高等学校计算机教材PYTHON实用教程(含典型案例视频分析)/郑阿奇

目　　录

**部分 基 础 篇

第1章 Python，掀起你的盖头来 1
1.1 Python简介 1
1.2 安装Python及其扩展库 2
1.2.1 安装Python 2
1.2.2 Python集成开发环境—IDLE 5
1.3 PyCharm开发环境的安装和设置 5
1.3.1 PyCharm的安装 6
1.3.2 PyCharm程序设计环境 9
1.3.3 一个简单的程序实例 11
1.4 扩展库的安装和使用 13
1.4.1 扩展库的安装 13
1.4.2 扩展库的导入和使用 15
1.4.3 编程环境同步 16
1.5 Python说明 16
1.5.1 程序语法规则 16
1.5.2 Python语言的执行 19
1.5.3 name属性的作用 19
第2章 Python虽神，语言基础并不特别 20
2.1 数据类型 20
2.1.1 数值 20
2.1.2 字符串与字节串 22
2.1.3 数据类型转换 23
2.1.4 类型变量 25
2.2 运算符与表达式 26
2.2.1 算术运算符及其表达式 26
2.2.2 关系运算符及其表达式 27
2.2.3 位运算符及其表达式 27
2.2.4 逻辑运算符及其表达式 28
2.2.5 字符串基本运算及其表达式 29
2.2.6 赋值运算符 30
2.2.7 与同性判断运算符 31
2.3 基本输入和输出 31
2.3.1 输出到屏幕 31
2.3.2 键盘输入 33
2.4 综合应用实例 34
第3章 这样就能控制：分支和循环 35
3.1 选择结构 35
3.1.1 if语句的三种形式 35
3.1.2 if语句的嵌套 38
3.2 循环结构 38
3.2.1 循环语句 38
3.2.2 循环控制语句 40
3.2.3 循环嵌套 41
3.3 范围和迭代器 42
3.3.1 范围 42
3.3.2 迭代器 43
3.4 综合应用举例 43
第4章 序列是什么：列元字集 46
4.1 列表：list 46
4.1.1 创建列表 46
4.1.2 索引和切片 47
4.1.3 列表的基本操作 48
4.1.4 列表方法 49
4.1.5 列表推导式 52
4.2 元组：tuple 54
4.2.1 元组的基本操作 54
4.2.2 生成器推导式 55
4.3 集合：set 56
4.3.1 集合的创建与访问 56
4.3.2 集合的基本操作符 57
4.4 字典：dict 59
4.4.1 字典的基本操作符 59
4.4.2 字典方法 60
4.5 序列 62
4.5.1 序列间的转换 62
4.5.2 常用内置函数 64
4.6 综合应用实例 67
第5章 又是数组，又是矩阵 70
5.1 数组 70
5.1.1 创建数组 70
5.1.2 元素的增加、查询、修改、
删除 71
5.1.3 分割切片 73
5.1.4 运算 73
5.1.5 条件函数 74
5.2 矩阵 75
5.2.1 创建矩阵 75
5.2.2 常用的矩阵运算 76
5.2.3 常用的矩阵求值 77
5.2.4 矩阵的分隔和合并 78
5.2.5 矩阵和数组 79
5.3 array模块数据库基本概念 80
第6章 虽是字符串，还要正则表达式 83
6.1 基本说明 83
6.1.1 字符串编码 83
6.1.2 转义字符 84
6.1.3 字符串常量 85
6.2 字符串格式化 86
6.2.1 用%符号进行格式化 86
6.2.2 用format()方法格式化 87
6.2.3 格式化的字符串常量 88
6.2.4 用template模板格式化 89
6.3 字符串常用操作 89
6.3.1 字符串创建和访问 89
6.3.2 字符串操作和判断 91
6.3.3 字符串排版和切片 93
6.3.4 综合应用实例 93
6.4 正则表达式 94
6.4.1 正则表达式元字符 94
6.4.2 正则表达式模块re 95
6.4.3 match对象和正则表达式子
模式 98
6.4.4 综合应用实例 98
第7章 代码重用和共享：函数和模块 100
7.1 Python程序结构 100
7.2 用户编写函数 101
7.2.1 函数定义与调用 101
7.2.2 函数嵌套定义 102
7.2.3 修饰器 102
7.2.4 列表推导式 103
7.3 参数传递 103
7.3.1 定长参数 104
7.3.2 可变长度参数 105
7.3.3 序列解包 105
7.4 函数嵌套与递归 106
7.5 变量作用域 107
7.5.1 局部变量 107
7.5.2 全局变量 108
7.6 lambda表达式 108
7.7 成器函数设计 110
7.8 模块 111
7.9 命名空间 112
7.9.1 命名空间的分类 112
7.9.2 命名空间的规则 113
7.10 包 113
7.10.1 包介绍 114
7.10.2 包管理工具 114
7.11 综合应用实例 115
第8章 对象需要谈一谈：面向对象编程 117
8.1 类 117
8.1.1 基本概念 117
8.1.2 类的定义与使用 118
8.1.3 数据成员 119
8.1.4 方法 120
8.1.5 属性 122
8.1.6 动态性 123
8.2 继承、多态 124
8.2.1 继承 124
8.2.2 多重继承 125
8.2.3 多态 126
8.3 运算符重载 127
第9章 信息永久保存：文件操作 129
9.1 文件及其操作 129
9.1.1 文件类型 129
9.1.2 文件的打开和关闭 130
9.2 文件操作 131
9.2.1 写入方法 131
9.2.2 读取操作方法 132
9.2.3 定位与移动 132
9.2.4 文件设备 133
9.2.5 上下文管理语句 134
9.3 序列化和反序列化 134
9.4 文件和文件夹的操作 135
9.4.1 文件操作 135
9.4.2 目录操作 135
第10章 野马不会脱缰：异常处理 137
10.1 异常的产生 137
10.2 内置异常类 137
10.3 异常处理结构 138
10.4 抛出异常 142
10.5 自定义异常 143
10.6 断言语句 143


第二部分 应 用 篇

第11章 拿起一支笔画来画去：二维图表
实例 145
11.1 单幅图表：绘制螺旋曲线实例 145
11.1.1 背景知识 145
11.1.2 实现原理 146
11.1.3 程序及分析 147
11.2 绘制多轴图表：展示初等函数实例 148
11.2.1 背景知识 148
11.2.2 实现原理 149
11.2.3 程序及分析 150
11.3 定制表轴刻度：演示摆线形成实例 152
11.3.1 背景知识 152
11.3.2 实现原理 153
11.3.3 程序及分析 153
第12章 为什么这么快：数值处理及实例 156
12.1 数组的创建 156
12.1.1 NumPy数组函数 156
12.1.2 数组维度设定 157
12.1.3 函数生成数组 158
12.2 数组的存取 159
12.2.1 基本存取方法 159
12.2.2 多维数组的存取 160
12.2.3 结构数组的存取：读取修改
学生成绩 163
12.3 ufunc函数 165
12.3.1 内置ufunc函数 165
12.3.2 自定义ufunc函数：提取任
意范围素数 166
12.3.3 ufunc函数的性能 167
12.4 综合应用实例：斐波那契法计算
黄金分割数 169
12.4.1 背景知识 169
12.4.2 算法设计 170
12.4.3 编程实现 172
第13章 进入立体世界：三维可视化实例 176
13.1 3D绘图入门：绘制圆柱体 176
13.1.1 基本概念 176
13.1.2 绘图流程 177
13.1.3 VTK绘制圆柱体 179
13.1.4 TVTK绘制圆柱体 180
13.2 TVTK绘图进阶 182
13.2.1 流水线浏览器：改变圆柱
外观 182
13.2.2 多实体场景：绘制多种几
何体 185
13.3 使用第三方模具：文件载入
“胡巴” 187
13.3.1 背景知识 187
13.3.2 程序实现 188
13.3.3 控制照相机 190
第14章 精彩纷呈：可视化科学计算实例 192
14.1 SciPy科学计算功能 192
14.1.1 数据拟合 192
14.1.2 插值优化 193
14.1.3 信号处理 194
14.2 Mayavi可视化应用 195
14.2.1 绘制空间曲面：电子衍射
图案 195
14.2.2 复杂三维图形：模拟穿越
虫洞 198
14.2.3 标量场可视化：地月系引
力场 201
14.3 综合应用实例：蝴蝶效应演示 203
14.3.1 背景知识 203
14.3.2 实现原理 204
14.3.3 程序演示 204
第15章 流行数据库世界：操作实例 208
15.1 基本原理 208
15.1.1 Python访问数据库原理 208
15.1.2 数据库操作的一般步骤 210
15.2 Python操作MySQL 213
15.2.1 环境安装 214
15.2.2 程序及分析 215
15.3 Python操作SQLite 217
15.3.1 SQLite简介 217
15.3.2 程序及分析 217
15.4 Python操作MongoDB 219
15.4.1 环境安装 219
15.4.2 程序及分析 221
15.5 Python操作PostgreSQL 223
15.5.1 环境安装 223
15.5.2 程序及分析 225
15.6 Python操作其他数据库 228
15.6.1 Python操作SQL Server 228
15.6.2 Python操作Oracle 230
第16章 窗口从何而来：界面设计实例 234
16.1 界面编程入门 234
16.1.1 编程的一般步骤 234
16.1.2 **个Tkinter程序 235
16.1.3 界面的事件响应 236
16.2 窗体基本控件 237
16.2.1 Tkinter控件概述 237
16.2.2 标签 238
16.2.3 复选框 238
16.2.4 单选按钮 239
16.2.5 标签组框 240
16.2.6 输入框 241
16.2.7 列表框与滚动条 243
16.3 综合应用实例：人员信息管理系统 244
16.3.1 数据库准备 244
16.3.2 系统实现 245
16.3.3 功能演示 248
16.4 用Qt设计Python程序界面 250
16.4.1 Qt简介及功能展示 250
16.4.2 用Qt设计图形界面 252
16.4.3 Qt界面向Python转化 256
16.4.4 Python添加功能逻辑 257
16.5 Tkinter界面呈现MatPlotLib图表 260
第17章 网络爬虫，爬来爬去实例 262
17.1 爬虫概述 262
17.1.1 权限及试验用网站 262
17.1.2 爬虫工作的基本流程 263
17.2 基于Requests的爬虫 266
17.2.1 环境安装 267
17.2.2 程序实现 268
17.3 Python内置Urllib爬虫库 269
17.3.1 获取导航栏标题 270
17.3.2 搜索特定关键词 271
17.3.3 抓取页面上的图片 273
17.4 综合应用实例：爬虫获取天气预报 275
17.4.1 定位资源路径 275
17.4.2 程序实现 277
第18章 到Office晃一晃：操作Excel/Word/
PowerPoint实例 279
18.1 Python操作Excel 279
18.1.1 基本操作 279
18.1.2 单元格操作与计算：统计
高考录取人数与录取率 280
18.2 Python操作Word 282
18.2.1 环境安装 2