dǎo)入　241
5.5.4　庫的常用屬性　242
5.5.5　__import__()和importlib　243
5.5.6　第三方庫管理　243
5.5.7　小結(jié)　245
5.6　本章小結(jié)　245
第6章　常用內(nèi)置庫　246
6.1　random生成偽隨機數(shù)　246
6.1.1　隨機生成一個數(shù)　246
6.1.2　隨機生成一個序列　247
6.1.3　隨機打亂順序　248
6.1.4　讓結(jié)果復(fù)現(xiàn)　248
6.1.5　小結(jié)　249
6.2　字符串操作　249
6.2.1　string的常見字符串操作　249
6.2.2　base64編解碼　251
6.2.3　JSON編碼和解碼器　252
6.2.4　小結(jié)　254
6.3　正則表達式操作　254
6.3.1　正則表達式　255
6.3.2　re的函數(shù)　256
6.3.3　正則對象　257
6.3.4　匹配對象　258
6.3.5　小結(jié)　259
6.4　日期和時間　259
6.4.1　時間對象類型　260
6.4.2　date日期對象　260
6.4.3　time時間對象　262
6.4.4　datetime日期時間對象　263
6.4.5　timedelta間隔時間對象　266
6.4.6　timezone時區(qū)　266
6.4.7　strftime()和strptime()　267
6.4.8　小結(jié)　268
6.5　枚舉類型　268
6.5.1　枚舉簡介　268
6.5.2　創(chuàng)建一個枚舉類　269
6.5.3　枚舉對象的屬性和操作　270
6.5.4　枚舉的比較　271
6.5.5　枚舉值的唯一性　272
6.5.6　小結(jié)　273
6.6　本章小結(jié)　273
第7章　數(shù)據(jù)科學(xué)　274
7.1　NumPy　274
7.1.1　數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)　275
7.1.2　數(shù)據(jù)類型　276
7.1.3　廣播計算　278
7.1.4　數(shù)組的軸　279
7.1.5　數(shù)組創(chuàng)建　281
7.1.6　隨機數(shù)組　283
7.1.7　通用函數(shù)　286
7.1.8　小結(jié)　286
7.2　pandas　287
7.2.1　數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)　287
7.2.2　數(shù)據(jù)讀取與導(dǎo)出　290
7.2.3　數(shù)據(jù)篩選　290
7.2.4　數(shù)據(jù)修改　293
7.2.5　應(yīng)用函數(shù)　294
7.2.6　分組聚合　296
7.2.7　小結(jié)　296
7.3　案例：利用廣播機制去除錯誤
數(shù)據(jù)　297
7.3.1　需求分析　297
7.3.2　實現(xiàn)思路　297
7.3.3　實現(xiàn)過程　298
7.3.4　小結(jié)　298
7.4　案例：計算客戶還夠最低還款
額的日期　299
7.4.1　需求分析　299
7.4.2　單個客戶數(shù)據(jù)計算　299
7.4.3　計算單用戶日期　300
7.4.4　封裝函數(shù)　301
7.4.5　分組應(yīng)用函數(shù)　301
7.4.6　小結(jié)　302
7.5　案例：讀取并解析實驗數(shù)據(jù)　302
7.5.1　需求分析　302
7.5.2　思路分析　303
7.5.3　編寫代碼　303
7.5.4　優(yōu)化代碼　304
7.5.5　小結(jié)　305
7.6　數(shù)據(jù)可視化　305
7.6.1　Matplotlib　306
7.6.2　pandas可視化　308
7.6.3　seaborn　310
7.6.4　Plotly　312
7.6.5　pyecharts　315
7.6.6　小結(jié)　317
7.7　本章小結(jié)　318
第8章　辦公自動化　319
8.1　Excel操作案例　319
8.1.1　Excel數(shù)據(jù)填充　319
8.1.2　Excel合并工作表　322
8.1.3　按分組拆分Excel文件　326
8.1.4　按列拆分Excel文件　327
8.1.5　導(dǎo)出帶指定格式的Excel
文件　328
8.1.6　小結(jié)　329
8.2　Excel處理庫　330
8.2.1　XlsxWriter簡介　330
8.2.2　用XlsxWriter生成帶折線圖
的Excel文件　332
8.2.3　openpyxl簡介　334
8.2.4　用openpyxl創(chuàng)建繪圖
文件　335
8.2.5　xlwings簡介　337
8.2.6　用xlwings創(chuàng)建繪圖文件　338
8.2.7　小結(jié)　340
8.3　Word處理　340
8.3.1　python-docx簡介　341
8.3.2　docxtpl簡介　342
8.3.3　批量生成證明文件　344
8.3.4　生成Word表格　349
8.3.5　小結(jié)　352
8.4　本章小結(jié)　352
第9章　圖形及界面　353
9.1　生成證書圖片　353
9.1.1　需求描述　353
9.1.2　讀取圖片　354
9.1.3　合成文字　355
9.1.4　合成公章　356
9.1.5　封裝為函數(shù)　357
9.1.6　小結(jié)　358
9.2　編寫一個時鐘　359
9.2.1　定義窗體　359
9.2.2　定義顯示邏輯　360
9.2.3　讓時鐘動起來　361
9.2.4　封裝為類　361
9.2.5　小結(jié)　363
9.3　界面程序進階　363
9.3.1　窗體設(shè)計　363
9.3.2　優(yōu)化窗體顯示　364
9.3.3　獲取交互動作　365
9.3.4　輸入判斷　366
9.3.5　綁定操作　366
9.3.6　最終代碼　367
9.3.7　小結(jié)　368
9.4　本章小結(jié)　368
第10章　Web開發(fā)　369
10.1　用Flask開發(fā)成績查詢系統(tǒng)　369
10.1.1　需求分析　369
10.1.2　創(chuàng)建一個Flask項目　370
10.1.3　開發(fā)查詢頁　373
10.1.4　編寫查詢邏輯　375
10.1.5　開發(fā)查詢結(jié)果頁　376
10.1.6　開發(fā)結(jié)果頁模板　377
10.1.7　功能驗證　378
10.1.8　小結(jié)　379
10.2　用Django開發(fā)個人博客　379
10.2.1　需求分析　380
10.2.2　創(chuàng)建Django項目　380
10.2.3　創(chuàng)建模型　383
10.2.4　搭建管理后臺　385
10.2.5　安裝富文本編輯器　387
10.2.6　增加URL路由邏輯　389
10.2.7　開發(fā)內(nèi)容頁　389
10.2.8　開發(fā)首頁　392
10.2.9　開發(fā)分類列表頁　393
10.2.10　小結(jié)　395
10.3　本章小結(jié)　395