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第一部分 初识Python语言3

第1章 程序设计基本方法3

1.1 计算机的概念4

1.2 程序设计语言6

1.2.1 程序设计语言概述6

1.2.2 编译和解释8

1.2.3 计算机编程9

1.3 Python语言概述10

1.3.1 Python语言的发展10

1.3.2 编写Hello程序11

1.3.3 Python语言的特点12

1.4 Python语言开发环境配置13

1.4.1 安装Python解释器13

1.4.2 运行Hello程序15

1.4.3 运行Python小程序18

1.5 程序的基本编写方法22

1.5.1 IPO程序编写方法22

1.5.2 理解问题的计算部分24

1.6 Python语言的版本更迭26

1.6.1 版本之间的区别26

1.6.2 版本的选择建议28

本章小结29

程序练习题29

第2章 Python程序实例解析33

2.1 实例1：温度转换34

2.2 Python程序语法元素分析36

2.2.1 程序的格式框架36

2.2.2 注释37

2.2.3 命名与保留字38

2.2.4 字符串39

2.2.5 赋值语句40

2.2.6 input（）函数40

2.2.7 分支语句41

2.2.8 eval（）函数42

2.2.9 print（）函数43

2.2.10 循环语句44

2.2.11 函数45

2.3 实例2：Python蟒蛇绘制46

2.4 turtle库语法元素分析49

2.4.1 绘图坐标体系49

2.4.2 画笔控制函数51

2.4.3 形状绘制函数52

2.4.4 函数的封装55

本章小结56

程序练习题56

第二部分 深入Python语言61

第3章 基本数据类型61

3.1 数字类型62

3.1.1 数字类型概述62

3.1.2 整数类型62

3.1.3 浮点数类型63

3.1.4 复数类型65

3.2 数字类型的操作66

3.2.1 内置的数值运算操作符66

3.2.2 内置的数值运算函数67

3.2.3 内置的数字类型转换函数68

3.3 模块1：math库的使用69

3.3.1 math库概述69

3.3.2 math库解析70

3.4 实例3：天天向上的力量74

3.5 字符串类型及其操作78

3.5.1 字符串类型的表示78

3.5.2 基本的字符串操作符80

3.5.3 内置的字符串处理函数81

3.5.4 内置的字符串处理方法83

3.6 字符串类型的格式化85

3.6.1 format（）方法的基本使用85

3.6.2 format（）方法的格式控制86

3.7 实例4：文本进度条88

3.7.1 简单的开始89

3.7.2 单行动态刷新90

3.7.3 带刷新的文本进度条91

本章小结93

程序练习题93

第4章 程序的控制结构95

4.1 程序的基本结构96

4.1.1 程序流程图96

4.1.2 程序的基本结构96

4.1.3 程序的基本结构实例97

4.2 程序的分支结构100

4.2.1 单分支结构：if语句100

4.2.2 二分支结构：if-else语句102

4.2.3 多分支结构：if-elif-else语句103

4.3 实例5：身体质量指数BMI104

4.4 程序的循环结构107

4.4.1 遍历循环：for语句107

4.4.2 无限循环：while语句108

4.4.3 循环保留字：break和 continue109

4.5 模块2：random库的使用111

4.5.1 random库概述111

4.5.2 random库解析111

4.6 实例6：π的计算113

4.7 程序的异常处理116

4.7.1 异常处理：try-except语句116

4.7.2 异常的高级用法118

本章小结120

程序练习题121

第5章 函数和代码复用123

5.1 函数的基本使用124

5.1.1 函数的定义124

5.1.2 函数的调用过程126

5.1.3 lambda函数127

5.2 函数的参数传递128

5.2.1 可选参数和可变数量参数128

5.2.2 参数的位置和名称传递129

5.2.3 函数的返回值129

5.2.4 函数对变量的作用130

5.3 模块3：datetime库的使用132

5.3.1 datetime库概述133

5.3.2 datetime库解析133

5.4 实例7：七段数码管绘制136

5.5 代码复用和模块化设计141

5.6 函数的递归143

5.6.1 递归的定义143

5.6.2 递归的使用方法143

5.7 实例8：科赫曲线绘制146

5.8 Python内置函数149

本章小结150

程序练习题151

第6章 组合数据类型153

6.1 组合数据类型概述154

6.1.1 序列类型154

6.1.2 集合类型156

6.1.3 映射类型159

6.2 列表类型和操作159

6.2.1 列表类型的概念160

6.2.2 列表类型的操作161

6.3 实例9：基本统计值计算163

6.4 字典类型和操作165

6.4.1 字典类型的概念165

6.4.2 字典类型的操作167

6.5 模块4：jieba库的使用169

6.5.1 jieba库概述169

6.5.2 jieba库解析169

6.6 实例10：文本词频统计171

6.6.1 Hamlet英文词频统计171

6.6.2 《三国演义》人物出场统计174

6.7 实例11：Python之禅177

本章小结180

程序练习题180

第7章 文件和数据格式化181

7.1 文件的使用182

7.1.1 文件概述182

7.1.2 文件的打开关闭183

7.1.3 文件的读写184

7.2 模块5：PIL库的使用187

7.2.1 PIL库概述187

7.2.2 PIL库Image类解析188

7.2.3 图像的过滤和增强192

7.3 实例12：图像的字符画绘制194

7.4 一二维数据的格式化和处理196

7.4.1 数据组织的维度196

7.4.2 一二维数据的存储格式198

7.4.3 一二维数据的表示和读写199

7.5 实例13：CSV格式的HTML展示201

7.6 高维数据的格式化204

7.7 模块6：json库的使用205

7.7.1 json库概述206

7.7.2 json库解析206

7.8 实例14：CSV和JSON格式相互转换207

本章小结210

程序练习题211

第三部分 运用Python语言215

第8章 程序设计方法论215

8.1 计算思维216

8.2 实例15：体育竞技分析217

8.3 自顶向下和自底向上218

8.3.1 自顶向下设计219

8.3.2 自底向上执行225

8.4 模块7：pyinstaller库的使用226

8.4.1 pyinstaller概述226

8.4.2 pyinstaller解析227

8.5 计算生态和模块编程228

8.6 Python第三方库的安装230

8.6.1 pip工具安装230

8.6.2 自定义安装233

8.6.3 文件安装233

8.7 实例16：pip安装脚本234

本章小结236

程序练习题236

第9章 科学计算和可视化237

9.1 问题概述238

9.2 模块8：numpy库的使用239

9.2.1 numpy库概述239

9.2.2 numpy库解析239

9.3 实例17：图像的手绘效果243

9.3.1 图像的数组表示243

9.3.2 图像的手绘效果245

9.4 模块9：matplotlib库的使用247

9.4.1 matplotlib.pyplot库概述247

9.4.2 matplotlib.pyplot库解析248

9.5 实例18：科学坐标图绘制253

9.6 实例19：多级雷达图绘制256

本章小结259

程序练习题259

第10章 网络爬虫和自动化261

10.1 问题概述262

10.2 模块10：requests库的使用263

10.2.1 requests库概述263

10.2.2 requests库解析263

10.3 模块11：beautifulsoup4库的使用266

10.3.1 beautifulsoup4库概述266

10.3.2 beautifulsoup4库解析267

10.4 实例20：中国大学排名爬虫270

10.5 实例21：搜索关键词自动提交276

本章小结279

程序练习题279

附录A 极简计算机基础281

附录B 人机接口和图形编程297

附录C 数据处理和挖掘299

全书快速参考索引301

参考文献311