Python語言

本書以WIN10和Python3.6.5 搭建Python開發基礎平台為起點，重點闡述Python語言的基礎知識和3個典型的項目實戰案例。全書以理論引導、案例驅動、上機實戰為理念打造Python語言學習的新模式。具體內容分為兩大部分：第一部分以Python編程語言基礎知識普及為主，分別介紹了Python3概述、基本語法、流程控制、組合數據類型、字符串與正則式、函數、模塊、類和對象、異常、文件操作；第二部分以項目實戰為核心，以學以致用為導向，以切近生活的案例為依託，分別介紹Python爬蟲項目實戰、Python數據可視化項目實戰、Python數據分析項目實戰。

本書以作者十多年的計算機專業課程教學經驗及相應的項目實戰心得為依託，力爭做以到理論知識為基礎、以案例實戰為手段、以解決問題為根本的初衷。讓讀者最大限度地從書中汲取他們所需要的編程知識和實戰體驗。 ^[1] 

本書可作為高等學校尤其是高職院校各專業的Python語言啓蒙教材，同時也可作為廣大Python語言愛好者自學的參考書。

第1章 Python 3概述

1.1 Python簡介 2

1.1.1 Python的前世今生 2

1.1.2 Python的應用場合 2

1.1.3 Python的特性 3

1.1.4 選擇Python的版本 4

1.1.5 如何學習Python 5

1.2 Python環境構建 5

1.2.1 在Windows系統中安裝Python 3 5

1.2.2 在Linux系統中安裝Python 3 8

1.2.3 在Mac OS系統中安裝Python 3 9

1.3 第一個程序 Hello World! 10

1.3.1 程序簡析 11

1.3.2 print（）函數 11

1.3.3 input（）函數 12

1.3.4 註釋 12

1.3.5 IDLE使用簡介 13

1.4 實驗 17

1.4.1 PyCharm的安裝 18

1.4.2 實例：節日賀卡 23

1.4.3 程序剖析 24

1.5 小結 25

習題 25

參考文獻 26

第2章 基 本 語 法

2.1 PEP8風格指南 27

2.1.1 變量 27

2.1.2 函數和方法 28

2.1.3 屬性和類 29

2.1.4 模塊和包 29

2.1.5 規定 29

2.2 變量與數據類型 29

2.2.1 變量 30

2.2.2 變量命名規則 30

2.2.3 數據類型 30

2.2.4 type（） 函數 32

2.2.5 數據類型的轉換 32

2.3 表達式 34

2.3.1 算術運算符 34

2.3.2 比較運算符 34

2.3.3 邏輯運算符 34

2.3.4 複合賦值運算符 35

2.3.5 運算符優先級 35

2.4 實驗 36

2.4.1 用常量和變量 36

2.4.2 用運算符和表達式 37

2.4.3 type（）函數的使用 37

2.4.4 help（）函數的使用 38

2.5 小結 39

習題 39

參考文獻 39

第3章 流 程 控 制

3.1 條件語句 41

3.2 條件流程控制 42

3.2.1 單向條件（if...） 43

3.2.2 雙向條件語句（if...else） 43

3.2.3 多向條件語句（if...elif...else） 44

3.2.4 條件嵌套 45

3.3 循環流程控制 45

3.3.1 for 循環 46

3.3.2 for循環嵌套 47

3.3.3 break及continue語句 48

3.3.4 for...if...else循環 48

3.3.5 while循環 49

3.4 實驗 50

3.4.1 使用條件語句 50

3.4.2 使用for語句 51

3.4.3 使用while語句 52

3.4.4 使用break語句 52

3.4.5 使用continue語句 53

3.5 小結 54

習題 54

參考文獻 55

第4章 組合數據類型

4.1 列表 56

4.1.1 創建列表 56

4.1.2 使用列表 57

4.1.3 刪除列表元素 58

4.1.4 列表的內置函數與其他方法 59

4.2 元組 60

4.2.1 創建元組 60

4.2.2 使用元組 61

4.2.3 刪除元組 62

4.2.4 元組的內置函數 62

4.3 字典 63

4.3.1 創建字典 63

4.3.2 使用字典 63

4.3.3 刪除元素和字典 64

4.3.4 字典的內置函數和方法 65

4.4 集合 66

4.4.1 創建集合 66

4.4.2 使用集合 67

4.4.3 刪除元素和集合 68

4.4.4 集合的方法 69

4.5 實驗 70

4.5.1 元組的使用 70

4.5.2 集合的使用 70

4.6 小結 71

習題 71

參考文獻 72

第5章 字符串與正則表達式

5.1 字符串基礎 73

5.1.1 字符串的基本操作 74

5.1.2 字符串格式化 77

5.1.3 字符串格式化符號 77

5.1.4 字符串格式化元組 78

5.2 字符串方法 78

5.3 正則表達式 83

5.3.1 認識正則表達式 83

5.3.2 re模塊 85

5.3.3 re.match（）方法 85

5.3.4 re.search（）方法 85

5.3.5 re.match（）與re.search（）的區別 86

5.4 實驗 86

5.4.1 使用字符串處理函數 86

5.4.2 正則表達式的使用 87

5.4.3 使用re模塊 87

5.5 小結 88

習題 88

參考文獻 89

第6章 函 數

6.1 函數的概述 90

6.1.1 函數的定義 90

6.1.2 全局變量 91

6.1.3 局部變量 93

6.2 函數的參數和返回值 93

6.2.1 參數傳遞的方式 94

6.2.2 位置參數和關鍵字參數 95

6.2.3 默認值參數 96

6.2.4 可變參數 96

6.2.5 函數的返回值 98

6.3 函數的調用 99

6.3.1 函數的調用方法 99

6.3.2 嵌套調用 99

6.3.3 使用閉包 100

6.3.4 遞歸調用 101

6.4 實驗 102

6.4.1 聲明和調用函數 102

6.4.2 在調試窗口中查看變量的值 102

6.4.3 使用函數參數和返回值 105

6.4.4 使用閉包和遞歸函數 107

6.4.5 使用Python的內置函數 108

6.5 小結 108

習題 109

參考文獻 109

第7章 模 塊

7.1 模塊的概述 110

7.1.1 模塊與程序 110

7.1.2 命名空間 111

7.1.3 模塊導入方法 112

7.1.4 自定義模塊和包 113

7.2 安裝第三方模塊 115

7.3 模塊應用實例 118

7.3.1 日期時間相關：datetime模塊 118

7.3.2 讀寫JSON數據：json模塊 122

7.3.3 系統相關：sys模塊 124

7.3.4 數學：math模塊 125

7.3.5 隨機數：random模塊 127

7.4 在Python中調用R語言 129

7.4.1 安裝rpy2模塊 129

7.4.2 安裝R語言工具 129

7.4.3 測試安裝 131

7.4.4 調用R示例 132

7.5 實驗 133

7.5.1 使用datetime模塊 133

7.5.2 使用sys模塊 134

7.5.3 使用與數學有關的模塊 135

7.5.4 自定義和使用模塊 135

7.6 小結 136

習題 136

參考文獻 137

第8章 類 和 對 象

8.1 理解面向對象 138

8.1.1 面向對象編程的概念 138

8.1.2 面向對象術語簡介 138

8.2 類的定義與使用 139

8.2.1 類的定義 139

8.2.2 類的使用 140

8.2.3 類的構造方法及專有方法 140

8.2.4 類的訪問權限 141

8.2.5 獲取對象信息 143

8.3 類的特點 144

8.3.1 封裝 144

8.3.2 多態 144

8.3.3 繼承 145

8.3.4 多重繼承 149

8.4 實驗 150

8.4.1 聲明類 150

8.4.2 類的繼承和多態 151

8.4.3 複製對象 152

8.5 小結 153

習題 154

參考文獻 154

第9章 異 常

9.1 異常概述 155

9.1.1 認識異常 155

9.1.2 處理異常 155

9.1.3 拋出異常 160

9.2 異常處理流程 161

9.3 自定義異常 161

9.4 實驗 162

9.4.1 利用try-except處理除數為零的異常 162

9.4.2 自定義異常的使用 163

9.4.3 raise關鍵字的使用 164

9.4.4 內置異常處理語句的使用 164

9.5 小結 165

習題 165

參考文獻 165

第10章 文 件 操 作

10.1 打開文件 166

10.1.1 文件模式 167

10.1.2 文件緩衝區 168

10.2 基本的文件方法 168

10.2.1 讀和寫 168

10.2.2 讀取行 169

10.2.3 關閉文件 170

10.2.4 文件重命名 170

10.2.5 刪除文件 171

10.3 String I/O函數 171

10.3.1 輸出到屏幕 171

10.3.2 讀取鍵盤輸入 171

10.4 基本的方法 172

10.4.1 創建 172

10.4.2 顯示當前工作 172

10.4.3 改變 173

10.4.4 刪除 173

10.5 實驗 173

10.5.1 文件操作 173

10.5.2 操作 174

10.5.3 I/O函數的使用 175

10.6 小結 176

習題 176

參考文獻 176

第11章 項目實戰：爬蟲程序

11.1 爬蟲概述 178

11.1.1 準備工作 179

11.1.2 爬蟲類型 179

11.1.3 爬蟲原理 180

11.2 爬蟲三大庫 181

11.2.1 Requests庫 181

11.2.2 BeautifulSoup庫 187

11.2.3 Lxml庫 193

11.3 案例剖析：酷狗TOP500數據爬取 198

11.3.1 思路簡析 198

11.3.2 代碼實現 199

11.3.3 代碼分析 199

11.4 Scrapy框架 201

11.4.1 Scrapy爬蟲框架 201

11.4.2 Scrapy的安裝 202

11.4.3 Scrapy的使用 204

11.5 實驗 209

參考文獻 210

第12章 項目實戰：數據可視化

12.1 Matplotlib簡介 212

12.1.1 Pyplot模塊介紹 212

12.1.2 plot（）函數 215

12.1.3 繪製子圖 216

12.1.4 添加標註 218

12.1.5 Pylab模塊應用 219

12.2 Artist模塊介紹 220

12.2.1 Artist模塊概述 220

12.2.2 Artist的屬性 221

12.3 Pandas繪圖 222

12.4 案例剖析：詞雲圖 225

12.4.1 思路簡析 226

12.4.2 代碼實現 227

12.4.3 代碼分析 228

12.5 實驗 229

參考文獻 230

第13章 項目實戰：數據分析

13.1 數據清洗 231

13.1.1 編碼問題 231

13.1.2 缺失值分析 232

13.1.3 去除異常值 233

13.1.4 去除重複值與冗餘信息 233

13.2 數據存取 234

13.2.1 CSV文件存取 234

13.2.2 JSON文件的存取 236

13.2.3 XLSX文件的存取 237

13.2.4 MySQL數據庫文件的存取 239

13.3 NumPy 245

13.3.1 NumPy簡介 245

13.3.2 NumPy基礎 246

13.4 案例剖析：房天下西安二手房數據分析 251

13.4.1 思路簡析 251

13.4.2 代碼實現 252

13.4.3 代碼分析 252

13.5 實驗 258

參考文獻 259

附錄A Python代碼風格指南：PEP8 260

附錄B IPython 指南 263

附錄C Pycharm 指南 267