Python程序設計基礎與應用

目  錄

 

 

 

第 1 章  Python語言概述 1

1.1  走近Python 1

1.1.1  Python的發展歷史 1

1.1.2  Python版本認知 2

1.1.3  Python語言的特點 3

1.1.4  解釋型語言和編譯型語言的區別 4

1.1.5  Python程序的執行原理 6

1.2  安裝Python編程環境 6

1.3  Python開發工具介紹 10

1.3.1  IDLE的使用方法 10

1.3.2  PyCharm的安裝與使用 14

1.4  繪制菱形圖案 23

1.5  繪制雪人圖案 24

本章小結 26

思考與練習 26

第 2 章  Python語言基礎 29

2.1  Python語言的基本元素 29

2.1.1  標識符 29

2.1.2  關鍵字 30

2.1.3  變量 30

2.1.4  Python中的輸入與輸出 31

2.1.5  Python中的註釋 32

2.2  Python中的數據類型 32

2.2.1  整數類型和浮點數類型 33

2.2.2  復數類型 34

2.2.3  布爾類型 34

2.2.4  字符串類型 35

2.3  數據類型的相互轉換 39

2.3.1  隱式類型的轉換 39

2.3.2  顯式類型的轉換 40

2.4  Python中的運算符 41

2.4.1  算數運算符 41

2.4.2  比較運算符 42

2.4.3  邏輯運算符 43

2.4.4  位運算符 43

2.4.5  賦值運算符 44

2.4.6  運算符的優先級 45

本章小結 45

思考與練習 46

第 3 章  流程控制和異常處理 49

3.1  選擇結構設計 49

3.1.1  if單分支結構 50

3.1.2  if-else雙分支結構 52

3.1.3  if-elif-else多分支結構 53

3.1.4  分支結構嵌套 55

3.2  循環結構設計 57

3.2.1  for循環結構 57

3.2.2  while循環結構 59

3.2.3  循環嵌套 60

3.3  循環跳轉 62

3.3.1  break語句 62

3.3.2  continue語句 63

3.3.3  else語句 65

3.4  異常處理 66

3.4.1  異常的分類 66

3.4.2  異常的捕獲 68

3.5  案例：猜拳游戲 72

3.5.1  電腦隨機猜拳 72

3.5.2  用戶進行猜拳 72

3.5.3  電腦和用戶判斷勝負 73

3.5.4  簡化代碼 74

本章小結 75

思考與練習 75

第 4 章  高級數據結構 77

4.1  列表 77

4.1.1  列表的基礎操作 77

4.1.2  列表內置的常用方法 83

4.1.3  作用於列表的其他函數 85

4.1.4  列表推導式 87

4.1.5  列表應用 88

4.2  元組 89

4.2.1  元組的基礎操作 89

4.2.2  元組的組包與拆包 91

4.2.3  元組和列表的區別 92

4.3  字典 92

4.3.1  創建字典 92

4.3.2  字典的基本操作 93

4.3.3  字典推導式 96

4.4  集合 96

4.4.1  集合的基礎操作 96

4.4.2  集合推導式 99

4.5  切片的使用 99

4.5.1  字符串切片 99

4.5.2  列表切片 100

4.5.3  切片的特點 101

4.6  案例：用戶管理系統 101

本章小結 105

思考與練習 105

第 5 章  正則表達式 107

5.1  正則表達式概述 107

5.1.1  正則表達式的語法 108

5.1.2  re模塊方法的使用 109

5.1.3  正則表達式的應用 113

5.2  正則表達式的高級語法 114

5.2.1  反向引用 114

5.2.2  零寬斷言 116

5.2.3  貪婪和非貪婪匹配 118

5.3  正則表達式的性能優化(選講) 119

5.3.1  避免回溯 119

5.3.2  使用正則表達式預編譯 120

本章小結 120

思考與練習 121

第 6 章  函數編程 123

6.1  函數的定義 123

6.2  調用函數 124

6.3  函數的參數 124

6.3.1  位置參數 125

6.3.2  關鍵字參數 125

6.3.3  默認參數 126

6.3.4  可變參數 127

6.4  命名空間和作用域 129

6.4.1  命名空間 129

6.4.2  變量的作用域 130

6.5  匿名函數：lambda 131

6.6  遞歸函數 132

6.7  高階函數 134

6.7.1  過濾函數filter() 134

6.7.2  映射函數map() 136

6.7.3  reduce()函數 136

6.8  生成器和裝飾器 137

6.8.1  生成器的使用 137

6.8.2  裝飾器的使用 139

6.8.3  生成器和裝飾器的區別 140

6.9  模塊和包 140

6.9.1  模塊的分類 140

6.9.2  包 141

6.9.3  模塊和包導入的方法 142

6.10  自動售貨機函數版 142

本章小結 146

思考與練習 147

第 7 章  面向對象編程 149

7.1  面向對象概述 149

7.2  定義類 150

7.3  創建對象 150

7.4  類的成員 151

7.4.1  實例變量 151

7.4.2  構造方法 152

7.4.3  實例方法 153

7.4.4  類變量 154

7.4.5  類方法 154

7.4.6  靜態方法 155

7.5  封裝性 156

7.5.1  私有屬性 156

7.5.2  私有方法 156

7.5.3  使用屬性 157

7.6  繼承性 158

7.6.1  Python中的繼承 158

7.6.2  多繼承 159

7.6.3  方法重寫 160

7.7  多態性 161

7.8  基於面向對象版的收銀系統 162

本章小結 166

思考與練習 166

第 8 章  文件與文件夾操作 169

8.1  文本文件 169

8.1.1  文件的編碼 169

8.1.2  文件的打開與寫入 172

8.1.3  文件的讀取 176

8.1.4  文件的讀寫模式對比 178

8.1.5  文件的相對路徑和絕對路徑 180

8.2  文件和文件夾操作 182

8.2.1  使用os操作文件與文件夾 182

8.2.2  使用shutil操作文件與文件夾 188

8.3  結構化的文本文件 190

8.3.1  CSV文件操作 191

8.3.2  XML文件操作 192

8.3.3  JSON數據序列化操作 194

8.3.4  pickle數據序列化操作 196

8.4  二進制數據 198

8.4.1  字節類型 198

8.4.2  字節數組類型 199

8.5  點餐系統信息存儲 199

本章小結 204

思考與練習 204

第 9 章  數據庫編程 207

9.1  數據庫分類 207

9.1.1  關系型數據庫 207

9.1.2  非關系型數據庫 208

9.2  MySQL數據庫 208

9.2.1  MySQL數據庫的連接 209

9.2.2  創建光標對象 210

9.2.3  執行SQL語句 211

9.2.4  創建數據庫 211

9.2.5  創建數據表 212

9.2.6  插入數據 214

9.2.7  更新數據 216

9.2.8  查詢數據 216

9.2.9  光標類型 219

9.2.10  相關操作總結 220

9.3  連接池 221

9.3.1  為什麽需要連接池 221

9.3.2  連接池的原理 221

9.4  數據庫的連接池 222

9.4.1  導入依賴的庫 223

9.4.2  創建一個類用於讀取用戶配置文件 223

9.4.3  封裝連接參數 224

9.4.4  封裝連接池 224

9.4.5  連接池的使用 226

本章小結 226

思考與練習 227

第 10 章  Python計算生態 229

10.1  Python內置標準庫 229

10.1.1  隨機庫random 230

10.1.2  時間和日期庫datetime 231

10.1.3  時間庫time 233

10.1.4  繪制圖像庫turtle 235

10.2  Python第三方庫 239

10.2.1  文本處理Python-Docx 239

10.2.2  圖像處理PIL 243

10.2.3  jieba分詞庫 247

10.2.4  WordCloud詞雲構造庫 251

10.3  表白牆 253

10.3.1  表白牆準備工作 253

10.3.2  將表白牆轉為0和1 254

10.3.3  讀取頭像並添加水印 255

本章小結 256

思考與練習 256

參考文獻 259