Python程序設計與人工智能實踐

第1章  Python語言與程序設計 1

1.1  程序設計與編程語言 2

1.2  Python語言概述 2

　　1.2.1  Python語言的發展歷程 3

　　1.2.2  Python語言的特點 3

1.3  Python版本選擇 4

1.4  Python開發環境的搭建與使用 4

　　1.4.1  安裝Python 4

　　1.4.2  運行Python程序 7

　　1.4.3  Python程序的錯誤類型 11

　　1.4.4  PyCharm的下載安裝和使用 20

本章習題 26

第2章  Python的基礎語法 27

2.1  編碼規範 28

　　2.1.1  縮進 28

　　2.1.2  註釋 29

　　2.1.3  符號 30

2.2  標識符與關鍵字 34

2.3  常用內置對象 35

　　2.3.1  變量與常量 35

　　2.3.2  數字 38

　　2.3.3  字符串 40

　　2.3.4  布爾型 52

2.4  運算符與表達式 52

　　2.4.1  算術運算符 53

　　2.4.2  關系運算符 53

　　2.4.3  賦值運算符 55

　　2.4.4  位運算符 55

　　2.4.5  邏輯運算符 56

　　2.4.6  成員運算符 57

　　2.4.7  身份運算符 57

　　2.4.8  集合運算符 58

2.5  基本輸入輸出 58

　　2.5.1  input()函數 58

　　2.5.2  print()函數 59

　　2.5.3  str.format()方法 60

　　2.5.4  f-string語法 63

2.6  常用內置函數 64

　　2.6.1  運算函數 64

　　2.6.2  類型轉換函數 65

　　2.6.3  其他常用內置函數 66

2.7  經典案例解析 72

本章習題 74

第3章  程序控制結構 78

3.1  結構化程序設計 79

3.2  順序結構 80

3.3  選擇結構 81

　　3.3.1  單分支選擇結構 81

　　3.3.2  二分支選擇結構 83

　　3.3.3  多分支選擇結構 85

　　3.3.4  選擇結構的嵌套 86

3.4  循環結構 87

　　3.4.1  for循環 87

　　3.4.2  while循環 88

　　3.4.3  continue和break語句 90

　　3.4.4  else語句 92

3.5  異常處理 92

　　3.5.1  異常類型 93

　　3.5.2  異常處理 93

3.6  經典案例解析 94

本章習題 97

第4章  組合數據類型 101

4.1  概述 102

4.2  列表 104

　　4.2.1  列表的創建 104

　　4.2.2  列表的增刪改查 105

　　4.2.3  列表的排序、反轉和復制 108

　　4.2.4  列表的常用操作 110

　　4.2.5  列表推導式 111

4.3  元組 112

　　4.3.1  元組的創建 113

　　4.3.2  元組的常用操作 114

4.4  字典 114

　　4.4.1  字典的創建 115

　　4.4.2  字典的增刪改查 116

　　4.4.3  字典的常用操作 119

　　4.4.4  字典推導式 119

4.5  集合 121

　　4.5.1  集合的創建 121

　　4.5.2  集合的增刪改查 122

　　4.5.3  集合的常用操作 123

　　4.5.4  集合推導式 124

本章習題 125

第5章  函數與模塊 132

5.1  函數的定義和使用 133

5.2  函數的參數傳遞 135

　　5.2.1  傳對象引用 135

　　5.2.2  參數傳遞方式 136

5.3  變量的作用域 138

5.4  遞歸函數的定義和使用 140

5.5  lambda表達式 142

5.6  模塊和庫的導入與使用 143

　　5.6.1  內置模塊和標準庫 143

　　5.6.2  擴展庫及其安裝 144

　　5.6.3  模塊的導入與使用 147

　　5.6.4  模塊的創建 149

　　5.6.5  常用的標準庫與擴展庫 151

本章習題 158

第6章  文件操作 164

6.1  文件的基本概念 165

6.2  文件的基本操作 166

　　6.2.1  文件的打開與關閉 166

　　6.2.2  文件的讀寫 168

　　6.2.3  文件的其他操作 170

6.3  CSV文件的讀寫 171

　　6.3.1  一維數據的讀寫 172

　　6.3.2  二維數據的讀寫 174

6.4  經典案例解析 177

本章習題 179

第7章  面向對象編程 184

7.1  基本概念 185

7.2  類的定義與實例化 186

　　7.2.1  類的定義 186

　　7.2.2  類的實例化 187

7.3  類的成員 188

　　7.3.1  公有成員和私有成員 188

　　7.3.2  類的特殊內置方法 189

7.4  類的封裝、繼承和多態 193

　　7.4.1  類的封裝 193

　　7.4.2  類的繼承 194

　　7.4.3  類的多態 197

7.5  GUI程序設計和Tkinter庫入門 198

本章習題 202

第8章  Python與人工智能 204

8.1  人工智能概述 205

　　8.1.1  人工智能的起源與發展 205

　　8.1.2  人工智能的三大流派 216

　　8.1.3  人工智能的研究方向 218

　　8.1.4  人工智能的研究內容 220

8.2  人工智能應用開發中常用的Python擴展庫 224

　　8.2.1  機器學習庫 224

　　8.2.2  深度學習庫 225

　　8.2.3  自然語言處理庫 226

　　8.2.4  計算機視覺庫 227

　　8.2.5  強化學習庫 228

　　8.2.6  數據處理與分析 229

　　8.2.7  自動化與機器人學 231

8.3  人工智能應用案例 232

　　8.3.1  人臉檢測與表情識別 232

　　8.3.2  文本情感分析 239

　　8.3.3  波士頓房價預測 241

　　8.3.4  股票價格預測 243

本章習題 247

附錄 249

附錄A  標準ASCII字符集 249

附錄B  常用內置函數速查表 250

附錄C  常用方法速查表 252

附錄D  常用標準庫模塊速查表 254

參考文獻 257

IV

Python程序設計與人工智能實踐

V

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