Python程序设计——编程基础、Web开发及数据分析电子书

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前言

第1章 Python概述

1.1 认识Python语言

1.1.1 Python的发展历程

1.1.2 Python的特点

1.1.3 Python的应用领域

1.1.4 Python的版本

1.2 Windows下的Python集成开发环境

1.2.1 Python的编程模式

1.2.2 Python开发运行环境的安装

1.2.3 使用IDLE编写“Hello Python”

1.2.4 PyCharm的安装与使用

1.3 安装Python集成开发环境

1.3.1 Linux环境下安装Python开发环境

1.3.2 Mac OS下安装Python开发环境

1.4 Python程序运行原理

1.4.1 计算机程序设计语言的分类

1.4.2 计算机程序的运行方式

1.4.3 Python程序的运行方式

1.4.4 Python的解释器类型

1.4.5 Python程序的可执行文件

1.4.6 Python语言的文件类型

1.5 本章小结

1.6 思考与练习

第2章 Python基本语法

2.1 Python程序设计的基本元素

2.2 Python的语法特点

2.2.1 命名规范

2.2.2 代码缩进

2.2.3 编码规范

2.2.4 注释规则

2.3 标识符与变量、常量

2.3.1 标识符与保留字

2.3.2 变量的定义与赋值

2.3.3 常量的定义

2.4 基本数据类型

2.4.1 数值类型

2.4.2 布尔类型

2.4.3 NoneType类型

2.4.4 数据类型转换

2.4.5 对象和引用

2.4.6 字符串类型

2.5 基本输入和输出

2.5.1 基于input函数输入

2.5.2 基于print函数输出

2.6 常见的运算符与表达式

2.6.1 运算符与表达式概述

2.6.2 算术运算符与表达式

2.6.3 赋值运算符与表达式

2.6.4 关系运算符与表达式

2.6.5 逻辑运算符与表达式

2.6.6 条件（三目）运算符

2.6.7 位运算符

2.6.8 运算符的优先级

2.7 本章小结

2.8 思考与练习

第3章 Python的基本流程控制

3.1 基本语句及顺序结构

3.1.1 基本语句

3.1.2 顺序结构

3.2 选择结构

3.2.1 if语句

3.2.2 if…else语句

3.2.3 if…elif…else语句

3.2.4 分支语句嵌套

3.3 循环结构

3.3.1 while语句

3.3.2 for语句和range内建函数

3.3.3 循环语句嵌套

3.4 转移和中断语句

3.4.1 break语句

3.4.2 continue语句

3.4.3 pass语句

3.5 while...else与for...else语句

3.5.1 while...else语句

3.5.2 for...else语句

3.6 本章小结

3.7 思考与练习

第4章 Python的四种典型序列结构

4.1 序列

4.1.1 序列概述

4.1.2 序列的基本操作

4.2 列表

4.2.1 列表的创建与删除

4.2.2 列表元素的访问与遍历

4.2.3 列表元素的常用操作（增、删、改、查）

4.2.4 列表元素的统计与排序

4.2.5 列表的嵌套

4.3 元组

4.3.1 元组的创建与删除

4.3.2 元组的常见操作

4.3.3 元组与列表的区别及相互转换

4.4 字典

4.4.1 字典的创建

4.4.2 字典元素的访问与遍历

4.4.3 字典元素的常见操作（增、删、改、查）

4.5 集合

4.5.1 集合的创建

4.5.2 集合元素的常见操作（增加、删除、查找）

4.5.3 集合的交集、并集和差集数学运算

4.6 容器的公共操作

4.6.1 运算符操作

4.6.2 公共方法

4.6.3 容器类型转换

4.7 推导式与生成器推导式

4.7.1 列表推导式

4.7.2 字典推导式

4.7.3 集合推导式

4.7.4 元组的生成器推导式

4.8 本章小结

4.9 思考与练习

第5章 Python函数

5.1 函数的定义和调用

5.1.1 定义函数

5.1.2 调用函数

5.1.3 函数的返回值

5.1.4 函数的嵌套调用

5.2 函数的参数与值传递

5.2.1 函数的形参和实参

5.2.2 位置参数

5.2.3 关键字参数

5.2.4 默认参数

5.2.5 不定长（可变）参数

5.2.6 可变参数的装包与拆包

5.3 变量的作用域

5.3.1 LEGB原则

5.3.2 全局变量和局部变量

5.4 递归函数和匿名函数

5.4.1 递归函数

5.4.2 匿名函数

5.5 高阶函数

5.5.1 内置高阶函数：map

5.5.2 内置高阶函数：reduce

5.5.3 内置高阶函数：filter

5.6 闭包及其应用

5.6.1 闭包概述

5.6.2 闭包的应用

5.7 装饰器及其应用

5.7.1 装饰器的概念

5.7.2 装饰器的应用

5.8 迭代器及其应用

5.8.1 迭代器的概念

5.8.2 迭代器的应用

5.9 生成器及其应用

5.9.1 生成器的概念

5.9.2 生成器的应用

5.10 本章小结

5.11 思考与练习

第6章 Python文件和数据库操作

6.1 文件相关的基本概念

6.1.1 文件与路径

6.1.2 文件的编码方式

6.1.3 文本文件和二进制文件的区别

6.2 文件夹与目录操作

6.2.1 os.path模块

6.2.2 获取与改变工作目录

6.2.3 目录与文件操作

6.2.4 文件的重命名和删除

6.3 文件的基本操作

6.3.1 文件的打开和关闭

6.3.2 文件的读取与写入

6.3.3 按行对文件内容读写

6.3.4 使用fileinput对象读取大文件操作

6.4 处理XML格式文件的数据

6.4.1 初识XML

6.4.2 基于DOM操作XML文件

6.4.3 基于SAX操作XML文件

6.5 JSON格式文件及其操作

6.5.1 JSON概述

6.5.2 读写JSON文件

6.5.3 数据格式转化对应表

6.5.4 利用xmltodict库实现XML与JSON格式转换

6.6 Python操作MySQL数据库

6.6.1 PyMySQL的安装

6.6.2 PyMySQL操作MySQL的流程及常用对象

6.6.3 PyMySQL的使用步骤

6.7 本章小结

6.8 思考与练习

第7章 面向对象程序设计

7.1 面向对象程序设计的三个基本特性

7.2 类和对象

7.2.1 类的定义和使用

7.2.2 构造函数（方法）与析构函数（方法）

7.2.3 创建类的方法与成员访问

7.2.4 访问限制：私有成员与公有成员

7.2.5 类代码块

7.2.6 特殊方法：静态方法和类方法

7.2.7 单例模式

7.2.8 函数和方法的区别

7.3 类的继承和多态

7.3.1 类的继承

7.3.2 类的多继承

7.3.3 方法重写

7.3.4 多态与多态性

7.3.5 接口

7.3.6 运算符重载

7.4 综合应用案例：会员管理系统设计与实现

7.4.1 系统需求与设计

7.4.2 系统框架实现

7.4.3 管理系统功能实现

7.4.4 主程序模块定义与实现

7.5 本章小结

7.6 思考与练习

第8章 模块和包

8.1 Python程序的模块结构

8.2 模块的定义与使用

8.2.1 模块的定义

8.2.2 使用import语句导入模块

8.2.3 使用from…import语句导入模块

8.2.4 模块搜索目录

8.2.5 模块内建函数

8.2.6 绝对导入和相对导入

8.3 Python中的包

8.3.1 Python程序的包结构

8.3.2 创建和使用包

8.4 引用其他模块

8.4.1 第三方模块的下载与安装

8.4.2 标准模块的使用

8.4.3 常见的标准模块

8.5 日期与时间函数

8.5.1 时间函数

8.5.2 日期函数

8.5.3 日历函数

8.6 本章小结

8.7 思考与练习

第9章 字符串操作与正则表达式的使用

9.1 字符串的编码转换

9.1.1 字符串的编码

9.1.2 字符串的解码

9.2 字符串的常见操作

9.2.1 字符串查找

9.2.2 字符串修改

9.2.3 字符串判断

9.2.4 字符串的长度计算

9.2.5 字符串的格式化

9.3 正则表达式及常见的基本符号

9.4 re模块实现正则表达式操作

9.4.1 匹配字符串：match（）方法

9.4.2 搜索与替换字符串：sub（）方法与subn（）方法

9.4.3 分割字符串：split（）方法

9.4.4 搜索字符串：search（）、findall（）和finditer（）

9.4.5 编译标志

9.5 综合应用：利用正则表达式实现自动图片下载

9.6 本章小结

9.7 思考与练习

第10章 错误及异常处理

10.1 错误与异常

10.1.1 两种类型的错误

10.1.2 什么是异常

10.1.3 常见的错误与异常

10.2 捕获和处理异常

10.2.1 try...except...语句

10.2.2 try…except…else…语句

10.2.3 带有多个except的try语句

10.2.4 捕获所有异常

10.2.5 finally子句

10.3 处理异常的特殊方法

10.3.1 raise语句抛出异常

10.3.2 assert语句判定用户定义的约束条件

10.3.3 with…as语句

10.3.4 自定义异常

10.4 使用PyCharm进行断点调试

10.5 本章小结

10.6 思考与练习

第11章 GUI编程

11.1 GUI概述与窗口布局

11.1.1 什么是GUI

11.1.2 Windows窗口创建步骤

11.1.3 布局管理器

11.2 基于wxPython框架的GUI开发

11.2.1 wxPython框架安装与配置

11.2.2 利用wx.App子类创建窗体

11.2.3 直接利用wx.App创建窗体

11.2.4 使用wxPython框架创建窗体

11.2.5 wxPython框架中常用的控件

11.2.6 wxPython实例：会员管理系统用户登录主界面

11.3 本章小结

11.4 思考与练习

第12章 网络和多线程编程

12.1 网络编程基础

12.1.1 IP地址

12.1.2 端口与端口号

12.1.3 TCP

12.1.4 Socket（套接字）

12.2 TCP编程

12.2.1 TCP通信流程

12.2.2 创建TCP客户端程序

12.2.3 创建TCP服务器端程序

12.3 多线程编程

12.3.1 进程与多进程的使用

12.3.2 线程与多线程的使用

12.3.3 互斥锁与死锁

12.3.4 进程与线程的比较

12.4 本章小结

12.5 思考与练习

第13章 基于Flask框架的Web编程

13.1 Web框架概述

13.1.1 什么是Web框架

13.1.2 Python常用的Web框架

13.2 Flask框架环境搭建

13.2.1 安装虚拟环境

13.2.2 安装Flask

13.3 Flask框架的使用

13.3.1 第一个Flask程序

13.3.2 路由

13.3.3 静态文件

13.3.4 Jinja2模板的使用

13.4 本章小结

13.5 思考与练习

第14章 网络爬虫应用开发

14.1 初识网络爬虫

14.1.1 网络爬虫概述

14.1.2 网络爬虫的分类

14.1.3 网络爬虫的基本原理

14.2 网络爬虫的常用技术

14.2.1 Python实现HTTP网络请求

14.2.2 请求headers处理

14.2.3 网络超时

14.2.4 代理服务

14.2.5 HTML解析器—BeautifulSoup

14.3 网络爬虫开发常用框架

14.3.1 常用网络爬虫开发框架概述

14.3.2 Scrapy网络爬虫框架的使用

14.4 本章小结

14.5 思考与练习

第15章 数据分析与可视化基础

15.1 数据分析基础与NumPy

15.1.1 NumPy概述

15.1.2 NumPy的对象ndarray

15.1.3 NumPy的基本操作

15.1.4 NumPy统计函数

15.2 数据分析与Pandas

15.2.1 Series对象及常用操作

15.2.2 DataFrame对象及常用操作

15.3 数据可视化与Matplotlib

15.3.1 常用的数据可视化工具

15.3.2 Matplotlib绘图的基本流程

15.3.3 Matplotlib的基础绘图功能

15.3.4 Matplotlib的常见图形绘制

15.4 本章小结

15.5 思考与练习