Python應用程序設計

第1部分程序設計基礎

第1章基礎知識

1.1安裝與運行

1.1.1Python語言的特征

1.1.2Python的下載和安裝

1.1.3Python程序的運行

1.1.4第三方軟件包安裝pip

1.1.5程序的解釋與編譯

1.2程序符號

1.2.1保留字

1.2.2變量命名

1.2.3算術運算

1.2.4其他運算

1.2.5轉義字符

1.2.6程序路徑

1.3程序說明

1.3.1Python程序的組成

1.3.2Python程序的結構

1.3.3Python語言與C語言的區(qū)別

1.3.4PEP編程規(guī)范

1.3.5Python的語法規(guī)則

習題1

第2章數(shù)據(jù)結構

2.1數(shù)字和字符串

2.1.1數(shù)據(jù)類型

2.1.2數(shù)字

2.1.3字符串

2.2列表和元組

2.2.1列表基本操作

2.2.2列表添加元素

2.2.3列表修改元素

2.2.4列表切片操作

2.2.5元組基本操作

2.3字典和集合

2.3.1字典

2.3.2集合

習題2

第3章程序語句

3.1順序語句

3.1.1導入語句

3.1.2賦值語句

3.1.3輸入輸出語句

3.2條件判斷語句

3.2.1ifelse條件判斷語句

3.2.2ifelif多分支判斷語句

3.2.3if嵌套語句

3.3循環(huán)語句

3.3.1for計數(shù)循環(huán)

3.3.2while條件循環(huán)

3.3.3循環(huán)中止

3.3.4循環(huán)嵌套

3.3.5案例： 猜數(shù)字游戲

3.3.6案例： 走迷宮游戲

習題3

第4章函數(shù)與模塊

4.1函數(shù)程序設計

4.1.1內(nèi)置標準函數(shù)程序設計

4.1.2導入標準函數(shù)程序設計

4.1.3自定義函數(shù)程序設計

4.1.4局部變量與全局變量

4.1.5自定義模塊導入和調(diào)用

4.1.6案例： 蒙特卡洛算法求π值

4.2簡單繪圖程序設計

4.2.1海龜繪圖基本函數(shù)

4.2.2海龜繪制基本圖形

4.2.3案例： 動態(tài)時鐘程序設計

4.3程序迭代與遞歸

4.3.1迭代程序特征

4.3.2案例： 細菌繁殖迭代程序設計

4.3.3遞歸程序特征

4.3.4案例： 分形圖遞歸程序設計

4.4常用的程序設計技巧

4.4.1Python內(nèi)存管理機制

4.4.2Python中要注意的“坑”

4.4.3Python優(yōu)雅編程方法

習題4

第5章文件讀寫

5.1TXT文件讀寫

5.1.1讀取文件全部內(nèi)容

5.1.2文件遍歷

5.1.3讀取文件指定行

5.1.4向文件寫入數(shù)據(jù)

5.1.5文件屬性檢查

5.2CSV文件讀寫

5.2.1CSV文件格式

5.2.2CSV文件讀取

5.2.3CSV文件寫入

5.3Excel文件讀寫

5.3.1Excel模塊操作函數(shù)

5.3.2Excel文件內(nèi)容讀取

5.3.3Excel文件寫入數(shù)據(jù)

5.4其他文件讀寫

5.4.1二進制文件讀寫

5.4.2JSON文件讀寫

習題5

第6章深入編程

6.1正則表達式

6.1.1正則表達式的功能

6.1.2正則表達式運算符

6.1.3正則表達式常用函數(shù)

6.1.4正則表達式應用案例

6.1.5案例： 選擇題考試記分

6.2異常處理

6.2.1程序錯誤原因

6.2.2新手易犯錯誤

6.2.3異常處理語句tryexcept

6.2.4異常處理語句tryfinally

6.2.5自定義異常類

6.3面向對象編程

6.3.1面向對象概述

6.3.2類的構造

6.3.3公有屬性和私有屬性

6.3.4對象方法的創(chuàng)建

6.3.5面向對象的特征

6.4函數(shù)式編程

6.4.1基本概念

6.4.2高階函數(shù)

6.4.3閉包函數(shù)

6.4.4匿名函數(shù)

習題6

第2部分應用程序設計

第7章圖形用戶界面程序設計

7.1GUI設計概述

7.1.1簡單GUI程序

7.1.2常用核心組件

7.1.3窗口顏色管理

7.1.4組件字體管理

7.2窗口程序設計

7.2.1簡單窗口程序設計

7.2.2事件驅動程序設計

7.2.3組件簡易管理器pack()

7.2.4組件精確管理器place()

7.3常用組件設計

7.3.1文字標簽組件Label

7.3.2圖片標簽組件Label

7.3.3單行文本框組件Entry

7.3.4多行文本框組件Text

7.4GUI程序設計案例

7.4.1案例： 單選題窗口程序設計

7.4.2案例： 多選題窗口程序設計

7.4.3案例： 簡單計算器程序設計

7.4.4案例： 文本編輯器框架設計

習題7

第8章文本分析程序設計

8.1文本文件清洗

8.1.1文本格式化

8.1.2文本文件合并

8.1.3文本文件去重

8.1.4案例： 用唐詩生成姓名

8.2文本編碼處理

8.2.1字符集的編碼

8.2.2文本編碼轉換

8.2.3文本亂碼處理

8.2.4文件內(nèi)容打印

8.2.5案例： 按拼音和筆畫排序

8.3文本關鍵詞提取

8.3.1文本語料處理

8.3.2結巴分詞Jieba

8.3.3案例： 《全宋詞》關鍵詞提取

8.3.4關鍵詞提取算法TFIDF

8.3.5關鍵詞提取算法TextRank

8.3.6案例： 《三國演義》關鍵詞提取

習題8

第9章可視化程序設計

9.1二維圖可視化Matplotlib

9.1.1Matplotlib常用繪圖函數(shù)

9.1.2案例： 企業(yè)產(chǎn)值單折線圖

9.1.3案例： 氣溫變化多折線圖

9.1.4案例： 乘客年齡直方圖

9.1.5案例： 全球地震散點圖

9.1.6案例： 農(nóng)產(chǎn)品比例餅圖

9.1.7案例： 氣溫變化曲線圖

9.1.8案例： 冒泡排序動態(tài)圖

9.2詞云圖可視化WordCloud

9.2.1詞云圖繪制軟件

9.2.2詞云圖繪制函數(shù)

9.2.3案例： 普通詞云圖

9.2.4案例： 遮罩詞云圖

9.3地圖可視化PyEcharts

9.3.1地圖繪制軟件包

9.3.2案例： 繪制其他可視化圖

9.4網(wǎng)絡圖可視化NetworkX

9.4.1網(wǎng)絡繪圖軟件包

9.4.2網(wǎng)絡圖繪制函數(shù)

9.4.3案例： 《三國演義》社交網(wǎng)絡圖

9.4.4案例： 爵士音樂人社交網(wǎng)絡圖

習題9

第10章數(shù)據(jù)庫程序設計

10.1數(shù)據(jù)庫技術概述

10.1.1數(shù)據(jù)庫的組成

10.1.2數(shù)據(jù)庫的運算

10.1.3NoSQL數(shù)據(jù)庫

10.1.4SQL基本語法

10.1.5SQL數(shù)據(jù)類型

10.1.6SQL程序設計

10.2SQLite程序設計

10.2.1SQLite數(shù)據(jù)庫的特征

10.2.2SQLite數(shù)據(jù)庫的創(chuàng)建

10.2.3SQLite的增、刪、查、改

10.2.4SQLite圖形管理工具

10.2.5案例： SQLite數(shù)據(jù)庫綜合應用

10.3MySQL程序設計

10.3.1MySQL數(shù)據(jù)庫的安裝

10.3.2MySQL的啟動與退出

10.3.3MySQL數(shù)據(jù)庫連接

10.3.4MySQL的增、刪、查、改

10.3.5案例： MySQL數(shù)據(jù)庫綜合應用

習題10

第11章大數(shù)據(jù)程序設計

11.1數(shù)據(jù)分析工具Pandas

11.1.1Pandas數(shù)據(jù)類型

11.1.2Pandas讀寫文件

11.1.3Pandas讀寫數(shù)據(jù)

11.1.4Pandas數(shù)據(jù)統(tǒng)計

11.2數(shù)據(jù)獲取

11.2.1數(shù)據(jù)獲取方法

11.2.2獲取股票數(shù)據(jù)Tushare

11.2.3網(wǎng)絡爬蟲原理

11.2.4網(wǎng)頁簡單爬取Newspaper

11.2.5網(wǎng)頁爬取技術requests

11.2.6網(wǎng)頁解析技術BeautifulSoup

11.2.7案例： 爬取房源信息

11.3數(shù)據(jù)清洗

11.3.1數(shù)據(jù)清洗技術

11.3.2重復數(shù)據(jù)處理

11.3.3缺失數(shù)據(jù)處理

11.3.4異常數(shù)據(jù)處理

11.3.5案例： 股票數(shù)據(jù)本福特檢查

11.4數(shù)據(jù)挖掘

11.4.1數(shù)據(jù)分布特征

11.4.2案例： 影片分類KNN

11.4.3案例： 城市聚類KMeans

11.4.4案例： 產(chǎn)品銷售回歸分析

11.4.5案例： 新聞詞語向量轉換

習題11

第12章人工智能程序設計

12.1機器學習： 基本概念

12.1.1人工神經(jīng)網(wǎng)絡

12.1.2機器學習過程

12.1.3深度機器學習

12.2機器學習： 數(shù)據(jù)預處理

12.2.1機器學習包Sklearn

12.2.2數(shù)據(jù)集加載

12.2.3數(shù)據(jù)預處理

12.2.4機器學習模型

12.3機器學習： 識別與預測

12.3.1案例： 識別鳶尾花KNN模型

12.3.2案例： 預測乳腺癌LR模型

12.3.3案例： 數(shù)字圖片文本化

12.3.4案例： 識別手寫數(shù)字SVC模型

12.3.5案例： 識別手寫數(shù)字MLP模型

習題12

第13章簡單游戲程序設計

13.1基本操作

13.1.1游戲引擎

13.1.2基本概念

13.1.3游戲框架

13.1.4創(chuàng)建畫面Surface

13.1.5圖形繪制draw

13.2游戲動畫

13.2.1圖像畫面變換transform

13.2.2畫面位塊復制blit

13.2.3精靈和精靈組sprite

13.2.4精靈碰撞檢測

13.3事件處理

13.3.1獲取事件

13.3.2鍵盤事件

13.3.3鼠標事件

13.3.4異常處理

13.4游戲案例

13.4.1案例： 配樂動畫

13.4.2案例： 抓魚游戲

習題13

第14章其他應用程序設計

14.1圖像處理程序設計

14.1.1OpenCV基本應用

14.1.2案例： 人物圖像特效處理

14.1.3案例： B超圖像面積計算

14.1.4案例： 圖像中的物體計數(shù)

14.1.5案例： 全景圖像拼接方法

14.2視頻處理程序設計

14.2.1攝像視頻顯示與保存

14.2.2視頻畫面截圖與剪裁

14.2.3案例： 人臉識別和跟蹤

14.3語音合成程序設計

14.3.1TTS轉換原理

14.3.2案例： 文本朗讀pyttsx3

14.3.3案例： 語音天氣預報

14.3.4案例： 文本朗讀Windows API

14.4科學計算程序設計

14.4.1符號計算編程

14.4.2積分運算編程

14.4.3解線性方程組

14.4.4解微分方程組

14.4.5曲線擬合編程

習題14

參考文獻