Python语言(第2版)

第1 章 Python 3 概述

1.1 Python 简介 2

1.1.1 Python 的前世今生 2

1.1.2 Python 的应用场合 2

1.1.3 Python 的特性 3

1.1.4 Python 的版本 4

1.2 Python 开发环境 5

1.2.1 在Windows 系统中安装Python 3 5

1.2.2 在Linux 系统中安装Python 3 7

1.2.3 在mac OS 系统中安装Python 3 7

1.3 **个程序——Hello World! · 8

1.3.1 代码示例 8

1.3.2 代码解析 9

1.3.3 注释 9

1.3.4 IDLE 简介与代码调试 10

1.3.5 输入/输出函数 · 16

1.4 实验 18

1.4.1 好用的集成开发工具 · 18

1.4.2 PyCharm 的安装 · 19

1.4.3 示例：绘制桃心 · 21

1.4.4 示例简析 22

1.5 小结 23

1.6 习题 23

第2 章 基本语法

2.1 代码格式 25

2.1.1 编码 25

2.1.2 注释 26

2.1.3 缩进 27

2.1.4 行宽 27

2.1.5 空行 27

2.1.6 空格 28

2.2 Python 语言构成要素 29

2.2.1 标识符 · 29

XII Python 语言（第2 版）

2.2.2 关键字 · 29

2.2.3 变量 29

2.2.4 函数和方法 · 30

2.2.5 属性和类 30

2.2.6 模块和包 30

2.2.7 规定 31

2.3 变量与数据类型 · 32

2.3.1 变量 32

2.3.2 变量命名规则 32

2.3.3 数据类型 32

2.3.4 查看数据类型 34

2.3.5 数据类型的转换 · 34

2.4 运算符 · 35

2.4.1 算术运算符 · 35

2.4.2 比较运算符 · 35

2.4.3 复合赋值运算符 · 36

2.4.4 位运算符 36

2.4.5 逻辑运算符 · 37

2.4.6 成员运算符 · 37

2.4.7 身份运算符 · 37

2.4.8 运算符优先级 38

2.5 实验 38

2.5.1 常量和变量的使用 38

2.5.2 运算符和表达式的使用 39

2.5.3 type()函数的使用 39

2.5.4 help()函数的使用 40

2.6 小结 41

2.7 习题 41

第3 章 基本数据类型

3.1 数字 42

3.1.1 数字的表示 · 42

3.1.2 数字类型的转换 · 43

3.1.3 数字的运算 · 43

3.1.4 数字相关函数 43

3.2 元组 45

3.2.1 创建元组 45

3.2.2 使用元组 45

3.2.3 删除元组 46

3.2.4 元组的内置函数 · 47

3.3 列表 47

3.3.1 创建列表 47

3.3.2 使用列表 48

3.3.3 删除元素和列表 · 49

3.3.4 列表的内置函数与其他方法 49

3.4 字典 50

3.4.1 创建字典 50

3.4.2 使用字典 51

3.4.3 删除元素和字典 · 52

3.4.4 字典的内置函数和方法 52

3.5 集合 53

3.5.1 创建集合 53

3.5.2 使用集合 54

3.5.3 删除元素和集合 · 55

3.5.4 集合的方法 · 56

3.6 数据类型转换 57

3.6.1 六大数据类型之间的转换 · 57

3.6.2 类型转换的使用场景 · 58

3.7 实验 58

3.7.1 不可变类型的使用 58

3.7.2 可变类型的使用 · 59

3.8 小结 61

3.9 习题 61

第4 章 流程控制

4.1 流程图 · 62

4.1.1 流程图符号 · 62

4.1.2 流程图示例 · 63

4.2 顺序结构 64

4.2.1 输入、处理和输出 64

4.2.2 顺序程序示例 67

4.3 选择结构 68

4.3.1 单分支（if...） · 69

4.3.2 双分支（if...else）· 70

4.3.3 多分支（if...elif...else） 70

4.3.4 分支嵌套 71

4.4 循环结构 72

4.4.1 for 循环（包含range()函数） · 72

4.4.2 for 循环嵌套 73

4.4.3 for...if...else 循环 74

4.4.4 break 及continue 语句 75

XIV Python 语言（第2 版）

4.4.5 while 循环 · 75

4.5 迭代器 · 76

4.5.1 iter()函数 76

4.5.2 next()函数 · 77

4.5.3 生成器函数 · 78

4.6 实验 79

4.6.1 使用条件语句 79

4.6.2 使用for 语句 · 80

4.6.3 使用while 语句 80

4.6.4 使用break 语句 81

4.6.5 使用continue 语句 82

4.6.6 使用迭代器 · 82

4.7 小结 84

4.8 习题 84

第5 章 字符串与正则表达式

5.1 字符串 · 86

5.1.1 创建字符串 · 86

5.1.2 使用字符串 · 87

5.1.3 字符串的格式化 · 90

5.1.4 字符串的内置函数 91

5.2 正则表达式 · 95

5.2.1 认识正则表达式 · 95

5.2.2 re 模块 · 96

5.3 实验 98

5.3.1 使用字符串处理函数 · 98

5.3.2 使用正则表达式 · 98

5.3.3 使用re 模块 99

5.4 小结 99

5.5 习题 99

第6 章 函数

6.1 函数概述 101

6.1.1 函数的定义 101

6.1.2 全局变量 · 102

6.1.3 局部变量 · 103

6.2 函数的参数和返回值 · 104

6.2.1 参数传递的方式 105

6.2.2 位置参数和关键字参数 · 105

6.2.3 默认值参数 106

6.2.4 可变参数 · 107

6.2.5 函数的返回值 · 108

6.3 函数的调用 · 109

6.3.1 函数的调用方法 109

6.3.2 嵌套调用 · 109

6.3.3 使用闭包 · 110

6.3.4 递归调用 · 110

6.4 实验 · 111

6.4.1 声明和调用函数 111

6.4.2 在调试窗口中查看变量的值 · 112

6.4.3 使用函数参数和返回值 · 114

6.4.4 使用闭包和递归函数 116

6.4.5 使用Python 的内置函数 116

6.5 小结 · 117

6.6 习题 · 117

第7 章 模块

7.1 模块概述 · 118

7.1.1 模块与程序 118

7.1.2 命名空间 · 119

7.1.3 模块导入方法 · 120

7.1.4 自定义模块和包 121

7.2 安装第三方模块 · 122

7.3 模块应用实例 125

7.3.1 日期和时间：datetime 模块 125

7.3.2 读写JSON 数据：json 模块 128

7.3.3 系统相关：sys 模块 130

7.3.4 数学：math 模块 · 131

7.3.5 随机数：random 模块 · 133

7.4 在Python 中调用R 语言 135

7.4.1 安装rpy2 模块 135

7.4.2 安装R 语言工具 135

7.4.3 测试安装 · 137

7.4.4 调用R 示例 137

7.5 实验 138

7.5.1 使用datetime 模块 · 138

7.5.2 使用sys 模块 139

7.5.3 使用与数学有关的模块 · 140

7.5.4 自定义和使用模块 · 141

7.6 小结 141

XVI Python 语言（第2 版）

7.7 习题 142

第8 章 对象和类

8.1 面向对象概述 143

8.1.1 什么是面向对象编程 143

8.1.2 面向对象术语简介 · 143

8.2 类的定义与使用 · 144

8.2.1 类的定义 · 144

8.2.2 类的使用 · 145

8.2.3 类的构造方法及专有方法 145

8.2.4 类的访问权限 · 146

8.2.5 获取对象信息 · 147

8.3 类的特点 148

8.3.1 封装 · 148

8.3.2 多态 · 148

8.3.3 继承 · 149

8.3.4 多重继承 · 153

8.4 实验 154

8.4.1 声明类 154

8.4.2 类的继承和多态 155

8.4.3 复制对象 · 156

8.5 小结 157

8.6 习题 157

第9 章 异常

9.1 异常概述 158

9.1.1 认识异常 · 158

9.1.2 处理异常 · 158

9.1.3 抛出异常 · 163

9.2 异常处理流程 163

9.3 自定义异常 · 163

9.4 实验 165

9.4.1 利用try…except 处理除数为0 的异常 · 165

9.4.2 自定义异常 165

9.4.3 raise 关键字 166

9.4.4 内置异常处理语句 · 166

9.5 小结 167

9.6 习题 167

第10 章 文件操作

10.1 打开文件 · 168

10.1.1 访问文件的模式 · 169

10.1.2 文件缓冲区 · 169

10.2 基本的文件方法 170

10.2.1 读和写 · 170

10.2.2 读取行 · 170

10.2.3 关闭文件 171

10.2.4 重命名文件 · 172

10.2.5 删除文件 172

10.3 输入/输出函数 172

10.3.1 输出到屏幕 · 172

10.3.2 读取键盘输入 173

10.4 基本的目录方法 173

10.4.1 创建目录 173

10.4.2 显示当前工作目录 173

10.4.3 改变目录 174

10.4.4 删除目录 174

10.5 实验 · 174

10.5.1 文件操作 174

10.5.2 目录操作 175

10.5.3 I/O 函数 · 176

10.6 小结 · 176

10.7 习题 · 177

第11 章 项目实战：爬虫程序

11.1 爬虫概述 · 178

11.1.1 准备工作 179

11.1.2 爬虫类型 179

11.1.3 爬虫原理 180

11.2 爬虫三大库 180

11.2.1 Requests 库 · 181

11.2.2 BeautifulSoup 库 · 185

11.2.3 lxml 库· 191

11.3 案例剖析：酷狗TOP500 数据爬取 · 196

11.3.1 思路简析 196

11.3.2 代码实现 196

11.3.3 代码分析 197

11.4 Scrapy 框架 · 198

XVIII Python 语言（第2 版）

11.4.1 Scrapy 爬虫框架 · 198

11.4.2 Scrapy 的安装 199

11.4.3 Scrapy 的使用 201

11.5 实验 · 204

第12 章 项目实战：数据可视化

12.1 matplotlib 简介 · 206

12.1.1 Pyplot 模块介绍 · 206

12.1.2 plot()函数 · 209

12.1.3 绘制子图 210

12.1.4 添加标注 211

12.1.5 pylab 模块应用 213

12.2 Artist 模块介绍 · 214

12.2.1 Artist 模块概述 214

12.2.2 Artist 的属性 · 215

12.3 pandas 绘图 216

12.4 案例剖析：词云图 · 218

12.4.1 思路简析 219

12.4.2 代码实现 220

12.4.3 代码分析 221

12.5 实验 · 222

第13 章 项目实战：数据分析

13.1 数据清洗 · 223

13.1.1 编码问题 223

13.1.2 缺失值分析 · 224

13.1.3 去除异常值 · 224

13.1.4 去除重复值与冗余信息 225

13.2 数据存取 · 225

13.2.1 CSV 文件的存取 225

13.2.2 JSON 文件的存取 · 227

13.2.3 XLSX 文件的存取 227

13.2.4 MySQL 数据库文件的存取 · 229

13.3 NumPy · 234

13.3.1 NumPy 简介 235

13.3.2 NumPy 基础 235

13.4 案例剖析：房天下西安二手房数据分析 · 239

13.4.1 思路简析 239

13.4.2 代码实现 239

13.4.3 代码分析 240