Python人工智能編程基礎（微課版）

項目1 Python開發環境配置 1
任務1 認識Python語言 1
1.1.1　Python語言的誕生過程 2
1.1.2　Python語言的特性 3
1.1.3　Python語言的應用領域 4
任務2 配置Python開發環境 6
任務3 安裝Python語言第三方模塊 9
1.3.1 安裝NumPy模塊 9
1.3.2 安裝OpenCV模塊 9
1.3.3 安裝Pandas模塊 10
1.3.4 安裝requests模塊 10
1.3.5 安裝urllib3模塊 10
1.3.6 安裝BeautifulSoup模塊 11
1.3.7 安裝Scikit-learn模塊 11
1.3.8 安裝NLTK模塊 11
1.3.9 安裝jieba模塊 11
任務4 Python開發工具 12
1.4.1　Python開發工具介紹 12
1.4.2　Jupyter Notebook的安裝與使用 13
習題 16
項目2 Python基礎語句 17
任務1 基本變量的賦值 17
2.1.1　標識符 18
2.1.2　保留關鍵字 18
2.1.3　數據類型 18
2.1.4　變量 19
2.1.5　賦值 20
2.1.6　用戶輸入 20
任務2 運算符與表達式 22
2.2.1　運算符 22
2.2.2　表達式 25
任務3 使用內置函數 26
2.3.1　內置函數的定義和作用 26
2.3.2　常見的內置函數 27
任務4 代碼格式規範 28
2.4.1　縮進 29
2.4.2　註釋 29
2.4.3　換行 30
習題 31
項目3 Python序列 33
任務1 字符串 33
3.1.1　字符串的定義 34
3.1.2　轉義字符 35
3.1.3　字符串格式化 36
3.1.4　字符串的訪問方法 38
3.1.5　字符串的基本操作符 39
3.1.6　內置的字符串處理方法 39
任務2 列表 42
3.2.1 列表概述 42
3.2.2 列表的操作 43
3.2.3 刪除列表中的元素 44
3.2.4　向列表中添加元素 44
3.2.5　查找列表中的元素 45
任務3 元組 47
3.3.1　元組概述 47
3.3.2　元組的訪問 48
3.3.3　修改元組中的元素 49
3.3.4　元組的內置函數 49
任務4 字典 51
3.4.1　字典概述 51
3.4.2　字典的訪問 53
3.4.3　字典的修改 53
3.4.4　字典的內置函數 54
習題 56
項目4 選擇與判斷 58
任務1 條件表達式 58
4.1.1　條件表達式的語法格式 59
4.1.2　條件表達式的應用 59
任務2 單分支語句 60
4.2.1　單分支語句的語法格式 61
4.2.2　單分支語句的應用 61
任務3 多分支語句 63
4.3.1　雙分支語句的語法格式 63
4.3.2　多分支語句的語法格式 64
任務4 if嵌套語句 66
4.4.1　if嵌套語句的語法格式 66
4.4.2　if嵌套語句的應用 67
習題 68
項目5 循環與跳轉 70
任務1 while循環語句 70
5.1.1　while循環語句的語法格式 71
5.1.2　while循環語句的應用 71
任務2 for循環語句 72
5.2.1　for循環語句的語法格式 73
5.2.2　for循環語句的應用 73
任務3 跳轉語句 75
5.3.1　循環結構中else語句的用法 75
5.3.2　break語句的應用 76
5.3.3　continue語句的應用 77
任務4 嵌套循環 78
5.4.1　嵌套循環的語法格式 79
5.4.2　嵌套循環的應用 79
習題 81
項目6 函數設計 83
任務1 函數的定義與調用 84
任務2 函數的參數傳遞與返回值 86
6.2.1　位置參數的傳遞 86
6.2.2　關鍵字參數的傳遞 86
6.2.3　默認參數的傳遞 86
6.2.4　混合傳遞 87
6.2.5　函數的返回值 87
任務3 變量作用域 89
6.3.1　局部變量和全局變量 89
6.3.2　關鍵字global和nonlocal 90
6.3.3　LEGB原則 91
任務4 特殊形式的函數 93
6.4.1　匿名函數 93
6.4.2　遞歸函數 94
6.4.3　生成器函數 94
習題 95
項目7 面向對象程序設計 97
任務1 類和對象的概念與定義 97
7.1.1　面向對象概述 98
7.1.2　類的定義 98
7.1.3　對象的創建與使用 99
任務2 類的屬性與方法 100
7.2.1　類的屬性 100
7.2.2　類的方法 101
任務3 類的特殊方法 104
7.3.1　常見的特殊方法 104
7.3.2　構造方法 105
7.3.3　析構方法 105
任務4 繼承與多態 107
7.4.1　單繼承 108
7.4.2　重寫 108
7.4.3　多繼承 109
7.4.4　多態 110
習題 114
項目8 處理程序錯誤和異常 115
任務1 異常的概念 116
8.1.1　認識異常 116
8.1.2　異常的常見類型 116
任務2 處理異常的方法 117
8.2.1　try-except語句 118
8.2.2　try-except-else語句 119
8.2.3　try-finally語句 119
任務3 靜默失敗 121
8.3.1　靜默失敗的概念 121
8.3.2　靜默失敗的實現方法 122
任務4 raise語句 123
8.4.1　raise語句介紹 124
8.4.2　使用raise語句可以引發的異常 124
習題 126
項目9 文件操作 127
任務1 文件的基本類型 127
9.1.1　計算機文件 128
9.1.2　計算機文件的類型 128
9.1.3　文本文件的打開與關閉 128
9.1.4 二進制文件的打開與關閉 130
任務2 文件的讀取與寫入 131
9.2.1　文件的讀取 131
9.2.2　文件的寫入 133
任務3 os模塊與shutil模塊 134
9.3.1　文件與目錄 135
9.3.2　os模塊 135
9.3.3　shutil模塊 136
任務4 文本內容操作 137
9.4.1　文本光標 138
9.4.2　seek()方法 138
9.4.3　列表數據的寫入 138
習題 139
項目10 科學計算基礎 140
任務1 構建科學計算數組 140
10.1.1　Numpy數組 141
10.1.2　創建數組 142
10.1.3　數組的基本屬性 142
10.1.4　創建特殊的數組 143
10.1.5 創建隨機數組 146
任務2 獲取數據切片 149
10.2.1　一維數組的索引與切片 150
10.2.2　多維數組的索引與切片 151
任務3 數據搜索與篩選 152
10.3.1　布爾索引 152
10.3.2　數據搜索 153
任務4 計算數組的基礎統計信息 156
習題 162
項目11 數據運算操作 164
任務1 修改數據集合 164
11.1.1　在數組中添加與刪除元素 165
11.1.2　修改數組的形狀 165
11.1.3　展平數組 167
11.1.4　分割數組 168
11.1.5 組合數組 170
任務2 數組運算操作 172
11.2.1　數組運算 172
11.2.2 廣播運算 175
任務3 Pandas基本操作 176
11.3.1　Series對象 177
11.3.2　DataFrame對象 178
11.3.3　常用屬性 179
任務4 Pandas數據處理 181
11.4.1　數據訪問 181
11.4.2　數據處理 184
11.4.3 數據統計 188
習題 190
項目12 爬蟲基礎 191
任務1 爬蟲簡介 191
12.1.1　爬蟲基礎 192
12.1.2　HTML基礎 192
12.1.3　發起HTTP請求 193
12.1.4　發送POST請求 194
任務2 爬取文字 195
12.2.1　獲取網頁內容 195
12.2.2　解析網頁文件 196
12.2.3　獲取新聞標題 196
12.2.4　保存文本 197
任務3 爬取圖片 198
12.3.1　解析圖片地址 198
12.3.2　保存圖片 199
任務4 requests爬蟲 201
12.4.1　requests基本操作 201
12.4.2　BeautifulSoup模塊的用法 202
12.4.3　爬取電影數據 203
習題 206
項目13 GUI編程 207
任務1 組件介紹 207
13.1.1　GUI的概念 208
13.1.2　Tkinter模塊 208
13.1.3　常用的組件 208
任務2 組件放置 210
13.2.1　窗口的創建與設置 210
13.2.2　各類組件的使用與放置 211
任務3 組件的布局 223
13.3.1　布局 223
13.3.2　Pack布局 223
13.3.3　Grid布局 224
13.3.4　Place布局 224
任務4 組件交互 227
13.4.1　組件交互 228
13.4.2　事件處理器 228
13.4.3　事件綁定 228
習題 233
項目14 機器學習入門 234
任務1 電影數據分析 234
14.1.1　數據預處理 235
14.1.2 一元線性回歸模型 235
14.1.3　模型訓練 235
14.1.4　模型預測 235
任務2 根據身高和體重判斷性別 237
14.2.1　數據預處理 238
14.2.2　邏輯回歸模型 238
14.2.3　模型訓練 238
14.2.4　模型預測 239
任務3 根據身高和體重判斷肥胖程度 240
14.3.1　數據預處理 241
14.3.2　支持向量機模型 241
14.3.3　模型訓練 241
14.3.4　模型預測 242
任務4 鳶尾花分類 243
14.4.1　數據預處理 243
14.4.2　K近鄰模型 244
14.4.3　模型訓練 244
14.4.4　模型預測 244
習題 245
項目15 計算機視覺入門 247
任務1 數字圖像處理基礎 247
15.1.1　讀取圖像 248
15.1.2　顯示圖像 248
15.1.3　保存圖像 249
任務2 為單寸照片替換背景 250
15.2.1　RGB色彩空間 250
15.2.2　GRAY色彩空間 251
15.2.3　HSV色彩空間 251
15.2.4　圖像類型轉換函數 251
15.2.5　標記指定顏色 252
任務3 查找與繪制圖像輪廓 253
15.3.1　查找圖像輪廓 254
15.3.2　繪制圖像輪廓 254
任務4 人臉檢測與識別 255
15.4.1　CascadeClassifier()函數 256
15.4.2　detectMultiScale()函數 256
習題 258
項目16 自然語言處理入門 259
任務1 《嶽飛》語料庫分析 259
16.1.1 讀取語料庫 260
16.1.2 詞頻率分布 261
16.1.3　了解NLTK模塊的基本操作函數 261
任務2 《三國演義》字符過濾分析 263
16.2.1　jieba模塊基本介紹 263
16.2.2　jieba模塊的基本方法 263
任務3 使用HMM模型進行中文詞分析 265
16.3.1　HMM模型介紹 265
16.3.2　在文本分類中使用HMM模型 265
任務4 使用樸素貝葉斯算法模型進行情感分析 269
16.4.1　樸素貝葉斯算法模型介紹 269
16.4.2　樸素貝葉斯算法模型的應用 270
習題 272
附錄A 習題參考答案 273