Python 快速入门(第3版)电子书

版权声明

内容提要

对本书第2版的赞誉

前言

致谢

关于本书

关于作者

关于封面插画

资源与支持

第一部分 开始篇

第1章 关于Python

1.1 用Python的理由

1.2 Python的长处

1.2.1 Python易于使用

1.2.2 Python富有表现力

1.2.3 Python可读性好

1.2.4 Python功能齐备

1.2.5 Python跨平台

1.2.6 Python免费

1.3 Python的短板

1.3.1 Python不是速度最快的语言

1.3.2 Python的库不算最多

1.3.3 Python在编译时不检查变量类型

1.3.4 Python对移动应用的支持不足

1.3.5 Python对多处理器的利用不充分

1.4 学Python 3的理由

1.5 小结

第2章 入门

2.1 Python的安装

2.2 基础交互模式和IDLE

2.2.1 基础交互模式

2.2.2 IDLE集成开发环境

2.2.3 基础交互模式和IDLE的适用场景

2.3 使用IDLE的Python shell窗口

2.4 第一个程序“Hello, world”

2.5 利用交互式提示符探索Python

2.6 小结

第3章 Python概述

3.1 Python简介

3.2 内置数据类型

3.2.1 数值

3.2.2 列表

3.2.3 元组

3.2.4 字符串

3.2.5 字典

3.2.6 集合

3.2.7 文件对象

3.3 流程控制语句结构

3.3.1 布尔值和表达式

3.3.2 if-elif-else语句

3.3.3 while循环

3.3.4 for循环

3.3.5 函数定义

3.3.6 异常

3.3.7 用关键字with控制上下文

3.4 创建模块

3.5 面向对象编程

3.6 小结

第二部分 重点内容

第4章 基础知识

4.1 缩进和代码块构建

4.2 识别注释

4.3 变量和赋值

4.4 表达式

4.5 字符串

4.6 数值

4.6.1 内置数值处理函数

4.6.2 高级数值处理函数

4.6.3 数值计算

4.6.4 复数

4.6.5 高级复数函数

4.7 None值

4.8 获取用户输入

4.9 内置操作符

4.10 基本的Python编码风格

4.11 小结

第5章 列表、元组和集合

5.1 列表类似于数组

5.2 列表的索引机制

5.3 修改列表

5.4 对列表排序

5.4.1 自定义排序

5.4.2 sorted()函数

5.5 其他常用的列表操作

5.5.1 用in操作符判断列表成员

5.5.2 用+操作符拼接列表

5.5.3 用*操作符初始化列表

5.5.4 用min和max方法求列表的最小值和最大值

5.5.5 用index方法搜索列表

5.5.6 用count方法对匹配项计数

5.5.7 列表操作小结

5.6 嵌套列表和深复制

5.7 元组

5.7.1 元组的基础知识

5.7.2 单个元素的元组应加上逗号

5.7.3 元组的打包和拆包

5.7.4 列表和元组的相互转换

5.8 集合

5.8.1 集合的操作

5.8.2 不可变集合

5.9 小结

第6章 字符串

6.1 将字符串理解为字符序列

6.2 基本的字符串操作

6.3 特殊字符和转义序列

6.3.1 基本的转义序列

6.3.2 数字格式（八进制、十六进制）和Unicode编码的转义序列

6.3.3 对带特殊字符的字符串打印和求值的差异

6.4 字符串方法

6.4.1 字符串的split和join方法

6.4.2 将字符串转换为数值

6.4.3 去除多余的空白符

6.4.4 字符串搜索

6.4.5 字符串修改

6.4.6 利用列表修改字符串

6.4.7 其他有用的字符串方法和常量

6.5 将对象转换为字符串

6.6 使用format方法

6.6.1 format方法和位置参数

6.6.2 format方法和命名参数

6.6.3 格式描述符

6.7 用%格式化字符串

6.7.1 使用格式化序列

6.7.2 命名参数和格式化序列

6.8 字符串内插

6.9 bytes对象

6.10 小结

第7章 字典

7.1 何为字典

7.2 字典的其他操作

7.3 单词计数

7.4 可用作字典键的对象

7.5 稀疏矩阵

7.6 将字典用作缓存

7.7 字典的效率

7.8 小结

第8章 流程控制

8.1 while循环

8.2 if-elif-else语句

8.3 for循环

8.3.1 range函数

8.3.2 用初值和步进值控制range函数

8.3.3 在for循环中使用break和continue语句

8.3.4 for循环和元组拆包

8.3.5 enumerate函数

8.3.6 zip函数

8.4 列表和字典推导式

8.5 语句、代码块和缩进

8.6 布尔值和布尔表达式

8.6.1 大多数Python对象都能用作布尔类型

8.6.2 比较操作符和布尔操作符

8.7 编写简单的文本文件分析程序

8.8 小结

第9章 函数

9.1 基本的函数定义

9.2 多种函数参数

9.2.1 按位置给出形参

9.2.2 按形参名称传递实参

9.2.3 变长实参

9.2.4 多种参数传递方式的混用

9.3 将可变对象用作函数实参

9.4 局部变量、非局部变量和全局变量

9.5 将函数赋给变量

9.6 lambda表达式

9.7 生成器函数

9.8 装饰器

9.9 小结

第10章 模块和作用域规则

10.1 何为模块

10.2 编写第一个模块

10.3 import语句

10.4 模块搜索路径

10.5 模块内部私有名称

10.6 库和第三方模块

10.7 Python作用域规则和命名空间

10.8 小结

第11章 Python程序

11.1 创建一个很简单的程序

11.1.1 从命令行启动脚本

11.1.2 命令行参数

11.1.3 脚本输入/输出的重定向

11.1.4 argparse模块

11.1.5 fileinput模块的使用

11.2 让脚本在UNIX下直接运行

11.3 macOS系统中的脚本

11.4 Windows中多种脚本执行方式

11.4.1 从命令窗口或PowerShell中启动脚本

11.4.2 Windows中的其他运行方式

11.5 程序和模块

11.6 发布Python应用程序

11.6.1 wheel包

11.6.2 zipapp和pex

11.6.3 py2exe和py2app

11.6.4 用freeze创建可执行程序

11.7 小结

第12章 文件系统的使用

12.1 os、os.path和pathlib的对比

12.2 路径和路径名

12.2.1 绝对路径和相对路径

12.2.2 当前工作目录

12.2.3 用pathlib模块访问目录

12.2.4 路径名的处理

12.2.5 用pathlib处理路径名

12.2.6 常用变量和函数

12.3 获取文件信息

12.4 文件系统的其他操作

12.5 处理目录树下的所有文件

12.6 小结

第13章 文件的读写

13.1 打开文件及file对象

13.2 关闭文件

13.3 以写入等模式打开文件

13.4 读写文本及二进制数据的函数

13.5 用pathlib读写文件

13.6 屏幕输入/输出及重定向

13.7 用struct模块读取结构化的二进制数据

13.8 用pickle将对象存入文件

13.9 用shelve保存对象

13.10 小结

第14章 异常

14.1 异常简介

14.1.1 错误和异常处理的一般原则

14.1.2 异常较为正式的定义

14.1.3 多种异常的处理

14.2 Python中的异常

14.2.1 Python异常的类型

14.2.2 引发异常

14.2.3 捕获并处理异常

14.2.4 自定义新的异常

14.2.5 用assert语句调试程序

14.2.6 异常的继承架构

14.2.7 示例：用Python编写的磁盘写入程序

14.2.8 示例：正常计算过程中的异常

14.2.9 异常的适用场合

14.3 用到with关键字的上下文管理器

14.4 小结

第三部分 高级特性

第15章 类和面向对象编程

15.1 定义类

15.2 实例变量

15.3 方法

15.4 类变量

15.5 静态方法和类方法

15.5.1 静态方法

15.5.2 类方法

15.6 继承

15.7 类及实例变量的继承

15.8 概括：Python类的基础知识

15.9 私有变量和私有方法

15.10 用@property获得更为灵活的实例变量

15.11 类实例的作用域规则和命名空间

15.12 析构函数和内存管理

15.13 多重继承

15.14 小结

第16章 正则表达式

16.1 何为正则表达式

16.2 带特殊字符的正则表达式

16.3 正则表达式和原始字符串

16.4 从字符串提取出匹配文本

16.5 用正则表达式替换文本

16.6 小结

第17章 数据类型即对象

17.1 类型即对象

17.2 类型的使用

17.3 类型和用户自定义类

17.4 鸭子类型

17.5 何为特殊方法属性

17.6 让对象像列表一样工作

17.7 特殊方法属性__getitem__

17.7.1 工作原理

17.7.2 实现完整的列表功能

17.8 完整实现列表功能的对象

17.9 由内置类型派生子类

17.9.1 由列表类型派生子类

17.9.2 由UserList派生子类

17.10 特殊方法属性的适用场景

17.11 小结

第18章 包

18.1 何为包

18.2 包的第一个示例

18.3 包的实际例子

18.3.1 包内的__init__.py文件

18.3.2 mathproj包的基本用法

18.3.3 子包和子模块的加载

18.3.4 包内的import语句

18.4 __all__属性

18.5 包的合理使用

18.6 小结

第19章 Python库的使用

19.1 “功能齐备”的标准库

19.1.1 各种数据类型的管理

19.1.2 文件和存储操作

19.1.3 操作系统服务的访问

19.1.4 互联网协议及其数据格式的使用

19.1.5 开发调试工具及运行时服务

19.2 标准库之外的库

19.3 添加其他Python库

19.4 通过pip和venv安装Python库

19.4.1 带--user 标志的安装

19.4.2 虚拟环境

19.5 PyPI（即“奶酪商店”）

19.6 小结

第四部分 数据处理

第20章 简单的文件问题

20.1 问题：没完没了的数据文件流

20.2 场景：无穷无尽的产品源数据

20.3 引入更多目录结构

20.4 节省存储空间：压缩和整理

20.4.1 文件压缩

20.4.2 文件清理

20.5 小结

第21章 数据文件的处理

21.1 ETL简介

21.2 文本文件的读取

21.2.1 文本编码：ASCII、Unicode等

21.2.2 非结构化文本

21.2.3 带分隔符的普通文本文件

21.2.4 csv模块

21.2.5 读取csv文件并存为字典的列表

21.3 Excel文件

21.4 数据清洗

21.4.1 清洗

21.4.2 排序

21.4.3 数据清洗时的问题和陷阱

21.5 数据文件的写入

21.5.1 CSV和其他带分隔符的文件

21.5.2 Excel文件的写入

21.5.3 数据文件打包

21.6 小结

第22章 网络数据

22.1 获取文件

22.1.1 用Python从FTP服务器获取文件

22.1.2 通过SFTP协议获取文件

22.1.3 通过HTTP/HTTPS协议获取文件

22.2 通过API获取数据

22.3 结构化数据格式

22.3.1 JSON数据

22.3.2 XML数据

22.4 抓取Web数据

22.5 小结

第23章 数据的保存

23.1 关系数据库

23.2 SQLite：sqlite3数据库的用法

23.3 MySQL、PostgreSQL和其他关系数据库的使用

23.4 利用ORM简化数据库操作

23.4.1 SQLAlchemy

23.4.2 用Alembic修改数据库结构

23.5 NoSQL数据库

23.6 用Redis实现键/值存储

23.7 MongoDB中的文档

23.8 小结

第24章 数据探索

24.1 Python的数据探索工具

24.1.1 Python用于数据探索的优势

24.1.2 Python能比电子表格做得更好

24.2 Jupyter记事本

24.2.1 启动内核

24.2.2 执行单元格中的代码

24.3 Python和pandas

24.3.1 为什么要选用pandas

24.3.2 pandas的安装

24.3.3 Data Frame

24.4 数据清洗

24.4.1 用pandas加载并保存数据

24.4.2 用Data Frame进行数据清洗

24.5 数据聚合和处理

24.5.1 Data Frame的合并

24.5.2 数据选取

24.5.3 分组与聚合

24.6 数据绘图

24.7 不用pandas的理由

24.8 小结

第25章 案例研究

25.1 数据的下载

25.2 解析inventory数据

25.3 根据经纬度选择一个观测站

25.4 选择观测站并获取其元数据

25.5 获取并解析真实的天气数据

25.5.1 获取数据

25.5.2 解析天气数据

25.6 将天气数据存入数据库（可选）

25.7 选取数据并作图

25.8 用pandas对数据绘图

附录A Python文档使用指南

习题答案