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第1部分 教学篇 1

第1章 Python入门 1

1.1概述 1

1.1.1 Python简介 1

1.1.2 Python的特点 2

1.1.3 Python的应用 2

1.2开发环境 3

1.2.1 Python版本 3

1.2.2常用开发环境 3

1.2.3 Python下载和安装 4

1.2.4 PyCharm下载和安装 5

1.2.5第三方库安装 6

1.3程序开发 8

1.3.1程序运行方式 8

1.3.2使用Python自带工具开发Python程序 8

1.3.3使用PyCharm开发Python程序 11

1.4程序结构和编码规范 12

1.4.1文件类型 12

1.4.2代码结构 13

1.4.3程序编码规范 14

1.5输入、输出函数 19

1.5.1 input （）函数 19

1.5.2 print （）函数 19

练习题1 21

第2章 Python基础 22

2.1数据类型 22

2.2数字类型 23

2.2.1整型 23

2.2.2浮点类型 23

2.2.3复数类型 24

2.2.4布尔类型 25

2.2.5数字类型转换 25

2.2.6分数和高精度实数 25

2.2.7常用数学函数 26

2.3字符串类型 27

2.3.1字符串及创建 28

2.3.2字符串访问 29

2.3.3字符串运算 29

2.3.4字符串函数 30

2.3.5转义字符 34

2.4常量和变量 34

2.4.1常量 34

2.4.2变量 35

2.5运算符和表达式 38

2.5.1常用运算符和表达式 38

2.5.2运算符优先级 42

2.5.3补充说明 43

2.6特殊内置函数 43

2.6.1内置函数简介 43

2.6.2特殊内置函数 43

2.7程序调试 46

2.7.1错误类型 46

2.7.2使用Python自带的Shell工具进行程序调试 46

2.7.3在PyCharm中调试程序 48

2.8典型案例 48

2.8.1计算复杂算术运算表达式的值 48

2.8.2求几何面、几何体的（表）面积或体积 49

2.8.3解一元二次方程 49

2.8.4验证码验证 50

练习题2 50

第3章 程序设计结构 52

3.1概述 52

3.2顺序结构 52

3.3选择结构 52

3.3.1单分支结构 52

3.3.2二分支结构 53

3.3.3多分支结构 54

3.3.4条件运算 55

3.3.5选择结构嵌套 56

3.4循环结构 56

3.4.1 while语句 56

3.4.2 for语句 57

3.4.3 break、continue和pass语句 59

3.4.4循环结构的嵌套 60

3.5典型案例 61

3.5.1计算部分级数和 61

3.5.2使用选择结构计算员工工资 61

3.5.3用递推法求解实际问题 62

3.5.4“试凑法”解方程 63

3.5.5计算机猜数 63

3.5.6模拟自动饮料机 64

练习题3 65

第4章 组合数据 67

4.1概述 67

4.2列表 67

4.2.1列表创建 68

4.2.2列表访问 68

4.2.3列表复制和删除 70

4.2.4列表运算 71

4.2.5列表统计 72

4.2.6列表查找与排序 72

4.3元组 73

4.3.1元组创建 73

4.3.2元组访问 74

4.3.3元组复制和删除 75

4.3.4元组运算 75

4.3.5元组统计 75

4.4字典 76

4.4.1字典创建 76

4.4.2字典访问 77

4.4.3字典复制和删除 79

4.5集合 79

4.5.1集合创建 79

4.5.2集合访问 80

4.5.3集合复制和删除 81

4.5.4集合运算 81

4.5.5集合统计 82

4.6嵌套组合数据 82

4.7典型案例 83

4.7.1查找 83

4.7.2排序 85

4.7.3推导式 87

4.7.4列表作为堆栈和队列使用 88

4.7.5基于组合数据的游戏角色管理 89

练习题4 91

第5章 函数 93

5.1函数定义和调用 93

5.1.1函数定义 93

5.1.2函数调用 94

5.2函数参数 94

5.2.1参数传递 94

5.2.2参数类型 95

5.2.3参数传递的序列解包 97

5.3特殊函数 97

5.3.1匿名函数 97

5.3.2递归函数 98

5.3.3嵌套函数 99

5.4装饰器 100

5.4.1装饰器的定义和调用 100

5.4.2带参数的装饰器 101

5.5变量作用域 102

5.6典型案例 103

5.6.1加密和解密 103

5.6.2求最大公约数 104

5.6.3使用装饰器检查函数参数合法性 106

5.6.4模拟轮盘抽奖游戏 106

练习题5 107

第6章 面向对象程序设计 109

6.1概述 109

6.2类与对象 110

6.2.1类的定义 110

6.2.2对象创建和使用 111

6.3类的成员 111

6.3.1成员类型 111

6.3.2内置成员 113

6.4类的方法 114

6.4.1类的方法类型 114

6.4.2属性 115

6.4.3特殊方法 116

6.5类的继承与多态 117

6.5.1类的继承 117

6.5.2类的多态 118

6.6抽象类和抽象方法 119

6.7典型案例——书籍出租管理系统 120

练习题6 123

第7章 模块、包和库 124

7.1概述 124

7.2常用标准库模块 124

7.2.1 Turtle模块 125

7.2.2 Random模块 127

7.2.3 Time模块和Datetime模块 130

7.2.4 Os模块 132

7.2.5 Sys模块 134

7.2.6 Timeit模块 134

7.2.7 Zlib模块 134

7.3常用第三方库 135

7.3.1 NumPy库 135

7.3.2 Pandas库 140

7.3.3 SciPy库 142

7.3.4 Matplotlib库 143

7.3.5 Jieba库 146

7.3.6 Pyinstaller库 148

7.4自定义模块 149

7.5典型案例 151

7.5.1使用Turtle绘制表面填充正方体 151

7.5.2使用NumPy和Matplotlib分析股票 153

7.5.3使用Pandas分析股票交易数据 154

7.5.4使用图像处理库处理和显示图像 155

练习题7 156

第8章 正则表达式 158

8.1概述 158

8.2正则表达式语法 159

8.3使用正则表达式模块处理字符串 161

8.3.1 Re模块中的常用函数 161

8.3.2常用正则表达式 164

8.4典型案例 167

8.4.1提取并汇总字符串中的费用 167

8.4.2校验字符串合法性 167

8.4.3解析网页内容 169

练习题8 170

第9章 文件访问 172

9.1概述 172

9.2文本文件访问 172

9.2.1打开文件 173

9.2.2文件操作 174

9.3二进制文件访问 178

9.3.1使用Pickle模块读/写二进制文件 178

9.3.2使用Struct模块读/写二进制文件 179

9.3.3使用Marshal模块读/写二进制文件 180

9.3.4使用Shelve模块读/写二进制文件 181

9.4典型案例 182

9.4.1合并文件 182

9.4.2 CSV文件操作 183

练习题9 185

第10章 异常处理和单元测试 186

10.1异常类和异常处理 186

10.1.1异常和异常类 186

10.1.2异常处理 187

10.1.3断言语句 189

10.2单元测试 190

10.3典型案例 191

10.3.1自定义异常类 191

10.3.2自定义测试类 192

练习题10 194

第11章 数据库访问 195

11.1概述 195

11.2常用关系数据库访问 196

11.2.1常用关系数据库简介 196

11.2.2 Python DB－API规范 198

11.2.3典型案例——访问关系数据库 199

11.3非关系数据库访问 207

11.3.1 MongoDB 207

11.3.2典型案例——访问MongoDB 209

练习题11 212

第12章 图形用户界面编程 213

12.1 wxPython库简介 213

12.2事件处理 214

12.3常用控件 215

12.3.1窗体 215

12.3.2按钮、标签和文本框 216

12.3.3单选按钮、复选框 218

12.3.4列表框、组合框 219

12.3.5菜单 220

12.3.6工具栏、状态栏 224

12.3.7对话框 226

12.4布局 230

12.4.1布局及其类型 230

12.4.2 wx.BoxSizer 231

12.4.3 wx.GridSizer 232

12.5典型案例——专利管理系统 233

练习题12 240

第13章 多进程与多线程 241

13.1 Python中的多进程 241

13.1.1进程的含义 241

13.1.2创建进程 241

13.1.3进程通信 243

13.1.4进程同步 245

13.2 Python中的多线程 247

13.2.1线程含义 247

13.2.2创建线程 247

13.2.3线程通信 250

13.2.4线程同步 251

13.3典型案例 254

13.3.1使用多进程导入/导出数据 254

13.3.2使用多线程模拟彩票发行 255

练习题13 257

第14章 网络程序设计 258

14.1网络协议 258

14.1.1互联网协议族 258

14.1.2 TCP/IP 258

14.2套接字（Socket）编程 259

14.2.1套接字简介 259

14.2.2基于TCP的套接字编程 260

14.2.3基于UDP的套接字编程 261

14.3 Web编程 263

14.3.1 Web编程概述 263

14.3.2 Django 264

14.4典型案例 271

14.4.1简单嗅探器 271

14.4.2多线程端口扫描 272

14.4.3用网络爬虫爬取全国城市天气信息 273

14.4.4基于Django的个人博客 280

练习题14 288

第15章 Python与人工智能 290

15.1概述 290

15.1.1人工智能简介 290

15.1.2 Python与人工智能 291

15.2机器学习 292

15.2.1 Sklearn 292

15.2.2典型案例——使用线性回归模型训练、测试和预测数据 294

15.3深度学习 296

15.3.1 TensorFlow 297

15.3.2典型案例——识别模糊的手写数字图片 299

练习题15 303

第2部分 实验篇 305

实验1 Python入门 305

一、实验目的 305

二、实验内容 305

实验2 Python基础 305

一、实验目的 305

二、实验内容 306

实验3程序设计结构 306

一、实验目的 306

二、实验内容 306

实验4组合数据 307

一、实验目的 307

二、实验内容 307

实验5函数 308

一、实验目的 308

二、实验内容 308

实验6面向对象程序设计 309

一、实验目的 309

二、实验内容 309

实验7模块、包和库 310

一、实验目的 310

二、实验内容 310

实验8正则表达式 310

一、实验目的 310

二、实验内容 310

实验9文件访问 311

一、实验目的 311

二、实验内容 311

实验10异常处理和单元测试 311

一、实验目的 311

二、实验内容 312

实验11数据库访问 312

一、实验目的 312

二、实验内容 312

实验12图形用户界面编程 312

一、实验目的 312

二、实验内容 313

实验13多进程与多线程 313

一、实验目的 313

二、实验内容 313

实验14网络程序设计 313

一、实验目的 313

二、实验内容 314

实验15 Python与人工智能 314

一、实验目的 314

二、实验内容 314

参考文献 315

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