Python全案例学习与实践

　　本书是一本覆盖研究生、本专科生、中学生等所有Python学习者的入门书。以够用、适用、易学”为原则，组织、设计全书的框架和内容，全书共包括四篇：第一篇――营造环境，主要阐述学习的环境与平台安装、IDLE与Pycharm的使用、常见的内外部模块及其安装。第二篇――掀起头盖，重点讨论Python的主要语法：数据类型、变量常量、语句、输入输出、函数与模块化、文件与对象、类、异常。第三篇――实战演习，主要展示了四个完整的应用案例，涵盖桌面小游戏、数据挖掘与分析、图像识别与机器学习、智能检测与控制。第四篇――继续前进，着重讨论了脚本文件的打包、代码的Pythonic化和Python的博大精深。本书在内容组织和框架设计上具有两个鲜明特点：全案例、基于读者学习。从读者学习的角度，组织每个章节的内容体系，几乎所有的知识点都辅之以范例，同时给出了四个完整的综合性工程案例，这些都十分有利于学习者学习和模仿。本书适合于所有层次对Python感兴趣的专业和非专业的读者。

　　沈红卫，男，1966年，教授/院长，从事高等教育教学工作24年，曾主讲《单片机原理及其应用》、《电子技术》、《C语言》、《虚拟仪器技术》等课程。获得国家教学成果奖二等奖一项，主持省级精品课程1门，出版省级重点教材2本、专著4部，主持教育部、浙江省教育教学类课题6项。 是浙江省电工电子优秀教学团队的主持人，浙江省“十二五”新兴特色专业和浙江省“十三五”特色专业的负责人。主编的1部教材曾被评为浙江省“十二五”优秀教材。

目 录
第一篇 营造环境
第1章 Python及其安装
1．1 我为什么要学习Python
1．1．1 它的广泛性
1．1．2 它的新颖性
1．1．3 它的生态性
1．1．4 Python的应用领域举例
1．1．5 Python的局限性
1．2 学习Python的必备神器
1．2．1 Python的底细
1．2．2 PyCharm
1．3 安装和设置Python
1．3．1 获取Python
1．3．2 安装Python
1．3．3 设置Python
思考与实践
第2章 IDLE的使用
2．1 IDLE的安装与设置
2．1．1 IDLE的安装
2．1．2 IDLE的启动
2．1．3 IDLE的个性化设置
2．2 Edit编辑模式与Shell命令行模式的切换
2．2．1 Edit编辑模式与Shell命令行模式的切换
2．2．2 IDLE的文本编辑功能
2．3 在IDLE中运行程序
2．3．1 在Edit模式下运行程序
2．3．2 在Shell模式下运行程序
2．4 IDLE的程序调试功能
\t2．4．1 两种调试方法
2．4．2 在Shell模式下的程序调试
2．4．3 在Edit模式下的程序调试
2．4．4 如何断点调试
2．5 在Shell模式下如何清屏
思考与实践
第3章 安装PyCharm
3．1 PyCharm及其安装
3．1．1 PyCharm的三种版本形式
3．1．2 获取PyCharm
3．1．3 安装PyCharm
3．2 PyCharm的个性化设置
3．2．1 设置入口
3．2．2 外观设置
3．2．3 Editor与自动代码补齐设置
3．2．4 解释器(Interpreter)设置
3．2．5 运行键设置
思考与实践
第4章 Python的标准资源
4．1 Python 有哪些内置的标准模块
4．1．1 通过help()命令查看内置模块
4．1．2 通过IDLE的help菜单查看内置模块
4．1．3 常用内置模块及其功能介绍
4．1．4 内置模块的主要函数（方法）简介
4．2 内置模块的应用举例
4．2．1 路径相关的举例
4．2．2 时间相关的举例
4．3 Python有哪些内置函数
4．3．1 如何查看Python有哪些内置函数
4．3．2 内置函数及其功能
4．3．3 内置函数的应用举例
思考与实践
第5章 Python的外部资源
5．1 为什么要安装外部模块
5．2 如何安装外部模块
5．2．1 升级更新安装工具
5．2．2 使用pip安装外部模块
5．2．3 使用easy_install安装外部模块
5．3 安装后的外部模块导入PyCharm
5．4 通过PyCharm安装外部库
5．4．1 通过Project Interpreter方式安装外部库
5．4．2 通过Plugins方式安装外部库
5．5 常用的外部模块及其应用
5．5．1 常用的外部模块
5．5．2 外部模块的应用举例
思考与实践
第二篇 掀起头盖
第6章 我的Python处女作
6．1 新建工程
6．1．1 新建工程
6．1．2 新建Python文件
6．1．3 配置工程并运行
6．2 关于工程及其要注意的三个事项
6．2．1 关于首次运行程序的注意事项
6．2．2 关于工程的必要设置
6．2．3 关于运行与调试功能的设置问题
6．2．4 关于三种运行方式
思考与实践
第7章 Python的数据类型
7．1 Python程序的基本组成
7．1．1 一个温度转换的例子
7．1．2 程序的注释
7．1．3 语句
7．1．4 常量
7．1．5 变量
7．1．6 标识符
7．1．7 函数
7．2 Python的数据类型
7．2．1 Python的数据类型分类
7．2．2 Python 中变量的基本特性
7．3 Python的常量
7．3．1 数字
7．3．2 字符串
7．3．3 布尔值
7．3．4 空值
7．4 Python的基本类型变量
7．4．1 变量的使用
7．4．2 基本变量的赋值
7．4．3 变量的地址
7．5 Python的构造类型变量
7．5．1 String(字符串)
7．5．2 list(列表)
7．5．3 tuple(元组)
7．5．4 Set(集合)
7．5．5 Dictionary(字典)
7．6 归纳与总结
7．6．1 各种类型的相互转化
7．6．2 字符串、列表、元组、字典和集合的异同点
思考与实践
第8章 Python的数据运算
8．1 运算的分类
8．2 运算符的功能与特性
8．2．1 算术运算
8．2．2 比较运算
8．2．3 赋值运算
8．2．4 逻辑运算符
8．2．5 成员运算
8．2．6 身份运算
8．2．7 按位运算符
8．3 运算的优先级
8．3．1 优先级与结合性
8．3．2 优先级的使用举例
思考与实践
第9章 键盘输入与屏幕输出
9．1 键盘输入与input()函数
9．1．1 input()函数
9．1．2 类型之间的转换
9．2 屏幕输出与print()函数
9．2．1 print()函数的功能
9．2．2 print()的三种使用形式
9．3 练一练：通用倒计时器
9．3．1 程序设计要求与具体程序
9．3．2 程序的两种运行方式
9．4 归纳与总结
思考与实践
第10章 学会选择靠if语句
10．1 选择问题与if语句
10．2 if语句的三种形式
10．2．1 if的第一种形式
10．2．2 if的第二种形式
10．2．3 if语句的第三种形式
10．3 多重if语句与if的嵌套
10．4 关于if语句的重要小结
10．4．1 关于if语句的小结
10．4．2 练一练――温度转换升级版1
思考与实践
第11章 重复操作与循环语句
11．1 循环及其应用
11．2 while语句与for语句
11．2．1 while语句
11．2．2 for语句
11．3 continue和break语句
11．4 练一练――摄氏与华氏温度转换
11．4．1 程序设计要求与具体程序
11．4．2 程序的详细分析
11．5 归纳与总结
11．5．1 循环语句for与while的else扩展
11．5．2 语句break与 continue的区别
思考与实践
第12章 函数让程序的优雅
12．1 什么是函数
12．1．1 函数的概念
12．1．2 为什么要使用函数
12．2 函数的定义与调用
12．2．1 如何定义一个函数
12．2．2 如何调用函数
12．3 函数的参数传递与不定长参数
12．3．1 可变类型参数的传递与不可变类型参数的传递
12．3．2 必须参数、默认参数与关键词参数
\t12．3．3 不定长参数
12．4 匿名函数
12．5 变量的作用范围
12．6 练一练――剪刀石头布游戏
12．6．1 程序的设计要求与算法设计
\t12．6．2 完整程序
12．7 归纳与总结
12．7．1 函数的意义
12．7．2 return 语句
12．7．3 关于默认参数
12．7．4 if __name__ ==＇__main__＇的作用
思考与实践
第13章 “分而治之”与程序的模块化
13．1 模块化及其意义
13．1．1 为什么要模块化
13．1．2 什么是模块
13．2 如何定义和使用模块
13．2．1 中模块――文件模块的定义与应用
13．2．2 模块是如何被找到并引用的――模块搜索路径
13．3 大模块――包的定义与应用
13．3．1 什么是“包”
13．3．2 如何定义包
13．3．3 包的使用
13．4 归纳和总结
思考与实践
第14章 文件与数据格式化
14．1 文件及其操作
14．1．1 文件的概述
14．1．2 打开文件――open()函数
14．1．3 文件打开举例
14．1．4 读文件
14．1．5 写文件
14．1．6 文件指针及其移动
14．1．7 关闭文件
14．2 文件的应用举例――词频统计
14．2．1 英文文献的词频统计
14．2．2 jieba模块与中文文献的词频统计
14．3 CSV文件与JSON文件的操作
14．3．1 CSV格式文件及其操作
\t14．3．2 JSON格式文件及其操作
14．4 归纳与补充
14．4．1 关于文件的几点注意
14．4．2 文件的迭代
思考与实践
第15章 面向对象与类――让程序更人性化
15．1 面向对象与类
15．1．1 面向过程的程序设计
15．1．2 面向对象的程序设计
15．1．3 类（Class）
15．2 类的定义
15．2．1 类的定义
15．2．2 静态方法、类方法与类变量
15．2．3 私有属性和私有方法
15．3 类的使用
15．3．1 不带默认属性的类及其使用
15．3．2 带默认参数的类及其使用
15．3．3 类的组合使用
15．4 类的封装性
15．4．1 什么是封装
15．4．2 如何封装
15．5 类的继承性
15．5．1 什么是继承
15．5．2 类的单继承
15．5．3 构造函数的继承
15．5．4 类的多继承
15．5．5 类的多级继承
15．5．6 类的混合继承
15．6 类的多态性
15．6．1 什么是多态性
15．6．2 多态性举例
15．7 从模块中导入类
15．8 归纳与总结
15．8．1 类方法的属性化
15．8．2 关于内置变量__mro__
15．8．3 issubclass()与isinstance()
15．8．4 dir()
思考与实践
第16章 异常处理让程序健壮
16．1 错误与异常
16．1．1 错误（Error）
16．1．2 异常（Exception）
16．1．3 常见的标准异常
16．1．4 自定义异常
16．1．5 为什么要进行异常处理
16．2 异常处理的一般方法――try语句
16．2．1 try语句的一般语法
16．2．2 try语句的执行过程分析
16．3 异常处理的特殊方法――with语句
16．3．1 上下文管理
16．3．2 为什么要使用with语句
16．3．3 with语句的一般形式
16．3．4 with语句的工作机理
16．3．5 自定义上下文管理器
16．3．6 以Socket通信举例说明上下文管理器的定义
16．4 归纳与补充
16．4．1 关于try
16．4．2 关于异常的其他问题
16．4．3 关于Socket通信的再说明
思考与实践
第三篇 实战演习
第17章 桌面小游戏――剪刀石头布
17．1 图形化人机界面GUI及其应用
17．2 基于GUI的剪刀石头布游戏的算法与类的设计
17．2．1 算法设计
17．2．2 类的设计
17．2．3 计算机出拳的实现
17．2．4 最高得分的保存与读取
17．2．5 图形化界面
17．2．6 按键与鼠标的捕捉与处理
17．3 编辑程序
17．3．1 新建PyCharm工程
17．3．2 完整的源程序
17．3．3 程序运行效果
17．4 归纳与总结
17．4．1 设置解释器时出现“Cannot Save Setting”错误及其解决
17．4．2 将代码生成可执行文件
思考与实践
第18章 数据挖掘与分析――Bilibili视频爬虫
18．1 数据挖掘与网络爬虫
18．1．1 数据挖掘
18．1．2 网络爬虫
18．1．3 网络爬虫的基本原理
18．1．4 实现网络爬虫的关键技术
18．1．5 爬虫的基本框架
18．1．6 反爬与Robots协议
18．2 Python网络爬虫的开发平台与环境
18．3 爬虫的案例――B站网络爬虫
18．3．1 功能与设计要求
18．3．2 目标URL和应用接口的获取
18．3．3 举例：如何快速找到B站全站视频信息的公共接口――api
18．3．4 算法与流程图
18．3．5 多进程与多线程的选择
18．3．6 完整程序代码
18．4 归纳与总结
\t18．4．1 关于requests中get方法的几点注意事项
18．4．2 爬虫尺寸
18．4．3 反爬虫技术
思考与实践
第19章 图像识别与机器学习――字符型验证码自动识别
19．1 机器视觉与机器学习
19．1．1 机器视觉
19．1．2 机器学习
19．1．3 机器学习与神经网络
19．2 Tensorflow及其卷积神经网络
19．2．1 Tensorflow及其介绍
19．2．2 TensorFlow的程序举例
19．2．3 基于TensorFlow的卷积神经网络
19．3 字符型验证码的自动识别
19．3．1 字符型验证码
19．3．2 自动识别字符型验证码的两种方法
19．4 字符型验证码自动识别程序的实现
19．4．1 字符型验证码自动识别程序的算法设计
19．4．2 字符型验证码自动识别程序架构
19．4．3 字符型验证码自动识别程序
19．4．4 程序运行结果及其分析
19．5 归纳与小结
19．5．1 关于CNN模型
19．5．2 关于TensorFlow的一些问题
19．5．3 关于深度学习框架的问题
思考与实践
第20章 智能控制――基于串口控制的二极管花样显示
20．1 项目的设计目标
20．1．1 项目设计要求
20．1．2 串口及其设置
20．2 Pyboard开发板及其应用
20．2．1 Pyboard板
20．2．2 Pyboard板的安装
20．2．3 Pyboard板的控制方式
20．2．4 Pyboard板与上位机的串口通信测试
20．3 发光二极管显示板
20．4 项目的算法及其分析
20．4．1 上位机程序的算法
20．4．2 下位机程序的算法
20．5 项目的程序
20．5．1 上位机程序
20．5．2 下位机程序
20．6 实际运行效果及其分析
20．6．1 样机及其运行演示
20．6．2 程序运行要点
20．6．3 Pyboard板的资源
20．6．4 归纳与小结
思考与实践
第四篇 继续前进
第21章 程序的调试、测试与assert断言
21．1 程序的调试与测试
21．1．1 调试程序的方法
21．1．2 使用Python内置单步调试器（Pdb）调试程序
21．1．3 利用IDE集成开发环境调试程序
21．2 测试程序的方法
21．2．1 为什么要对程序进行测试
21．2．2 通过unittest实现一般测试
21．2．3 使用TestSuite进行测试
21．3 归纳与小结
思考与实践
第22章 Python程序的打包与发布
22．1 为什么要将程序打包
22．2 如何将程序打包
22．2．1 打包成．pyc文件
22．2．2 Python程序的运行过程
22．2．3 打包成．exe文件
22．3 归纳与小结
思考与实践
第23章 Python那些不得不说的事情
23．1 如何使程序更Pythonic
23．1．1 Python程序的基本原则
23．1．2 交换变量值（Swap Values）
23．1．3 合并字符串
23．1．4 使用关键字――in
23．1．5 Python的True值(Truth Values)
23．1．6 Enumerate――索引和元素(Index ＆ Item)
23．1．7 Python方法中参数的默认值
23．2 迭代器（Iterator)
23．2．1 迭代器
23．2．2 列表生成式（List Comprehensions）
23．3 生成器（Generator）
23．3．1 生成器
23．3．2 yield及其使用
23．4 归纳与小结
思考与实践