Python语言程序设计

第1章Python语言概述1 1.1Python概述1 1.1.1Python发展史1 1.1.2Python的特点1 1.1.3Python的应用领域3 1.2Python开发环境下载与安装4 1.2.1Python开发环境下载4 1.2.2Python开发环境安装5 1.2.3启动Python5 1.2.4运行Hello World程序6 1.3Python其他开发环境9 1.3.1Anaconda 简介9 1.3.2Eclipse PyDev9 1.4Python 程序语法元素分析9 1.4.1程序的格式框架10 1.4.2注释10 1.4.3命名与保留字11 1.4.4字符串12 1.4.5赋值语句12 1.4.6input()函数13 1.4.7分支语句13 1.4.8print()函数14 1.4.9循环语句14 1.4.10函数15 1.4.11标准库与扩展库中对象的导入与使用16 1.5思考与练习17 第2章Python语法基础19 2.1Python数据类型概述19 2.1.1常量与变量19 2.1.2数值类型概述20 2.2数值类型的操作24 2.2.1内置的数值运算操作符24 2.2.2内置的数值运算函数25 2.2.3内置的数字类型转换函数26 Python语言程序设计目录2.2.4数学库的使用27 2.3字符串和布尔值28 2.3.1字符串28 2.3.2字符串类型的格式化33 2.3.3布尔值37 2.4条件语句40 2.4.1基本的条件语句41 2.4.2有分支的条件语句43 2.4.3嵌套的条件语句44 2.4.4连缀的ifelifelse45 2.4.5条件表达式46 2.5while循环47 2.5.1while循环48 2.5.2循环内的控制51 2.6for循环54 2.6.1for…in循环54 2.6.2range()函数55 2.7应用举例57 2.7.1线性搜索57 2.7.2搜索值58 2.7.3二分搜索58 2.7.4冒泡排序60 2.8思考与练习61 第3章组合数据类型66 3.1列表66 3.1.1创建列表66 3.1.2访问列表67 3.1.3更新列表69 3.1.4列表常用的其他操作71 3.1.5列表的内置函数与其他方法74 3.1.6二维列表75 3.1.7列表应用举例77 3.2元组78 3.2.1创建元组79 3.2.2访问元组79 3.2.3元组的常用操作80 3.2.4元组与列表的比较81 3.3字典81 3.3.1创建字典81 3.3.2访问字典83 3.3.3更新字典84 3.3.4字典常用的其他操作85 3.3.5字典的函数与方法86 3.3.6字典应用举例87 3.4集合88 3.4.1创建集合88 3.4.2访问集合89 3.4.3更新集合89 3.4.4集合常用的其他操作90 3.5思考与练习92 第4章函数与模块95 4.1函数的定义与调用95 4.1.1函数的定义95 4.1.2函数的调用96 4.2函数的参数与返回值97 4.2.1参数传递97 4.2.2函数参数99 4.2.3参数传递时的解包传递103 4.2.4函数的返回值104 4.3变量的作用域106 4.3.1全局变量106 4.3.2局部变量106 4.4匿名函数108 4.5模块110 4.5.1模块的概念110 4.5.2模块的导入110 4.5.3自定义模块和包112 4.5.4第三方模块的安装114 4.5.5常用内置模块116 4.6函数的应用121 4.6.1递归121 4.6.2函数的嵌套定义125 4.6.3闭包126 4.7思考与练习127 第5章文件操作与管理131 5.1文件与文件操作131 5.1.1文件的定义131 5.1.2文件的类型131 5.1.3文件的操作与管理132 5.2os模块的使用137 5.2.1os模块的操作137 5.2.2对目录和文件的管理138 5.2.3path模块中基本方法的使用139 5.3数据的处理140 5.3.1数据的组织维度140 5.3.2一维数据的存储与处理140 5.3.3二维数据的存储与处理141 5.3.4多维数据的存储与处理142 5.4思考与练习143 第6章异常处理145 6.1异常的定义和分类145 6.1.1异常的定义145 6.1.2异常和的区别145 6.1.3常见的异常145 6.2异常处理机制147 6.2.1常见的异常处理148 6.2.2抛出异常处理148 6.2.3自定义异常处理149 6.3思考与练习150 第7章正则表达式151 7.1正则表达式简介151 7.1.1普通字符151 7.1.2元字符152 7.1.3非打印字符152 7.2re模块154 7.2.1match()和search()函数154 7.2.2findall()和finditer()函数155 7.2.3sub()函数和subn()函数156 7.2.4split()函数156 7.3编译正则表达式157 7.4思考与练习158 第8章面向对象编程159 8.1面向对象概述159 8.1.1面向过程程序设计方法159 8.1.2面向对象程序设计方法163 8.1.3Python支持的编程方式163 8.2类和对象165 8.2.1对象的概念165 8.2.2对象和类的区别165 8.2.3类的定义166 8.2.4对象的创建167 8.2.5对象的显示168 8.3属性和方法169 8.3.1类的属性170 8.3.2类的方法172 8.3.3构造函数172 8.3.4析构函数174 8.3.5垃圾回收机制174 8.3.6类的内置方法176 8.3.7方法的动态特性178 8.4面向对象三个基本特性181 8.4.1封装181 8.4.2继承182 8.4.3多态188 8.5思考与练习191 第9章图形界面编程194 9.1Python的GUI库194 9.2Tkinter GUI的布局管理195 9.2.1pack布局195 9.2.2grid布局195 9.2.3place布局195 9.3Tkinter GUI编程的组件196 9.3.1框架Frame和TopLevel198 9.3.2按钮Button199 9.3.3标签Label200 9.3.4文本框Entry和文本域Text201 9.3.5单选按钮Radiobutton和复选按钮Checkbutton203 9.3.6列表框Listbox206 9.3.7菜单Menu207 9.3.8消息框Message208 9.3.9进度条Scale和滚动条Scrollbar209 9.3.10画布Canvas210 9.3.11对话框212 9.4事件响应216 9.4.1事件的属性216 9.4.2事件的绑定方法217 9.4.3协议217 9.4.4鼠标事件218 9.4.5键盘事件219 9.5思考与练习220 第10章数据库编程222 10.1数据库简介222 10.1.1数据库的基本概念222 10.1.2SQL简介224 10.2SQLite数据库226 10.2.1概述226 10.2.2使用Python操作SQLite数据库227 10.3MySQL数据库231 10.3.1概述231 10.3.2使用Python操作MySQL数据库233 10.4思考与练习238 第11章数据统计分析与可视化240 11.1编程环境240 11.1.1安装Anaconda240 11.1.2编程环境简介241 11.2科学计算库NumPy243 11.2.1ndarray数组243 11.2.2数组索引与切片249 11.2.3数组运算250 11.2.4文件操作253 11.2.5统计分析函数255 11.3数据可视化库Matplotlib257 11.3.1Matplotlib概览257 11.3.2绘图参数258 11.3.3绘制常用统计图263 11.4数据分析库Pandas265 11.4.1Series类型266 11.4.2DataFrame类型271 11.4.3文件读写278 11.4.4数据处理与分析279 11.5思考与练习284 第12章网络爬虫286 12.1网络爬虫技术概述286 12.1.1网络爬虫的分类287 12.1.2网页爬取技术简介288 12.2静态网页抓取291 12.2.1通过网站域名获取HTML数据291 12.2.2使用BeautifulSoup提取HTML内容293 12.3解析网页298 12.3.1BeautifulSoup4 的基本使用298 12.3.2BeautifulSoup4 四大对象301 12.3.3遍历文档树303 12.3.4搜索文档树304 12.3.5CSS选择器306 12.3.6正则表达式308 12.4动态网页抓取313 12.4.1什么是动态网页313 12.4.2利用JavaScript API抓取内容313 12.4.3使用Selenium和Chrome Driver获取动态页面内容320 12.5思考与练习326 第13章网络程序设计327 13.1网络编程的基础知识327 13.1.1分层模型327 13.1.2IP地址328 13.1.3数据封装329 13.1.4端口号329 13.1.5域名(DNS)330 13.1.6socket网络编程330 13.2基于TCP的网络编程331 13.2.1TCP工作原理331 13.2.2TCP的使用场合332 13.2.3TCP套接字的含义332 13.2.4TCP网络编程实例333 13.3基于UDP的网络编程341 13.3.1编写UDP服务器和客户端341 13.3.2服务端代码342 13.3.3客户端代码344 13.3.4执行调度代码344 13.3.5执行345 13.4思考与练习347 参考文献348