Python應(yīng)用與實(shí)戰(zhàn)

第 1 章 Python 語言概述 1
1.1 初識(shí) Python 語言 1
1.1.1 Python 語言的發(fā)展歷程 1
1.1.2 Python 語言的特點(diǎn) 2
1.1.3 Python 語言的運(yùn)行方式 3
1.2 Python 開發(fā)環(huán)境 4
1.2.1 安裝 Python 開發(fā)環(huán)境 5
1.2.2 了解常用的 Python IDE 10
1.2.3 安裝和使用 PyCharm 11
1.3 實(shí)訓(xùn)任務(wù)——個(gè) Python程序 17
1.3.1 任務(wù)描述 17
1.3.2 任務(wù)分析 17
1.3.3 任務(wù)實(shí)現(xiàn) 17
本章總結(jié) 21
作業(yè)與練習(xí) 22
第 2 章 Python 語言基礎(chǔ)知識(shí) 23
2.1 Python 程序的書寫規(guī)范 23
2.1.1 Python 的語句格式 23
2.1.2 Python 語句的縮進(jìn)與代碼塊 25
2.1.3 Python 的注釋 26
2.2 Python 的數(shù)據(jù)類型和變量 27
2.2.1 簡單數(shù)據(jù)類型 27
2.2.2 組合數(shù)據(jù)類型 31
2.2.3 變量 32
2.3 標(biāo)識(shí)符和關(guān)鍵字 34
2.3.1 標(biāo)識(shí)符 34
2.3.2 關(guān)鍵字 34
2.4 Python 的運(yùn)算符 35
2.4.1 算術(shù)運(yùn)算符 35
2.4.2 比較運(yùn)算符 36
2.4.3 邏輯運(yùn)算符 37
2.4.4 賦值運(yùn)算符 38
2.4.5 位運(yùn)算符 39
2.4.6 運(yùn)算符的優(yōu)先級(jí) 40
2.5 實(shí)訓(xùn)任務(wù) 1——數(shù)據(jù)交換 41
2.5.1 任務(wù)描述 41
2.5.2 任務(wù)分析 41
2.5.3 任務(wù)實(shí)現(xiàn) 42
2.6 實(shí)訓(xùn)任務(wù) 2——時(shí)間換算 43
2.6.1 任務(wù)描述 43
2.6.2 任務(wù)分析 43
2.6.3 任務(wù)實(shí)現(xiàn) 44
2.7 實(shí)訓(xùn)任務(wù) 3——簡單加密算法 44
2.7.1 任務(wù)描述 44
2.7.2 任務(wù)分析 45
2.7.3 任務(wù)實(shí)現(xiàn) 45
本章總結(jié) 46
作業(yè)與練習(xí) 46
第 3 章 程序控制結(jié)構(gòu) 48
3.1 基本結(jié)構(gòu) 48
3.1.1 程序流程圖 48
3.1.2 程序的基本結(jié)構(gòu) 49
3.2 分支結(jié)構(gòu) 50
3.2.1 單分支結(jié)構(gòu)：if 語句 51
3.2.2 雙分支結(jié)構(gòu)：if…else 語句 52
3.2.3 多分支結(jié)構(gòu)：if…elif…else 語句 54
3.3 循環(huán)結(jié)構(gòu) 56
3.3.1 遍歷循環(huán)：for 語句 57
3.3.2 條件循環(huán)：while 語句 58
3.3.3 循環(huán)嵌套 60
3.4 程序控制的其他語句 61
3.4.1 跳轉(zhuǎn)語句 61
3.4.2 pass 語句 62
3.4.3 循環(huán)結(jié)構(gòu)中的 else 語句 63
3.5 程序的異常處理 64
3.5.1 異常的概念 65
3.5.2 Python 的異常類 65
3.5.3 異常處理機(jī)制 68
3.6 實(shí)訓(xùn)任務(wù) 1——數(shù)學(xué)計(jì)算器 73
3.6.1 任務(wù)描述 73
3.6.2 任務(wù)分析 73
3.6.3 任務(wù)實(shí)現(xiàn) 73
3.7 實(shí)訓(xùn)任務(wù) 2——質(zhì)數(shù)生成器 75
3.7.1 任務(wù)描述 75
3.7.2 任務(wù)分析 75
3.7.3 任務(wù)實(shí)現(xiàn) 76
3.8 實(shí)訓(xùn)任務(wù) 3——分解質(zhì)因數(shù) 77
3.8.1 任務(wù)描述 77
3.8.2 任務(wù)分析 77
3.8.3 任務(wù)實(shí)現(xiàn) 77
3.9 實(shí)訓(xùn)任務(wù) 4——猜數(shù)游戲 78
3.9.1 任務(wù)描述 78
3.9.2 任務(wù)分析 78
3.9.3 任務(wù)實(shí)現(xiàn) 79
本章總結(jié) 80
作業(yè)與練習(xí) 81
第 4 章 函數(shù)與模塊 83
4.1 函數(shù)的定義和調(diào)用 83
4.1.1 函數(shù)的定義 84
4.1.2 函數(shù)的調(diào)用 86
4.2 函數(shù)的參數(shù)和返回值 88
4.2.1 函數(shù)的參數(shù)傳遞 88
4.2.2 函數(shù)參數(shù)標(biāo)注 92
4.2.3 函數(shù)的返回值 93
4.3 函數(shù)的遞歸 94
4.4 Python 內(nèi)置函數(shù) 95
4.5 Python 模塊 100
4.5.1 模塊的概念 100
4.5.2 模塊的分類 101
4.5.3 模塊的使用 102
4.5.4 正則表達(dá)式模塊 106
4.6 實(shí)訓(xùn)任務(wù) 1——斐波那契數(shù)列 109
4.6.1 任務(wù)描述 109
4.6.2 任務(wù)分析 110
4.6.3 任務(wù)實(shí)現(xiàn) 110
4.7 實(shí)訓(xùn)任務(wù) 2——人臉檢測與
識(shí)別模塊 111
4.7.1 任務(wù)描述 111
4.7.2 任務(wù)分析 112
4.7.3 任務(wù)實(shí)現(xiàn) 112
本章總結(jié) 116
作業(yè)與練習(xí) 117
第 5 章 組合數(shù)據(jù)類型 118
5.1 列表 118
5.1.1 列表的基本操作 119
5.1.2 列表的訪問 128
5.1.3 列表的遍歷 129
5.2 元組 130
5.2.1 元組的基本操作 131
5.2.2 元組與列表的轉(zhuǎn)換 136
5.3 字典 136
5.3.1 字典的基本操作 137
5.3.2 字典的常用方法 141
5.4 集合 142
5.4.1 集合的基本操作 142
5.4.2 集合運(yùn)算 144
5.5 實(shí)訓(xùn)任務(wù) 1——計(jì)算分?jǐn)?shù)序列 145
5.5.1 任務(wù)描述 145
5.5.2 任務(wù)分析 145
5.5.3 任務(wù)實(shí)現(xiàn) 146
5.6 實(shí)訓(xùn)任務(wù) 2——投票選舉班長 147
5.6.1 任務(wù)描述 147
5.6.2 任務(wù)分析 147
5.6.3 任務(wù)實(shí)現(xiàn) 147
本章總結(jié) 149
作業(yè)與練習(xí) 150
第 6 章 面向?qū)ο缶幊?151
6.1 面向?qū)ο缶幊谈攀?151
6.1.1 面向?qū)ο缶幊痰幕靖拍?151
6.1.2 面向?qū)ο缶幊痰奶攸c(diǎn) 153
6.2 創(chuàng)建類和對(duì)象 154
6.2.1 創(chuàng)建類 154
6.2.2 創(chuàng)建對(duì)象 155
6.3 構(gòu)造方法和析構(gòu)方法 156
6.3.1 構(gòu)造方法 156
6.3.2 析構(gòu)方法 158
6.3.3 self 參數(shù) 159
6.3.4 成員變量和類變量 160
6.3.5 類的方法 160
6.4 類的繼承 164
6.4.1 繼承的實(shí)現(xiàn) 164
6.4.2 方法的重寫 165
6.4.3 多繼承 167
6.5 類的多態(tài) 168
6.6 運(yùn)算符重載 169
6.6.1 加法運(yùn)算符重載 169
6.6.2 索引和分片重載 170
6.6.3 定制對(duì)象的字符串形式 171
6.7 實(shí)訓(xùn)任務(wù) 1——學(xué)生信息管理系統(tǒng) 172
6.7.1 任務(wù)描述 172
6.7.2 任務(wù)分析 173
6.7.3 任務(wù)實(shí)現(xiàn) 173
6.8 實(shí)訓(xùn)任務(wù) 2——員工薪資計(jì)算 178
6.8.1 任務(wù)描述 178
6.8.2 任務(wù)分析 179
6.8.3 任務(wù)實(shí)現(xiàn) 180
本章總結(jié) 184
作業(yè)與練習(xí) 185
第 7 章 文件操作 187
7.1 文件的概念 187
7.2 文件的打開與關(guān)閉 188
7.3 文件的讀/寫操作 190
7.3.1 讀取文件數(shù)據(jù) 190
7.3.2 向文件寫入數(shù)據(jù) 194
7.3.3 文件的定位讀/寫 197
7.3.4 讀/寫二進(jìn)制文件 199
7.4 文件和目錄操作 200
7.4.1 常用的文件操作函數(shù) 200
7.4.2 文件的復(fù)制、重命名及刪除 202
7.4.3 文件的目錄操作 203
7.5 使用 CSV 文件格式讀/寫數(shù)據(jù) 205
7.5.1 CSV 文件介紹 205
7.5.2 讀/寫 CSV 文件 206
7.6 使用 JSON 文件格式讀/寫數(shù)據(jù) 208
7.6.1 JSON 文件介紹 208
7.6.2 讀/寫 JSON 文件 209
7.7 實(shí)訓(xùn)任務(wù) 1——文件管理器 213
7.7.1 任務(wù)描述 213
7.7.2 任務(wù)分析 213
7.7.3 任務(wù)實(shí)現(xiàn) 214
7.8 實(shí)訓(xùn)任務(wù) 2——圖書管理系統(tǒng) 220
7.8.1 任務(wù)描述 220
7.8.2 任務(wù)分析 220
7.8.3 任務(wù)實(shí)現(xiàn) 220
本章總結(jié) 224
作業(yè)與練習(xí) 224
第 8 章 網(wǎng)絡(luò)編程 226
8.1 網(wǎng)絡(luò)編程基礎(chǔ) 226
8.1.1 網(wǎng)絡(luò)參考模型 227
8.1.2 TCP/IP 協(xié)議 228
8.1.3 IP 地址 229
8.1.4 端口號(hào) 231
8.1.5 Socket 模塊 231
8.2 UDP 編程 234
8.2.1 UDP 簡介 234
8.2.2 UDP 通信 234
8.3 TCP 編程 236
8.3.1 TCP 簡介 236
8.3.2 TCP 通信 237
8.3.3 三次握手和四次揮手 238
8.4 多線程編程 241
8.4.1 進(jìn)程和線程的概念 241
8.4.2 創(chuàng)建線程的兩種方法 242
8.5 同步、異步、阻塞和非阻塞 245
8.5.1 基本概念 245
8.5.2 同步阻塞 246
8.5.3 同步非阻塞 247
8.5.4 異步非阻塞 249
8.6 requests 模塊 252
8.6.1 requests 模塊的介紹 252
8.6.2 requests 模塊的使用 252
8.7 實(shí)訓(xùn)任務(wù)——網(wǎng)絡(luò)聊天室 254
8.7.1 任務(wù)描述 254
8.7.2 任務(wù)分析 254
8.7.3 任務(wù)實(shí)現(xiàn) 255
本章總結(jié) 258
作業(yè)與練習(xí) 259
第 9 章 網(wǎng)絡(luò)爬蟲 260
9.1 網(wǎng)絡(luò)爬蟲概述 260
9.1.1 網(wǎng)絡(luò)爬蟲的概念 260
9.1.2 網(wǎng)絡(luò)爬蟲的分類 261
9.1.3 網(wǎng)絡(luò)爬蟲的安全性與合規(guī)性 262
9.2 使用 Python 獲取網(wǎng)頁數(shù)據(jù) 263
9.3 使用 BeautifulSoup 264
9.3.1 BeautifulSoup 的介紹與安裝 264
9.3.2 使用 BeautifulSoup對(duì)網(wǎng)頁進(jìn)行解析 264
9.3.3 使用 BeautifulSoup解析指定標(biāo)簽數(shù)據(jù) 266
9.4 數(shù)據(jù)持久化與請(qǐng)求頭 271
9.5 實(shí)訓(xùn)任務(wù)——圖書信息的收集與保存 274
9.5.1 任務(wù)描述 274
9.5.2 任務(wù)分析 274
9.5.3 任務(wù)實(shí)現(xiàn) 275
本章總結(jié) 277
作業(yè)與練習(xí) 278
第 10 章 數(shù)據(jù)庫編程 279
10.1 數(shù)據(jù)庫簡介 279
10.2 安裝 MySQL 數(shù)據(jù)庫 280
10.3 操作 MySQL 數(shù)據(jù)庫 282
10.3.1 常用的 SQL 語句 282
10.3.2 使用 Python 訪問 MySQL 284
10.4 實(shí)訓(xùn)任務(wù)——將圖書信息保存到 MySQL 中 290
10.4.1 任務(wù)描述 290
10.4.2 任務(wù)分析 290
10.4.3 任務(wù)實(shí)現(xiàn) 291
本章總結(jié) 293
作業(yè)與練習(xí) 294
第 11 章 數(shù)據(jù)分析 295
11.1 數(shù)據(jù)分析基礎(chǔ) 295
11.1.1 數(shù)據(jù)分析概述 295
11.1.2 數(shù)據(jù)分析類別 296
11.2 NumPy 基礎(chǔ) 297
11.2.1 NumPy 安裝與測試 297
11.2.2 NumPy 數(shù)據(jù)類型 298
11.2.3 NumPy 數(shù)組 300
11.2.4 NumPy 中 ufunc 通用函數(shù) 316
11.3 pandas 基礎(chǔ) 318
11.3.1 pandas 數(shù)據(jù)類型 318
11.3.2 pandas 數(shù)據(jù)表操作 323
11.3.3 pandas 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì) 331
11.4 SciPy 基礎(chǔ) 339
11.5 實(shí)訓(xùn)任務(wù)——使用 pandas 統(tǒng)計(jì)畢業(yè)招聘信息 341
11.5.1 任務(wù)描述 341
11.5.2 任務(wù)分析 342
11.5.3 任務(wù)實(shí)現(xiàn) 343
本章總結(jié) 350
作業(yè)與練習(xí) 350
第 12 章 數(shù)據(jù)可視化 352
12.1 數(shù)據(jù)可視化簡介 352
12.1.1 什么是數(shù)據(jù)可視化 352
12.1.2 為什么要數(shù)據(jù)可視化 353
12.2 Matplotlib 基礎(chǔ) 354
12.2.1 Matplotlib 庫和 Gallery 354
12.2.2 繪制折線圖 357
12.2.3 繪制散點(diǎn)圖 365
12.2.4 繪制柱狀圖 367
12.2.5 設(shè)置圖像樣式 369
12.3 seaborn 數(shù)據(jù)可視化進(jìn)階 370
12.3.1 基本可視化 371
12.3.2 數(shù)據(jù)分析與統(tǒng)計(jì)可視化 373
12.4 實(shí)訓(xùn)任務(wù)——連鎖店庫存數(shù)據(jù)分析 374
12.4.1 任務(wù)描述 374
12.4.2 任務(wù)分析 374
12.4.3 任務(wù)實(shí)現(xiàn) 375
本章總結(jié) 378
作業(yè)與練習(xí) 379
第 13 章 Pygame 游戲編程 380
13.1 Pygame 游戲庫 380
13.1.1 Pygame 簡介 380
13.1.2 Pygame 安裝 381
13.2 Pygame 事件 381
13.2.1 事件的概念 381
13.2.2 事件的檢索 382
13.2.3 常用的事件 382
13.2.4 事件案例演示 382
13.3 Pygame 繪圖 384
13.3.1 常用函數(shù)功能 384
13.3.2 繪圖案例演示 386
13.4 實(shí)訓(xùn)任務(wù)——貪吃蛇游戲?qū)崿F(xiàn) 387
13.4.1 任務(wù)描述 387
13.4.2 任務(wù)分析 388
13.4.3 任務(wù)實(shí)現(xiàn) 388
本章總結(jié) 398
作業(yè)與練習(xí) 399
第 14 章 AI 視覺應(yīng)用——人臉識(shí)別 400
14.1 圖像相關(guān)知識(shí) 400
14.1.1 圖像顏色表達(dá) 400
14.1.2 HOG 特征 401
14.1.3 卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò) 403
14.2 人臉識(shí)別原理 404
14.2.1 人臉檢測 404
14.2.2 分析面部特征 405
14.2.3 人臉識(shí)別特征提取 406
14.3 實(shí)訓(xùn)任務(wù)——人臉注冊(cè)與識(shí)別 407
14.3.1 任務(wù)描述 407
14.3.2 任務(wù)分析 407
14.3.3 任務(wù)實(shí)現(xiàn) 407
本章總結(jié) 415
作業(yè)與練習(xí) 416