Python程序設計

本書以實用性為導向，從基礎概念、語法結構、應用案例、開發技巧等方面深入淺出地介紹Python的程序設計方法及項目實現流程。

本書內容圖文並茂，操作步驟完善，以實例方式講解，每個實例都通過了程序驗證，並附有具體腳本代碼，易於掌握和學習。本書提供開放式的課程網站（http://www.cmu.edu.cn/computer）和相應的課件作為支持。

本書既可以作為普通高校各專業計算機公共基礎課程教材，又可以作為全國計算機等級考試的輔導教材，還可供專業技術人員參考。

第1章 Python概述 1

1.1 Python簡介 1

1.1.1 Python的概念 1

1.1.2 Python的發展歷史 1

1.1.3 Python 3.0 2

1.1.4 Python的特點 2

1.1.5 Python的應用領域 3

1.2 安裝Python 3

1.3 個Python程序 6

1.4 搭建Python集成開發環境 7

1.5 Python的輸入/輸出 12

1.5.1 Python的輸入 12

1.5.2 Python的輸出 13

小結 14

第2章 基礎語法 15

2.1 Python基本數據類型 15

2.1.1 變量的賦值和數據類型 15

2.1.2 數字 16

2.1.3 字符串 16

2.1.4 列表 19

2.1.5 元組 20

2.1.6 字典 20

2.1.7 集合 22

2.2 Python基本運算符 22

2.2.1 算術運算符 22

2.2.2 字符串運算符 23

2.2.3 比較運算符 23

2.2.4 賦值運算符 23

2.2.5 邏輯運算符 24

2.2.6 成員運算符 24

2.2.7 運算符的優先級 25

小結 25

第3章 程序的控制結構 26

3.1 順序結構 26

3.2 分支結構 27

3.2.1 if語句（單分支結構） 27

3.2.2 if…else語句（雙分支結構） 27

3.2.3 if…elif…else語句（多分支結構） 28

3.2.4 pass語句 30

3.2.5 try…except語句 30

3.3 循環結構 30

3.3.1 while語句（while循環） 30

3.3.2 for語句（for循環） 31

3.3.3 循環嵌套結構 32

3.3.4 break語句和continue語句 33

小結 34

第4章 函數、模塊和文件 35

4.1 函數 35

4.1.1 系統函數 35

4.1.2 自定義函數 41

4.1.3 函數的參數和返回值 42

4.1.4 變量的作用域 42

4.1.5 遞歸調用 43

4.2 模塊 43

4.3 文件 44

4.3.1 文件的打開和關閉 44

4.3.2 文件的讀操作 45

4.3.3 文件的寫操作 46

4.3.4 文件的指針定位 48

小結 48

第5章 面向對象程序設計 49

5.1 面向對象程序設計基礎 49

5.1.1 面向對象程序設計的基本概念 49

5.1.2 面向對象程序設計的基本特性 50

5.2 類和對象 51

5.2.1 定義類和對象 51

5.2.2 構造函數 52

5.2.3 實例屬性和類屬性 53

5.3 類的繼承和多態 54

5.3.1 類的繼承 54

5.3.2 類的多繼承 55

5.3.3 類的多態 55

小結 56

第6章 圖形用户界面設計 57

6.1 Python圖形開發庫 57

6.1.1 開發平台 57

6.1.2 創建Windows窗口 57

6.2 Tkinter常用組件 58

6.2.1 Tkinter組件 58

6.2.2 佈局 59

6.2.3 標籤 61

6.2.4 按鈕 62

6.2.5 文本框 63

6.2.6 列表框 65

6.2.7 單選按鈕和複選框 66

6.2.8 菜單 69

6.2.9 Canvas 組件 70

6.3 Python事件處理 72

6.3.1 事件類型 72

6.3.2 事件處理函數 73

6.3.3 事件綁定 73

小結 75

第7章 數據庫應用 76

7.1 結構化查詢語言 76

7.1.1 SQL基本語句 76

7.1.2 SQL查詢語句 77

7.2 SQLite3數據庫基礎 78

7.3 Python的SQLite3數據庫編程 80

7.3.1 訪問數據庫的步驟 80

7.3.2 數據庫應用實例 81

7.4 Python訪問主流數據庫和存儲海量文本數據 88

7.4.1 Python訪問主流數據庫 88

7.4.2 Python存儲海量文本數據 89

小結 90

第8章 網絡和多線程 91

8.1 網絡編程基礎 91

8.1.1 客户端和服務器 91

8.1.2 IP 92

8.1.3 端口 92

8.1.4 TCP和UDP 92

8.1.5 socket 92

8.2 TCP編程 97

8.2.1 TCP客户端編程 97

8.2.2 TCP服務器端編程 98

8.3 UDP編程 101

8.4 多線程編程 103

8.4.1 進程和線程 103

8.4.2 創建線程 104

8.4.3 線程同步 107

8.5 網絡多線程編程綜合實例 109

小結 111

第9章 網絡爬蟲 112

9.1 網絡爬蟲的基本原理 112

9.2 requests庫 113

9.2.1 requests庫的安裝 113

9.2.2 requests庫的使用方法 114

9.2.3 訪問異常處理 118

9.2.4 requests庫應用案例 118

9.3 BeautifulSoup庫 122

9.3.1 BeautifulSoup庫的安裝 122

9.3.2 BeautifulSoup庫的使用方法 122

9.3.3 BeautifulSoup庫應用案例 128

小結 136

第10章 圖像操作和處理 137

10.1 Pillow的安裝 137

10.2 PIL的基本概念 138

10.3 PIL的常用模塊 140

10.3.1 Image模塊 140

10.3.2 ImageChops模塊 140

10.3.3 ImageDraw模塊 143

10.3.4 ImageEnhance模塊 145

10.3.5 ImageFilter模塊 148

10.3.6 ImageFont模塊 149

10.4 PIL對圖像的基本操作 150

10.4.1 圖像格式的轉換 150

10.4.2 創建縮略圖 151

10.4.3 圖像的複製和粘貼 152

10.4.4 幾何變換 153

10.5 PIL對圖像的綜合實例 153

小結 155

第11章 科學計算和數據可視化應用 156

11.1 NumPy庫的使用 156

11.1.1 NumPy數組的使用 156

11.1.2 NumPy數組的算術運算 158

11.1.3 NumPy數組的形狀操作 159

11.1.4 NumPy文件存取數組操作 160

11.1.5 NumPy的圖像數組操作 161

11.2 Matplotlib數據可視化 164

11.2.1 使用Matplotlib.pyplot模塊繪圖 164

11.2.2 使用Matplotlib.pyplot模塊繪製基本圖表 170

小結 175

第12章 數據挖掘和機器學習 176

12.1 機器學習的概念和操作流程 176

12.1.1 概念 176

12.1.2 AI操作流程 177

12.1.3 機器學習庫sklearn的安裝 177

12.2 Python機器學習算法和應用 177

12.2.1 線性迴歸算法 178

12.2.2 KMeans聚類算法 179

12.2.3 kNN算法 180

12.2.4 邏輯迴歸算法 181

小結 182

第13章 Python解析XML 183

13.1 XML概述 183

13.1.1 XML簡介 183

13.1.2 Python解析XML文檔的兩種常用方法 184

13.2 Python使用SAX解析XML 184

13.2.1 使用SAX解析XML文檔的方法 184

13.2.2 使用SAX讀取XML文檔的實例 185

13.3 Python使用DOM解析XML 186

13.3.1 使用DOM讀取XML文檔 186

13.3.2 使用DOM添加結點 187

13.3.3 使用DOM修改、刪除結點 189

小結 190

參考文獻 191