Python程序設計基礎入門與實戰（微課版）

Python是當前常用的編程語言之一，是軟件開發領域的領軍開發語言。《Python程序設計基礎入門與實戰（微課版）》以通俗易懂的語言、翔實生動的操作案例、精挑細選的使用技巧，指導初學者快速掌握Python開發的基礎知識與使用方法。《Python程序設計基礎入門與實戰（微課版）》主要內容包括Python強勢來襲，基礎語法知識介紹，運算符和表達式，使用條件語句，使用循環語句，數據結構，使用函數，類和對象，模塊、迭代器和生成器，文件操作，異常處理，標準庫函數，正則表達式，開發網絡程序，多線程技術，tkinter圖形化界面開發，使用數據庫實現數據持久化，使用Django開發Web程序，數據可視化，實時疫情監控系統。本書內容組織循序漸進、結構清晰，以實戰演練的方式介紹知識點，讓讀者一看就懂。 《Python程序設計基礎入門與實戰（微課版）》面向學習Python開發的初中級用戶，適合無基礎又想快速掌握Python開發入門的讀者，同時對有經驗的Python使用者也有很高的參考價值，還可以作為高等院校專業課教材和社會培訓機構的培訓教材。

文傑書院，專門從事計算機圖書的策劃與編寫，主要成員由本工作室的全職工作人員、高校教師、各行各業的工程技術人員組成，圖書出版範圍涵蓋計算機科學與技術的各個分支，兼顧計算機知識普及與提高，注重理論與應用相結合，努力推廣實用性強的應用技術。

1章 Python強勢來襲 1
1.1 Python語言介紹 2
1.1.1 Python語言的優勢 2
1.1.2 Python語言的特點 2
1.2 安裝Python 3
1.2.1 選擇版本 3
1.2.2 在Windows系統中下載並安裝Python 4
1.3 使用IDLE 開發Python程序 6
1.3.1 IDLE介紹 6
1.3.2 使用IDLE開發一個Python程序 7
1.4 實踐案例與上機指導 8
1.4.1 安裝PyCharm 8
1.4.2 使用PyCharm創建Python程序 11
1.5 思考與練習 14
2章 基礎語法知識介紹 15
2.1 獨有的縮進規則 16
2.2 註釋 17
2.3 標識符和關鍵字 18
2.4 變量 19
2.4.1 聲明變量 19
2.4.2 局部變量 20
2.4.3 全局變量 21
2.5 輸入和輸出 22
2.5.1 實現輸入功能 22
2.5.2 實現輸出功能 23
2.6 字符串 24
2.6.1 實現字符串 24
2.6.2 訪問字符串中的值 25
2.6.3 更新字符串 25
2.6.4 轉義字符 26
2.6.5 格式化字符串 27
2.7 數字類型 28
2.7.1 整型int 28
2.7.2 浮點型 28
2.7.3 布爾型 29
2.7.4 複數型 30
2.8 實踐案例與上機指導 31
2.8.1 多個變量同時進行賦值 31
2.8.2 使用字符串處理函數 32
2.9 思考與練習 33
3章 運算符和表達式 35
3.1 運算符和表達式 36
3.2 算術運算符和算術表達式 36
3.3 比較運算符和比較表達式 38
3.4 賦值運算符和賦值表達式 39
3.4.1 基本賦值運算符和表達式 39
3.4.2 複合賦值運算符和表達式 40
3.5 位運算符和位表達式 41
3.6 邏輯運算符和邏輯表達式 42
3.7 成員運算符和成員表達式 43
3.8 實踐案例與上機指導 44
3.8.1 使用身份運算符和身份表達式 45
3.8.2 運算符的優先級 45
3.9 思考與練習 47
4章 使用條件語句 49
4.1 簡單的if語句 50
4.2 使用ifelse語句 50
4.3 使用ifelifelse語句 52
4.4 實踐案例與上機指導 53
4.4.1 if語句的嵌套 53
4.4.2 實現switch語句的功能 54
4.5 思考與練習 55
5章 使用循環語句 57
5.1 使用for循環語句 58
5.1.1 基本的for循環語句 58
5.1.2 通過序列索引迭代 59
5.1.3 使用forelse循環語句 59
5.1.4 使用嵌套for循環語句 60
5.2 使用while循環語句 61
5.2.1 基本的while循環語句 61
5.2.2 使用whileelse循環語句 62
5.2.3 注意死循環問題 63
5.2.4 使用while循環嵌套語句 63
5.3 實踐案例與上機指導 64
5.3.1 使用break語句 64
5.3.2 使用continue語句 65
5.3.3 使用pass語句 66
5.4 思考與練習 67
6章 數據結構 69
6.1 使用列表 70
6.1.1 列表的基本用法 70
6.1.2 刪除列表中的重複元素並保持順序不變 71
6.1.3 找出列表中出現次數多的元素 73
6.1.4 排序類定義的實例 73
6.1.5 使用列表推導式 74
6.2 使用元組 75
6.2.1 創建並訪問元組 76
6.2.2 修改元組 76
6.2.3 刪除元組 77
6.2.4 使用內置方法作元組 77
6.2.5 將序列分解為單獨的變量 78
6.3 使用字典 79
6.3.1 創建並訪問字典 80
6.3.2 添加、修改、刪除字典中的元素 80
6.3.3 映多個值 82
6.4 實踐案例與上機指導 83
6.4.1 使用集合 84
6.4.2 使用內置類型轉換函數轉換數據類型 84
6.5 思考與練習 86
7章 使用函數 87
7.1 Python函數的基礎知識 88
7.1.1 定義函數 88
7.1.2 調用函數 89
7.2 函數的參數 90
7.2.1 形參和實參 90
7.2.2 必需參數 90
7.2.3 關鍵字參數 91
7.2.4 默認參數 92
7.2.5 不定長參數 92
7.2.6 按值傳遞參數和按引用傳遞參數 94
7.3 函數的返回值 95
7.3.1 返回一個簡單值 95
7.3.2 可選實參 95
7.3.3 返回一個字典 96
7.4 變量的作用域 97
7.5 使用函數傳遞列表 98
7.5.1 訪問列表中的元素 98
7.5.2 在函數中修改列表 99
7.6 實踐案例與上機指導 100
7.6.1 使用匿名函數 100
7.6.2 導入整個模塊文件 101
7.7 思考與練習 102
8章 類和對象 103
8.1 定義並使用類 104
8.1.1 定義一個類 104
8.1.2 定義並使用類 104
8.2 對象 105
8.3 方法 106
8.3.1 定義並使用類方法 106
8.3.2 構造方法 107
8.3.3 方法調用 108
8.3.4 在類中創建多個實例 109
8.3.5 使用私有方法 110
8.3.6 析構方法 111
8.4 屬性 112
8.4.1 認識屬性 112
8.4.2 定義並使用類屬性和實例屬性 113
8.4.3 設置屬性的默認值 114
8.5 實踐案例與上機指導 115
8.5.1 使用繼承 116
8.5.2 在子類中定義方法和屬性 117
8.5.3 方法重寫 118
8.6 思考與練習 119
9章 模塊、迭代器和生成器 121
9.1 模塊架構 122
9.1.1 基本的模塊調用 122
9.1.2 目錄__pycache__ 124
9.2 包 125
9.2.1 表示包 125
9.2.2 創建並使用包 125
9.2.3 使用包輸出指定的內容 126
9.3 導入類 127
9.3.1 只導入一個類 127
9.3.2 導入多個類 128
9.4 迭代器 129
9.4.1 什麼是迭代器 130
9.4.2 創建並使用迭代器 130
9.4.3 使用內置迭代器協議方法iter() 131
9.5 生成器 132
9.5.1 生成器的運行機制 132
9.5.2 創建生成器 134
9.6 實踐案例與上機指導 135
9.6.1 使用__name__屬性 135
9.6.2 從一個模塊中導入多個類 136
9.6.3 使用協程重置生成器序列 136
9.7 思考與練習 137
10章 文件作 139
10.1 使用函數open()打開文件 140
10.2 使用File作文件 141
10.2.1 File對象介紹 141
10.2.2 使用方法close() 143
10.2.3 使用方法flush() 143
10.2.4 使用方法file() 144
10.2.5 使用方法isatty() 144
10.2.6 使用方法net() 145
10.2.7 使用方法read() 145
10.2.8 使用方法readline() 146
10.2.9 使用方法readlines() 147
10.3 使用OS對象 148
10.3.1 OS對象介紹 148
10.3.2 使用方法access() 149
10.3.3 使用方法chdir() 150
10.3.4 使用方法chmod() 150
10.3.5 打開、寫入和關閉 151
10.3.6 讀取作 153
10.3.7 使用方法mkdir() 154
10.4 實踐案例與上機指導 154
10.4.1 使用方法makedirs()創建新的目錄 155
10.4.2 使用方法listdir()獲取目錄下的信息 155
10.4.3 使用方法walk()獲取目錄下的信息 156
10.5 思考與練習 157
11章 異常處理 159
11.1 常見的語法錯誤 160
11.2 處理異常 161
11.2.1 使用tryecept處理異常 161
11.2.2 使用tryeceptelse處理異常 163
11.2.3 使用tryeceptfinally處理異常 164
11.3 拋出異常 166
11.3.1 使用raise拋出異常 166
11.3.2 使用assert語句 167
11.3.3 自定義異常 168
11.4 內置異常類 168
11.4.1 常用的異常類 169
11.4.2 處理ZeroDivisionError異常 169
11.5 實踐案例與上機指導 170
11.5.1 FiletFoundError異常 170
11.5.2 ecept捕獲方式 171
11.6 思考與練習 172
12章 標準庫函數 173
12.1 字符串處理函數 174
12.1.1 分割字符串 174
12.1.2 字符串開頭和結尾處理 175
12.1.3 實現字符串匹配處理 176
12.1.4 文本查找和替換 178
12.2 數字處理函數 178
12.3 日期和時間函數 184
12.3.1 使用時間模塊 184
12.3.2 使用calendar日曆模塊 188
12.4 實踐案例與上機指導 190
12.4.1 使用decimal模塊實現精確運算 190
12.4.2 使用類date的實例方法和屬性實現日期作 191
12.5 思考與練習 192
13章 正則表達式 193
13.1 正則表達式的基本語法 194
13.1.1 普通字符 194
13.1.2 非打印字符 194
13.1.3 特殊字符 195
13.1.4 限定符 197
13.1.5 定位符 198
13.1.6 運算符優先級 199
13.2 使用re模塊 199
13.2.1 re模塊庫函數介紹 199
13.2.2 使用函數compile() 201
13.2.3 使用函數match() 201
13.2.4 使用函數search() 203
13.3 使用Pattern對象 203
13.4 實踐案例與上機指導 204
13.4.1 使用函數findall() 204
13.4.2 sub()和subn()函數 205
13.5 思考與練習 206
14章 開發網絡程序 209
14.1 Socket套接字編程 210
14.1.1 庫Socket內置函數和屬性 210
14.1.2 對象Socket的內置函數和屬性 212
14.1.3 使用socket建立TCP“客戶端/服務器”連接 214
14.1.4 使用socket建立UDP“客戶端/服務器”連接 216
14.2 socketserver編程 218
14.2.1 socketserver模塊基礎 218
14.2.2 使用socketserver創建TCP“客戶端/服務器”程序 219
14.3 使用select模塊實現多路I/O復用 220
14.3.1 select模塊介紹 220
14.3.2 I/O多路復用並實現讀寫分離 222
14.4 使用urllib包 223
14.4.1 urllib包介紹 223
14.4.2 使用urllib.request 模塊 224
14.5 開發郵件程序 225
14.5.1 開發POP3郵件協議程序 225
14.5.2 開發SMTP郵件協議程序 228
14.6 實踐案例與上機指導 230
14.6.1 實現一個機器人聊天程序 230
14.6.2 使用urllib.parse模塊 231
14.7 思考與練習 233
15章 多線程技術 235
15.1 使用_thread 模塊 236
15.1.1 _thread模塊介紹 236
15.1.2 使用_thread模塊創建兩個線程 236
15.2 使用threading模塊 237
15.2.1 threading模塊的核心方法 237
15.2.2 使用Thread對象 238
15.2.3 使用Lock和RLock對象 240
15.3 使用進程庫multiprocessing 242
15.3.1 threading和multiprocessing的關係 242
15.3.2 使用Process 243
15.4 實踐案例與上機指導 244
15.4.1 使用方法join()實現線程等待 244
15.4.2 使用Pipe對象創建雙向管道 245
15.5 思考與練習 246
16章 tkinter圖形化界面開發 247
16.1 Python語言介紹 248
16.1.1 一個tkinter程序 248
16.1.2 向窗體中添加組件 249
16.2 tkinter組件開發 249
16.2.1 tkinter組件概覽 250
16.2.2 使用按鈕控件 251
16.2.3 使用文本框控件 253
16.3 庫tkinter的事件 254
16.3.1 tkinter事件基礎 255
16.3.2 動態繪圖程序 258
16.4 實踐案例與上機指導 261
16.4.1 使用菜單控件 261
16.4.2 使用標籤控件 262
16.5 思考與練習 263
17章 使用數據庫實現數據持久化 265
17.1 作SQLite3數據庫 266
17.1.1 sqlite3模塊介紹 266
17.1.2 使用sqlite3模塊作SQLite3數據庫 270
17.2 作MySQL數據庫 272
17.2.1 搭建PyMySQL環境 273
17.2.2 實現數據庫連接 274
17.2.3 創建數據庫表 274
17.2.4 數據庫插入作 275
17.2.5 數據庫查詢作 276
17.2.6 數據庫更新作 277
17.3 使用MariaDB數據庫 277
17.3.1 搭建MariaDB數據庫環境 278
17.3.2 在Python程序中使用MariaDB數據庫 280
17.4 實踐案例與上機指導 282
17.4.1 用自定義排序規則以“錯誤方式”進行排序 282
17.4.2 創建一個 sqlite shell 283
17.5 思考與練習 284
18章 使用Django開發Web程序 285
18.1 Django Web開發基礎 286
18.1.1 Web開發和Web框架介紹 286
18.1.2 Django框架介紹 287
18.2 搭建Django開發環境 288
18.2.1 安裝Django 288
18.2.2 常用的Django命令 289
18.3 實踐案例與上機指導 291
18.3.1 使用Django命令創建Django Web項目 291
18.3.2 使用PyCharm創建Django Web項目 294
18.4 思考與練習 298
19章 數據可視化 301
19.1 什麼是數據可視化 302
19.1.1 數據可視化介紹 302
19.1.2 數據可視化的意義 302
19.2 matplotlib基礎 303
19.2.1 搭建matplotlib環境 303
19.2.2 繪製一個簡單的點 304
19.2.3 添加標題和標籤 305
19.2.4 繪製簡單的折線 306
19.2.5 設置標籤文字和線條粗細 307
19.2.6 繪製只有一個柱子的柱狀圖 308
19.2.7 繪製有兩個柱子的柱狀圖 309
19.2.8 設置柱狀圖的標籤 310
19.3 當Seaborn遇到matplotlib 314
19.3.1 搭建Seaborn環境 314
19.3.2 一個Seaborn圖形程序 315
19.3.3 繪製散點圖 316
19.3.4 繪製折線圖 317
19.3.5 繪製箱體圖 318
19.3.6 繪製柱狀圖 319
19.4 實踐案例與上機指導 320
19.4.1 使用matplotlib繪製3條不同顏色的折線 321
19.4.2 使用Seaborn繪製帶有圖示功能的柱狀圖 321
19.5 思考與練習 322
20章 實時疫情監控系統 323
20.1 背景介紹 324
20.2 系統分析 324
20.2.1 需求分析 325
20.2.2 數據分析 325
20.3 具體實現 326
20.3.1 列出統計的省和地區的名字 326
20.3.2 查詢北京地區的實時數據 327
20.3.3 查詢並顯示各地的實時數據 328
20.3.4 繪製實時全國疫情確診數對比圖 329
20.3.5 繪製實時確診人數、新增確診人數、死亡人數、治愈人數對比圖 331
20.3.6 將實時疫情數據保存到CSV文件 334
20.3.7 繪製國內實時疫情統計圖 334
20.3.8 可視化實時疫情的詳細數據 336
20.3.9 繪製實時疫情信息統計圖 338
20.3.10 繪製本年度國內疫情曲線圖 339