Python編程基礎（項目式微課版）

王健，女，博士，副教授，深圳信息职业技术学院信息与通信学院专任教师，致力于物联网应用技术、大数据分析、信号处理等领域的研究，获得华为HCIE_big data认证。主持完成国家自然科学基金项目1项，在国内外刊物发表SCI/EI/CSDN/ISTP学术论文20多篇，参编教材1部。获得“深圳市高层次(后备级)人才”、深圳市“青年教师标兵”等称号。参加教师教学能力比赛，获得全国三等奖1次，省一等奖1次，省三等奖1次。指导学生参加技能大赛，获得全国一等奖1次、省级奖励多次。

目錄

模塊1　初識Python　1

學習目標　1

情景引入　1

知識準備　1

1.1　Python概述　2

1.1.1　瞭解Python　2

1.1.2　Python發展歷史　2

1.1.3　Python環境搭建　3

1.2　Python常用開發工具介紹　7

1.2.1　IDLE　7

1.2.2　Anaconda　10

1.2.3　PyCharm　13

1.3　Python基礎語法　15

1.3.1　Python語法特點　15

1.3.2　Python編程規範　16

1.3.3　Python基本輸入輸出函數　17

1.3.4　運算符　19

技能實訓　25

實訓1.1　安裝Jupyter Notebook　25

實訓1.2　輸出古詩　28

實訓1.3　換算學習時間　29

模塊小結　30

拓展知識　31

知識鞏固　31

綜合實訓　31

模塊2　Python數據類型　33

學習目標　33

情景引入　33

知識準備　33

2.1　數字數據類型　33

2.1.1　整型　34

2.1.2　浮點型　34

2.1.3　布爾類型和復數類型　36

2.2　序列數據類型　36

2.2.1　字符串　37

2.2.2　集合　38

2.2.3　列表　39

2.2.4　元組　41

2.2.5　字典　42

技能實訓　43

實訓2.1　計算三角形面積　43

實訓2.2　模擬水果店的電子菜單　44

模塊小結　46

拓展知識　47

知識鞏固　47

綜合實訓　47

模塊3　Python流程控制　49

學習目標　49

情景引入　49

知識準備　49

3.1　分支結構　50

3.1.1　單分支語句　50

3.1.2　雙分支語句　50

3.1.3　多分支語句　52

3.1.4　分支嵌套　53

3.2　循環結構　54

3.2.1　for循環　54

3.2.2　while循環　56

3.2.3　循環嵌套　57

3.2.4　流程跳轉　58

技能實訓　59

實訓3.1　菜名查詢小程序　59

實訓3.2　聊天機器人　61

模塊小結　63

拓展知識　63

知識鞏固　64

綜合實訓　64

模塊4　Python函數與模塊　66

學習目標　66

情景引入　66

知識準備　66

4.1　函數　67

4.1.1　函數的概念和作用　67

4.1.2　函數的定義和調用　67

4.1.3　函數參數　68

4.1.4　變量作用域　71

4.1.5　特殊函數　74

4.2　模塊　81

4.2.1　模塊、包與庫　81

4.2.2　自定義模塊　82

4.2.3　time、random、turtle模塊的使用　83

技能實訓　88

實訓4.1　發紅包小程序　88

實訓4.2　繪制多邊形　90

模塊小結　91

拓展知識　92

知識鞏固　93

綜合實訓　94

模塊5　Python文件處理　95

學習目標　95

情景引入　95

知識準備　95

5.1　文件的基本操作　96

5.1.1　文件函數　96

5.1.2　文本文件操作　98

5.1.3　二進制文件操作　99

5.2　基於模塊的文件操作　100

5.2.1　使用os模塊操作文件　100

5.2.2　使用shutil模塊操作文件　103

5.2.3　使用openpyxl模塊操作Excel文件　106

技能實訓　108

實訓5.1　讀寫文本文件　108

實訓5.2　文件操作練習　110

模塊小結　112

拓展知識　112

知識鞏固　113

綜合實訓　113

模塊6　Python面向對象　115

學習目標　115

情景引入　115

知識準備　116

6.1　面向對象簡介　116

6.1.1　面向過程與面向對象　116

6.1.2　類與對象　116

6.2　類的定義與使用　117

6.2.1　類的定義　117

6.2.2　類的實例化　118

6.2.3　類的屬性　119

6.2.4　類的方法　120

6.2.5　屬性與實例方法的訪問權限　124

6.3　繼承　126

6.3.1　繼承簡介　127

6.3.2　繼承的基本語法　127

6.3.3　方法重寫　129

技能實訓　131

實訓6　點和圓　131

模塊小結　133

拓展知識　133

知識鞏固　134

綜合實訓　135

模塊7　Python高級知識　136

學習目標　136

情景引入　136

知識準備　136

7.1　正則表達式　136

7.1.1　基本概念　137

7.1.2　使用re模塊實現正則表達式　140

7.2　多線程　144

7.2.1　多線程相關概念　144

7.2.2　創建線程　145

7.2.3　線程鎖　148

技能實訓　150

實訓7.1　處理學生信息　150

實訓7.2　檢測空氣質量　152

模塊小結　154

拓展知識　155

知識鞏固　155

綜合實訓　156

模塊8　Python科學計算庫　157

學習目標　157

情景引入　157

知識準備　158

8.1　NumPy數值計算庫　158

8.1.1　NumPy簡介　158

8.1.2　NumPy基本操作　160

8.1.3　NumPy矩陣運算　168

8.1.4　NumPy常用數值計算函數　171

8.2　SciPy科學計算庫　173

8.2.1　SciPy簡介　173

8.2.2　SciPy的constants模塊介紹　174

8.3　pandas數據分析庫　175

8.3.1　pandas簡介　175

8.3.2　pandas核心數據結構　176

8.3.3　pandas常用數據分析函數　181

8.4　Matplotlib可視化圖庫　182

8.4.1　數據可視化介紹　182

8.4.2　Matplotlib基礎操作　183

8.4.3　Matplotlib常用繪圖函數　188

技能實訓　190

實訓8.1　使用NumPy統計學生成績　190

實訓8.2　使用SciPy實現正態分佈　192

實訓8.3　使用pandas對三國名將綜合能力進行分析　194

實訓8.4　使用Matplotlib繪制餅圖　202

模塊小結　204

拓展知識　205

知識鞏固　206

綜合實訓　207