Python應(yīng)用程序設(shè)計(jì)

第1部分程序設(shè)計(jì)基礎(chǔ)

第1章基礎(chǔ)知識(shí)

1.1安裝與運(yùn)行

1.1.1Python語(yǔ)言的特征

1.1.2Python的下載和安裝

1.1.3Python程序的運(yùn)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(hào)

1.2.1保留字

1.2.2變量命名

1.2.3算術(shù)運(yùn)算

1.2.4其他運(yùn)算

1.2.5轉(zhuǎn)義字符

1.2.6程序路徑

1.3程序說(shuō)明

1.3.1Python程序的組成

1.3.2Python程序的結(jié)構(gòu)

1.3.3Python語(yǔ)言與C語(yǔ)言的區(qū)別

1.3.4PEP編程規(guī)范

1.3.5Python的語(yǔ)法規(guī)則

習(xí)題1

第2章數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)

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(xí)題2

第3章程序語(yǔ)句

3.1順序語(yǔ)句

3.1.1導(dǎo)入語(yǔ)句

3.1.2賦值語(yǔ)句

3.1.3輸入輸出語(yǔ)句

3.2條件判斷語(yǔ)句

3.2.1ifelse條件判斷語(yǔ)句

3.2.2ifelif多分支判斷語(yǔ)句

3.2.3if嵌套語(yǔ)句

3.3循環(huán)語(yǔ)句

3.3.1for計(jì)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(xí)題3

第4章函數(shù)與模塊

4.1函數(shù)程序設(shè)計(jì)

4.1.1內(nèi)置標(biāo)準(zhǔn)函數(shù)程序設(shè)計(jì)

4.1.2導(dǎo)入標(biāo)準(zhǔn)函數(shù)程序設(shè)計(jì)

4.1.3自定義函數(shù)程序設(shè)計(jì)

4.1.4局部變量與全局變量

4.1.5自定義模塊導(dǎo)入和調(diào)用

4.1.6案例： 蒙特卡洛算法求π值

4.2簡(jiǎn)單繪圖程序設(shè)計(jì)

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(dòng)態(tài)時(shí)鐘程序設(shè)計(jì)

4.3程序迭代與遞歸

4.3.1迭代程序特征

4.3.2案例： 細(xì)菌繁殖迭代程序設(shè)計(jì)

4.3.3遞歸程序特征

4.3.4案例： 分形圖遞歸程序設(shè)計(jì)

4.4常用的程序設(shè)計(jì)技巧

4.4.1Python內(nèi)存管理機(jī)制

4.4.2Python中要注意的“坑”

4.4.3Python優(yōu)雅編程方法

習(xí)題4

第5章文件讀寫(xiě)

5.1TXT文件讀寫(xiě)

5.1.1讀取文件全部?jī)?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(xiě)入數(shù)據(jù)

5.1.5文件屬性檢查

5.2CSV文件讀寫(xiě)

5.2.1CSV文件格式

5.2.2CSV文件讀取

5.2.3CSV文件寫(xiě)入

5.3Excel文件讀寫(xiě)

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(xiě)入數(shù)據(jù)

5.4其他文件讀寫(xiě)

5.4.1二進(jìn)制文件讀寫(xiě)

5.4.2JSON文件讀寫(xiě)

習(xí)題5

第6章深入編程

6.1正則表達(dá)式

6.1.1正則表達(dá)式的功能

6.1.2正則表達(dá)式運(yùn)算符

6.1.3正則表達(dá)式常用函數(shù)

6.1.4正則表達(dá)式應(yīng)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(cuò)誤原因

6.2.2新手易犯錯(cuò)誤

6.2.3異常處理語(yǔ)句tryexcept

6.2.4異常處理語(yǔ)句tryfinally

6.2.5自定義異常類

6.3面向?qū)ο缶幊?/p>

6.3.1面向?qū)ο蟾攀?/p>

6.3.2類的構(gòu)造

6.3.3公有屬性和私有屬性

6.3.4對(duì)象方法的創(chuàng)建

6.3.5面向?qū)ο蟮奶卣?/p>

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(xí)題6

第2部分應(yīng)用程序設(shè)計(jì)

第7章圖形用戶界面程序設(shè)計(jì)

7.1GUI設(shè)計(jì)概述

7.1.1簡(jiǎn)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(shè)計(jì)

7.2.1簡(jiǎn)單窗口程序設(shè)計(jì)

7.2.2事件驅(qū)動(dòng)程序設(shè)計(jì)

7.2.3組件簡(jiǎn)易管理器pack()

7.2.4組件精確管理器place()

7.3常用組件設(shè)計(jì)

7.3.1文字標(biāo)簽組件Label

7.3.2圖片標(biāo)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(shè)計(jì)案例

7.4.1案例： 單選題窗口程序設(shè)計(jì)

7.4.2案例： 多選題窗口程序設(shè)計(jì)

7.4.3案例： 簡(jiǎn)單計(jì)算器程序設(shè)計(jì)

7.4.4案例： 文本編輯器框架設(shè)計(jì)

習(xí)題7

第8章文本分析程序設(shè)計(jì)

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(shī)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(zhuǎn)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(huà)排序

8.3文本關(guān)鍵詞提取

8.3.1文本語(yǔ)料處理

8.3.2結(jié)巴分詞Jieba

8.3.3案例： 《全宋詞》關(guān)鍵詞提取

8.3.4關(guān)鍵詞提取算法TFIDF

8.3.5關(guān)鍵詞提取算法TextRank

8.3.6案例： 《三國(guó)演義》關(guān)鍵詞提取

習(xí)題8

第9章可視化程序設(shè)計(jì)

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(diǎn)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(dòng)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(luò)圖可視化NetworkX

9.4.1網(wǎng)絡(luò)繪圖軟件包

9.4.2網(wǎng)絡(luò)圖繪制函數(shù)

9.4.3案例： 《三國(guó)演義》社交網(wǎng)絡(luò)圖

9.4.4案例： 爵士音樂(lè)人社交網(wǎng)絡(luò)圖

習(xí)題9

第10章數(shù)據(jù)庫(kù)程序設(shè)計(jì)

10.1數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)概述

10.1.1數(shù)據(jù)庫(kù)的組成

10.1.2數(shù)據(jù)庫(kù)的運(yùn)算

10.1.3NoSQL數(shù)據(jù)庫(kù)

10.1.4SQL基本語(yǔ)法

10.1.5SQL數(shù)據(jù)類型

10.1.6SQL程序設(shè)計(jì)

10.2SQLite程序設(shè)計(jì)

10.2.1SQLite數(shù)據(jù)庫(kù)的特征

10.2.2SQLite數(shù)據(jù)庫(kù)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(kù)綜合應(yīng)用

10.3MySQL程序設(shè)計(jì)

10.3.1MySQL數(shù)據(jù)庫(kù)的安裝

10.3.2MySQL的啟動(dòng)與退出

10.3.3MySQL數(shù)據(jù)庫(kù)連接

10.3.4MySQL的增、刪、查、改

10.3.5案例： MySQL數(shù)據(jù)庫(kù)綜合應(yīng)用

習(xí)題10

第11章大數(shù)據(jù)程序設(shè)計(jì)

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(xiě)文件

11.1.3Pandas讀寫(xiě)數(shù)據(jù)

11.1.4Pandas數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)

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(luò)爬蟲(chóng)原理

11.2.4網(wǎng)頁(yè)簡(jiǎn)單爬取Newspaper

11.2.5網(wǎng)頁(yè)爬取技術(shù)requests

11.2.6網(wǎng)頁(yè)解析技術(shù)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(shù)

11.3.2重復(fù)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(yǔ)向量轉(zhuǎn)換

習(xí)題11

第12章人工智能程序設(shè)計(jì)

12.1機(jī)器學(xué)習(xí)： 基本概念

12.1.1人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)

12.1.2機(jī)器學(xué)習(xí)過(guò)程

12.1.3深度機(jī)器學(xué)習(xí)

12.2機(jī)器學(xué)習(xí)： 數(shù)據(jù)預(yù)處理

12.2.1機(jī)器學(xué)習(xí)包Sklearn

12.2.2數(shù)據(jù)集加載

12.2.3數(shù)據(jù)預(yù)處理

12.2.4機(jī)器學(xué)習(xí)模型

12.3機(jī)器學(xué)習(xí)： 識(shí)別與預(yù)測(cè)

12.3.1案例： 識(shí)別鳶尾花KNN模型

12.3.2案例： 預(yù)測(cè)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(shí)別手寫(xiě)數(shù)字SVC模型

12.3.5案例： 識(shí)別手寫(xiě)數(shù)字MLP模型

習(xí)題12

第13章簡(jiǎn)單游戲程序設(shè)計(jì)

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(huà)面Surface

13.1.5圖形繪制draw

13.2游戲動(dòng)畫(huà)

13.2.1圖像畫(huà)面變換transform

13.2.2畫(huà)面位塊復(fù)制blit

13.2.3精靈和精靈組sprite

13.2.4精靈碰撞檢測(cè)

13.3事件處理

13.3.1獲取事件

13.3.2鍵盤(pán)事件

13.3.3鼠標(biāo)事件

13.3.4異常處理

13.4游戲案例

13.4.1案例： 配樂(lè)動(dòng)畫(huà)

13.4.2案例： 抓魚(yú)游戲

習(xí)題13

第14章其他應(yīng)用程序設(shè)計(jì)

14.1圖像處理程序設(shè)計(jì)

14.1.1OpenCV基本應(yīng)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(jì)算

14.1.4案例： 圖像中的物體計(jì)數(shù)

14.1.5案例： 全景圖像拼接方法

14.2視頻處理程序設(shè)計(jì)

14.2.1攝像視頻顯示與保存

14.2.2視頻畫(huà)面截圖與剪裁

14.2.3案例： 人臉識(shí)別和跟蹤

14.3語(yǔ)音合成程序設(shè)計(jì)

14.3.1TTS轉(zhuǎn)換原理

14.3.2案例： 文本朗讀pyttsx3

14.3.3案例： 語(yǔ)音天氣預(yù)報(bào)

14.3.4案例： 文本朗讀Windows API

14.4科學(xué)計(jì)算程序設(shè)計(jì)

14.4.1符號(hào)計(jì)算編程

14.4.2積分運(yùn)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(xí)題14

參考文獻(xiàn)