Python程序設計——深入理解電腦系統的語言

本書是一部學習Python 編程語言的教材。全書共分21 章,內容包括引言、開發環境搭建、第1 個 Python 程序、Python 語法基礎、數據類型、運算符、控制語句、數據結構、函數、面向對象編程、異常處理、常 用模塊、正則表達式、文件操作與管理、數據交換格式、數據庫編程、網絡編程、圖形用戶界面編程和Python 多線程編程等。每章後面都安排若乾同步練習題,並在附錄A 中提供了參考答案。 本書既可作為高等學校電腦軟件技術課程的教材,也可作為社會培訓機構的培訓教材,還可作為廣 大Python 初學者和Python 開發人員的參考用書。

目錄

第1章引言

1.1Python語言歷史

1.2Python語言設計哲學——Python之禪

1.3Python語言特點

1.4Python語言應用前景

第2章準備開發環境

2.1安裝Python解釋器

2.2PyCharm開發工具

2.2.1下載和安裝

2.2.2設置Python解釋器

2.3文本編輯工具

2.4本章小結

2.5上機實驗

第3章編寫第1個Python程序

3.1使用Python Shell

3.2使用PyCharm實現

3.2.1創建項目

3.2.2創建Python代碼文件

3.2.3編寫代碼

3.2.4運行程序

3.3文本編輯工具+Python解釋器實現

3.3.1編寫代碼

3.3.2運行程序

3.4代碼解釋

3.5本章小結

第4章Python語法基礎

4.1標識符和關鍵字

4.1.1標識符

4.1.2關鍵字

4.2變量和常量

4.2.1變量

4.2.2常量

4.3註釋

4.4語句

4.5模塊

4.6包

4.6.1創建包

4.6.2包導入

4.7本章小結

4.8同步練習

第5章數據類型

5.1數字類型

5.1.1整數類型

5.1.2浮點類型

5.1.3復數類型

5.1.4布爾類型

5.2數字類型相互轉換

5.2.1隱式類型轉換

5.2.2顯式類型轉換

5.3字符串類型

5.3.1字符串表示方式

5.3.2字符串格式化

5.3.3字符串查找

5.3.4字符串與數字相互轉換

5.4本章小結

5.5同步練習

第6章運算符

6.1算術運算符

6.1.1一元運算符

6.1.2二元運算符

6.2關系運算符

6.3邏輯運算符

6.4位運算符

6.5賦值運算符

6.6其他運算符

6.6.1同一性測試運算符

6.6.2成員測試運算符

6.7運算符優先級

6.8本章小結

6.9同步練習

第7章控制語句

7.1分支語句

7.1.1if結構

7.1.2ifelse結構 

7.1.3elif結構 

7.1.4三元運算符替代品——條件表達式

7.2循環語句

7.2.1while語句

7.2.2for語句

7.3跳轉語句

7.3.1break語句

7.3.2continue語句

7.3.3while和for中的else語句

7.4使用範圍

7.5本章小結

7.6同步練習

7.7上機實驗： 計算水仙花數

第8章序列

8.1序列概述

8.1.1索引操作 

8.1.2序列的加和乘

8.1.3序列切片

8.2元組

8.2.1創建元組

8.2.2訪問元組

8.2.3遍歷元組

8.3列表

8.3.1列表創建

8.3.2追加元素

8.3.3插入元素

8.3.4替換元素

8.3.5刪除元素

8.3.6其他常用方法

8.3.7列表推導式

8.4本章小結

8.5同步練習

8.6上機實驗： 使用列表推導式

第9章集合

9.1可變集合

9.1.1創建可變集合

9.1.2修改可變集合

9.1.3遍歷集合

9.2不可變集合

9.3集合推導式

9.4本章小結

9.5同步練習

9.6上機實驗： 使用集合推導式

第10章字典

10.1創建字典

10.1.1使用大括號創建字典

10.1.2使用dict()函數創建字典

10.2修改字典

10.3訪問字典

10.4遍歷字典

10.5字典推導式

10.6本章小結

10.7同步練習

10.8上機實驗： 使用字典推導式

第11章函數與函數式編程

11.1定義函數

11.2函數參數

11.2.1使用關鍵字參數調用函數

11.2.2參數默認值

11.2.3單星號(*)可變參數

11.2.4雙星號(**)可變參數

11.3函數返回值

11.3.1無返回值函數

11.3.2多返回值函數

11.4函數變量作用域

11.5生成器

11.6嵌套函數

11.7函數式編程基礎

11.7.1高階函數與函數類型

11.7.2函數作為其他函數返回值使用

11.7.3函數作為其他函數參數使用

11.7.4匿名函數與lambda表達式

11.8函數式編程的三大基礎函數

11.8.1過濾函數filter()

11.8.2映射函數map()

11.8.3聚合函數reduce()

11.9裝飾器

11.9.1一個沒有使用裝飾器的示例

11.9.2使用裝飾器

11.9.3同時使用多個裝飾器

11.9.4給裝飾器傳遞參數

11.10本章小結

11.11同步練習

11.12上機實驗： 找出素數

第12章面向對象編程

12.1面向對象概述

12.2面向對象三個基本特性

12.2.1封裝性

12.2.2繼承性

12.2.3多態性

12.3類和對象

12.3.1定義類

12.3.2創建和使用對象

12.3.3實例變量

12.3.4類變量

12.3.5構造方法

12.3.6實例方法

12.3.7類方法

12.3.8靜態方法

12.4封裝性

12.4.1私有變量

12.4.2私有方法

12.4.3定義屬性

12.5繼承性

12.5.1繼承概念

12.5.2重寫方法

12.5.3多繼承

12.6多態性

12.6.1多態概念

12.6.2類型檢查

12.6.3鴨子類型

12.7Python根類——object

12.7.1__str__()方法

12.7.2對象比較方法

12.8本章小結

12.9同步練習

12.10上機實驗： 設計多繼承騾子類

第13章異常處理

13.1一個異常示例

13.2異常類繼承層次

13.3常見異常

13.3.1AttributeError異常

13.3.2OSError異常

13.3.3IndexError異常

13.3.4KeyError異常

13.3.5NameError異常

13.3.6TypeError異常

13.3.7ValueError異常

13.4捕獲異常

13.4.1tryexcept語句

13.4.2多except代碼塊

13.4.3tryexcept語句嵌套

13.4.4多重異常捕獲

13.5異常堆棧跟蹤

13.6釋放資源

13.6.1finally代碼塊

13.6.2else代碼塊

13.6.3with as代碼塊自動資源管理

13.7自定義異常類

13.8顯式拋出異常

13.9本章小結

13.10同步練習

13.11上機實驗： 釋放資源

第14章常用模塊

14.1math模塊

14.1.1舍入函數

14.1.2冪和對數函數

14.1.3三角函數

14.2random模塊

14.3datetime模塊

14.3.1datetime、date和time類

14.3.2日期和時間計算

14.3.3日期和時間格式化與解析

14.3.4時區

14.4本章小結

14.5同步練習

14.6上機實驗： 輸入與轉換日期

第15章正則表達式

15.1正則表達式中的字符

15.1.1元字符

15.1.2字符轉義

15.1.3開始與結束字符

15.2字符類

15.2.1定義字符類

15.2.2字符類取反

15.2.3區間

15.2.4預定義字符類

15.3量詞

15.3.1使用量詞

15.3.2貪婪量詞和懶惰量詞

15.4分組

15.4.1定義分組

15.4.2命名分組

15.4.3反向引用分組

15.4.4非捕獲分組

15.5re模塊中的重要函數

15.5.1search()和match()函數

15.5.2findall()和finditer()函數

15.5.3字符串分割

15.5.4字符串替換

15.6編譯正則表達式

15.6.1已編譯正則表達式對象

15.6.2編譯標志

15.7本章小結

15.8同步練習

15.9上機實驗： 找出HTML中圖片

第16章文件操作與管理

16.1文件操作

16.1.1打開文件

16.1.2關閉文件

16.1.3文本文件讀寫

16.1.4二進制文件讀寫

16.2os模塊

16.3os.path模塊

16.4本章小結

16.5同步練習

16.6上機實驗： 讀寫日期

第17章數據交換格式

17.1XML數據交換格式

17.1.1XML文檔結構

17.1.2解析XML文檔

17.1.3使用XPath

17.2JSON數據交換格式

17.2.1JSON文檔結構

17.2.2JSON數據編碼

17.2.3JSON數據解碼

17.3本章小結

17.4同步練習

17.5上機實驗： 解析結構化文檔

第18章數據庫編程

18.1數據持久化技術概述

18.2MySQL數據庫管理系統

18.2.1數據庫安裝和配置

18.2.2登錄服務器

18.2.3常見的管理命令

18.3Python DBAPI

18.3.1建立數據連接

18.3.2創建游標

18.4實例： User表CRUD操作

18.4.1安裝PyMySQL庫

18.4.2數據庫編程一般過程

18.4.3數據查詢操作

18.4.4數據修改操作

18.5NoSQL數據存儲

18.5.1dbm數據庫的打開和關閉

18.5.2dbm數據存儲

18.6本章小結

18.7同步練習

18.8上機實驗： 從結構化文檔遷移數據到數據庫

第19章網絡編程

19.1網絡基礎

19.1.1網絡結構

19.1.2TCP/IP

19.1.3IP地址

19.1.4埠

19.2TCP Socket低層次網絡編程

19.2.1TCP Socket通信概述

19.2.2TCP Socket通信過程

19.2.3TCP Socket編程API

19.2.4實例： 簡單聊天工具

19.2.5實例： 文件上傳工具

19.3UDP Socket低層次網絡編程

19.3.1UDP Socket編程API

19.3.2實例： 簡單聊天工具

19.3.3實例： 文件上傳工具

19.4訪問互聯網資源

19.4.1URL概念 

19.4.2HTTP/HTTPS

19.4.3搭建自己的Web服務器

19.4.4使用urllib庫

19.4.5發送GET請求

19.4.6發送POST請求

19.4.7實例： 圖片下載器

19.5本章小結

19.6同步練習

19.7上機實驗： 解析來自Web的結構化數據

第20章圖形用戶界面編程

20.1Python圖形用戶界面開發工具包

20.2wxPython安裝

20.3wxPython基礎

20.3.1wxPython類層次結構

20.3.2第一個wxPython程序

20.3.3wxPython界面構建層次結構

20.3.4界面設計工具

20.4事件處理

20.4.1一對一事件處理

20.4.2一對多事件處理

20.5佈局管理

20.5.1不要使用絕對佈局

20.5.2Sizer佈局管理器

20.6wxPython基本控件

20.6.1靜態文本和按鈕

20.6.2文本輸入控件

20.6.3復選框

20.6.4單選按鈕

20.6.5下拉列表

20.6.6列表

20.6.7靜態圖片控件

20.7實例： 圖書信息網格

20.8本章小結

20.9同步練習

20.10上機實驗： 展示Web數據

第21章Python多線程編程

21.1基礎知識

21.1.1進程

21.1.2線程

21.2使用threading模塊

21.3創建線程

21.3.1自定義函數作為線程體

21.3.2繼承Thread線程類實現線程體

21.4線程管理

21.4.1等待線程結束

21.4.2線程停止

21.5線程安全

21.5.1臨界資源問題

21.5.2多線程同步

21.6線程間通信

21.6.1使用Condition實現線程間通信

21.6.2使用Event實現線程間通信

21.7本章小結

21.8同步練習

21.9上機實驗： 網絡爬蟲

附錄A同步練習參考答案