Python大學教程 Python大学教程

北京航空航天大學副教授軟件學院SAP ERP 諮詢顧問專業主任，比利時布魯塞爾大學應用科學學院應用信息技術專業碩士、經濟學院工商管理專業碩士。具有多年的軟件開發、項目管理、計算機教學經驗。對IT行業具有較全面的認識。2003至今任北航軟件學院副教授。目前研究領域包括：軟件工程IT項目管理。

基礎篇

 

第1章Python語言概述2 

1.1 Python簡史2 

1.2 Python的語言特點3 

1.3搭建Python開發環境4 

1.3.1 Python的下載與安裝4 

1.3.2 Python命令行的使用8 

1.4 Python的開發工具8 

1.4.1 IDLE 9 

1.4.2 PyCharm 9 

1.4.3 Eclipse 10 

1.5第一個Python程序—Hello, World 11 

1.6 Python的編碼規範12 

1.6.1命名規則12 

1.6.2代碼縮進12 

1.6.3使用空行分隔代碼13 

1.6.4語句的分隔13 

小結14 

習題14 

 

第2章Python基本概念15 

2.1基本數據類型15 

2.2變量17 

2.2.1變量的命名17 

2.2.2變量的創建18 

2.3運算符19 

2.3 .1算術運算符19 

2.3.2關係運算符19 

2.3.3邏輯運算符20 

2.3.4位運算符20 

2.3.5身份運算符21

2.3.6成員運算符21 

2.4表達式22 

2.4.1算術表達式22 

2.4.2優先級22 

2.5賦值語句23 

2.5.1賦值運算符23 

2.5.2增強型賦值運算符24 

2.6常用模塊與函數25 

2.6.1常用內置函數25 

2.6.2常用模塊及函數27 

2.7基本輸入/輸出28 

2.7.1基本輸出29 

2.7.2基本輸入29 

小結31 

習題31 

 

第3章Python控制結構33 

3.1三種基本控制結構33 

3.2選擇結構33 

3.2.1單選擇結構—if語句33 

3.2.2雙選擇結構—if-else語句35 

3.2.3多選擇結構—if-elif-else語句36 

3.2.4選擇結構的嵌套38 

3.3實例：使用選擇結構進行程序設計39 

3.3.1鑑別合法日期39 

3.3.2判斷兩個圓的位置關係41 

3.4循環結構45 

3.4.1 while循環45 

3.4.2 for循環47 

3.4.3 break語句與continue語句48 

3.4.4循環結構的嵌套49

3.5實例：使用循環結構進行程序設計50 

3.5.1計算質數50 

3.5.2計算π的近似值51 

小結53 

習題53 

 

第4章函數54 

4.1函數的定義54 

4.2定義函數54 

4.3調用函數55 

4.4變量的作用域56 

4.5函數的參數57 

4.5.1形參與實參57 

4.5.2默認參數58 

4.5.3位置參數和關鍵字參數59 

4.5.4可變長度參數60 

4.6返回多個值61 

4.7實例：將功能封裝為函數61 

4.7.1鑑別合法日期61 

4.7.2封裝turtle模塊圖形函數63 

4.8遞歸65 

4.9實例：使用遞歸解決問題67 

4.9.1實例：計算斐波那契數67 

4.9.2實例：漢諾塔68 

4.10 lambda表達式71 

4.11生成器72 

小結73 

習題73 

 

第5章Python數據結構75 

5.1列表75 

5.1.1列表的基本操作75 

5.1.2列表相關的函數78 

5.1.3在函數中使用列表79

5.1.4列表查找81 

5.1.5列表排序83 

5.1.6多維列表86 

5.2元組87 

5.2.1元組的基本操作87 

5.2.2元組封裝與序列拆封89 

5.2.3元組與列表的比較90 

5.3集合90 

5.3.1集合的基本操作90 

5.3.2子集與超集91 

5.3.3集合運算92 

5.3.4集合與列表的比較93 

5.4字典93 

5.4.1字典的基本操作94 

5.4. 2字典相關的函數95 

5.5實例：使用數據結構進行程序設計96 

5.5.1計算質數96 

5.5.2詞頻統計98 

小結99 

習題99 

 

進階篇

 

第6章使用模塊101 

6.1模塊的創建101 

6.2模塊的導入102 

6.3包103 

6.3.1模塊組織成包103 

6.3.2從包中導入104 

6.3.3包內引用104 

6.4第三方包的安裝105 

小結105 

習題106 

 

第7章字符串與正則表達式107 

7.1字符串的基本操作107

7.2字符串相關函數108 

7.3格式化字符串110 

7.4實例：使用字符串進行程序設計112 

7.4.1檢測回文串112 

7.4.2字符串的簡單加密113 

7.5字符編碼117 

7.5.1字符編碼方式117 

7.5.2使用Python處理中文118 

7.6正則表達式119 

7.6.1正則表達式簡介120 

7.6.2使用re模塊處理正則表達式122 

7.7實例：使用正則表達式進行程序設計124 

7.7.1用戶註冊信息格式校驗124 

7.7.2模擬scanf函數126 

小結127 

習題127 

 

第8章面向對象編程129 

8.1面向對象的概念129 

8.2類與對象129 

8.2.1定義一個類130 

8.2.2構造類的對象131 

8.2.3定義私有成員133 

8.3運算符重載134 

8.4實例：進行面向對象的程序設計138 

8.4.1 Circle類的實現138 

8.4.2 Fraction類的實現142 

8.5繼承145 

小結148 

習題148 

 

第9章異常處理150

9.1異常的概念150 

9.2異常的拋出與捕獲151 

9.2.1使用raise關鍵字拋出異常151 

9.2.2使用try...except捕獲異常152 

9.2.3使用else和finally子句處理異常153 

9.3自定義異常154 

9.4使用斷言155 

小結155 

習題156 

 

第10章文件處理157 

10.1文件的創建與讀寫157 

10.1.1文件的創建與打開157 

10.1.2文件的寫入158 

10.1.3文件的讀取159 

10.1.4設置文件讀取指針160 

10.2文件和目錄操作161 

10.2.1文件操作161 

10.2.2目錄操作162 

10.2.3文件和目錄操作實例163 

10.3 Python的流對象169 

10.3.1標準輸入169 

10.3. 2標準輸出170 

10.3.3日誌輸出170 

10.4實例：處理文件171 

10.4.1獲取文件屬性171 

10.4.2實例：獲取MP3文件的元數據173 

小結175 

習題175 

 

應用篇

 

第11章使用Python進行GUI開發177 

11.1 GUI編程177 

11.2 Tkinter的主要組件178 

11.2.1標籤178 

11.2.2框架179 

11.2.3按鈕180 

11.2.4輸入框180 

11.2.5單選按鈕和復選按鈕181 

11.2.6列錶框與滾動條183 

11.2.7畫布184 

11.2.8標準對話框186 

11.3實例：使用Tkinter進行GUI編程—三連棋遊戲188 

11.3.1用戶界面設計188 

11.3.2創建菜單189 

11.3 .3創建遊戲面板190 

11.3.4用戶界面與遊戲的連接191 

小結197 

習題198 

 

第12章使用Python進行數據管理199 

12.1引言199 

12.2數據對象的持久化200 

12.2.1使用pickle模塊存取對象200 

12.2 .2使用shelve模塊隨機訪問對象200 

12.3使用itertools模塊分析和處理數據202 

12.3.1數據過濾函數202 

12.3.2 groupby函數203 

12.4實例：教務信息數據分析與處理204

12.5 Python中SQLite數據庫的使用205 

12.5.1 SQLite 206 

12.5.2連接數據庫206 

12.5.3創建表207 

12.5.4插入數據記錄207 

12.5.5查詢數據記錄208 

12.5.6更新和刪除數據記錄209 

12.5. 7回滾與關閉數據庫209 

12.6實例：封裝MySQL數據庫操作209 

小結211 

習題212 

 

第13章使用Python進行Web開發213 

13.1 Django 213 

13.2創建項目和模型213 

13.2.1創建項目213 

13.2.2數據庫設置214 

13.2 .3啟動服務器215 

13.2.4創建模型215 

13.3生成管理頁面218 

13.4構建前端頁面222 

小結225 

習題225 

 

第14章使用Python進行多任務編程226 

14.1進程和線程226 

14.1.1進程226 

14.1.2線程226 

14.1.3串行、並發與並行227 

14.2 Python中的多線程編程228 

14.2.1線程的創建與管理228

14.2.2鎖機制：線程間的同步問題231 

14.2.3 Queue模塊：隊列同步234 

14.3 Python中的進程編程237 

14.3.1進程的創建與終止237 

14.3.2實例：編寫簡易的控制台239 

14.3. 3使用subprocess模塊進行多進程管理239 

14.3.4進程間通信240 

小結243 

習題243 

附錄A：ASCII碼表244 

附錄B：Python關鍵字245 

附錄C：Python開源項目介紹246 

參考文獻249