Python开发实例大全 下卷

　　本书内容齐全，通过范例循序渐进地讲解了开发Python应用程序的知识。本书主要内容包括：Python图形图像开发、多线程开发、Python游戏开发、数据可视化、Flask Web开发、Django Web开发、Python算法等知识。本书既适合零基础的人员学习，也适合已经了解了Python基础语法的、希望进一步提高Python开发水平的读者阅读，还可作为程序员的参考书。

　　张善香 Java、C++、PHP、Python等开发语言，现在负责云的研发和架构工作。从2014年起便开始研究机器学习课题，是国内早从事相关研究的专家之一。

目 录

第 10章 图形图像开发实战1
10.1 使用Pillow库2
范例10-01：安装Pillow库2
范例10-02：使用Image模块创建随机大小图片2
范例10-03：使用Image模块打开一幅图片3
范例10-04：实现图片透明度混合3
范例10-05：实现图片遮罩混合处理4
范例10-06：缩放指定图片5
范例10-07：使用Image模块缩放指定图片5
范例10-08：对指定图片实现剪切和粘贴功能6
范例10-09：对指定图片的格式进行转换6
范例10-10：旋转指定图片7
范例10-11：对指定图片实现过滤模糊操作8
范例10-12：使用其他内置函数8
范例10-13：使用Pillow绘制随机点阵图和点阵图9
范例10-14：将PNG图片转换为可读写的RLE图片10
范例10-15：使用ImageChops模块实现图片合成13
范例10-16：实现图像增强处理13
范例10-17：实现同时增强处理多幅图像14
范例10-18：对指定图片实现滤镜特效15
范例10-19：使用ImageDraw模块绘制二维图像16
范例10-20：使用ImageFont模块绘制二维图像17
范例10-21：生成随机验证码图片18
范例10-22：使用ImageFont模块绘制验证码18
范例10-23：绘制指定年份的日历19
10.2 pyBarcode库实战20
范例10-24：创建EAN-13标准的条形码20
范例10-25：将创建的EAN-13标准条形码保存为PNG图片20
范例10-26：创建两个条形码图片21
10.3 使用库qrcode创建二维码21
范例10-27：将文本信息生成为一个二维码21
范例10-28：将网址信息生成为一个二维码22
范例10-29：将网址信息生成为一个指定样式二维码22
范例10-30：将网址信息生成为一个带有素材图片的二维码23
范例10-31：使用qrcode开发一个二维码生成器24
10.4 scikit-image开发实战26
范例10-32：安装scikit-image26
范例10-33：使用skimage读入并显示外部图像26
范例10-34：读取并显示外部灰度图像27
范例10-35：读取并显示内置星空图片27
范例10-36：读取并保存内置星空图片28
范例10-37：显示内置星空图片的基本信息29
范例10-38：实现内置猫图片的红色通道的效果29
范例10-39：对内置猫图片进行二值化操作30
范例10-40：对内置猫图片进行裁剪处理31
范例10-41：将unit8类型转换成float类型31
范例10-42：将float类型转换成unit8类型31
范例10-43：将RGB图转换为灰度图32
范例10-44：使用skimage实现绘制图片功能32
范例10-45：使用subplot()函数绘制多视图窗口图片33
范例10-46：使用subplots()函数绘制多视图窗口图片34
范例10-47：使用viewer绘制并显示内置月亮图片35
范例10-48：显示系统内指定素材图片35
范例10-49：读取并显示文件夹pic中JPG图片的个数36
范例10-50：将指定素材图片批量转换为灰度图36
范例10-51：使用函数concatenate_images(ic)连接图片37
范例10-52：改变指定图片的大小37
范例10-53：使用函数rescale()缩放指定图片38
范例10-54：使用函数rotate()旋转指定图片38
10.5 使用face_recognition 实现人脸识别39
范例10-55：搭建开发环境39
范例10-56：显示指定人像的人脸特征39
范例10-57：在指定照片中识别人脸40
范例10-58：识别照片中的所有人脸41
范例10-59：判断照片中是否包含某个人脸43
范例10-60：识别照片中的人到底是谁43
范例10-61：摄像头实时识别44
第 11章 多线程开发实战46
11.1 使用threading模块47
范例11-01：使用_thread模块创建2个线程47
范例11-02：直接在线程中执行函数47
范例11-03：通过继承类threading.Thread创建线程48
范例11-04：使用方法join()实现线程等待48
范例11-05：使用RLock实现线程同步49
范例11-06：使用Lock对临界区加锁49
范例11-07：使用上下文管理器避免死锁50
范例11-08：测试前面上下文管理器文件的功能51
范例11-09：5位哲学家就餐问题52
范例11-10：使用Condition实现一个捉迷藏游戏53
范例11-11：实现一个周期性的定时器54
范例11-12：使用Semaphore对象执行4个线程55
范例11-13：只唤醒一个单独的等待线程55
范例11-14：使用BoundedSemaphore对象执行4个线程56
范例11-15：使用Event对象实现线程同步57
范例11-16：使用Event对象同步线程的启动57
范例11-17：使用Timer设置线程延迟5s后执行58
范例11-18：使用local对象管理线程局部数据59
范例11-19：使用local()创建一个线程本地存储对象59
11.2 使用进程库multiprocessing60
范例11-20：使用Process对象生成进程60
范例11-21：使用Pipe对象创建双向管道61
范例11-22：使用Queue对象放入进程61
范例11-23：使用Connection对象处理数据62
范例11-24：使用Shared对象在共享内存中创建共享ctypes对象62
范例11-25：使用Manager对象操作列表63
范例11-26：使用Manager对象共享对象类型63
范例11-27：使用Proxy对象共享对象类型64
范例11-28：使用Pool对象创建多个进程并实现并发处理65
范例11-29：使用Pool对象实现进程调度65
范例11-30：使用Pool对象并行处理某个目录下的文件66
范例11-31：使用线程和队列实现Actor并发编程模式67
范例11-32：使用元组的形式传递带标签消息68
范例11-33：实现一个Actor并发编程模式的变种69
11.3 使用库concurrent.futures69
范例11-34：使用submit()方法操作线程池70
范例11-35：使用map()方法返回迭代器结果70
范例11-36：使用wait()方法返回一个元组70
范例11-37：使用ThreadPoolExecutor实现异步调用71
范例11-38：使用ProcessPoolExecutor实现异步调用71
范例11-39：使用线程池服务 客户端72
范例11-40：手动创建自己的 线程池73
范例11-41：使用ThreadPoolExecutor 创建线程池的优势73
范例11-42：读取数据并标识出 所有访问过文件73
范例11-43：实现多核读取操作74
范例11-44：使用类Future实现 封装操作75
范例11-45：使用生成器代替 线程实现并发76
范例11-46：使用生成器来实现Actor并发77
11.4 使用sched模块78
范例11-47：使用类scheduler实现时间调度78
范例11-48：使用scheduler对象实现时间调度78
范例11-49：使用sched()方法定时执行任务79
范例11-50：使用sched循环执行任务79
范例11-51：使用queue模块实现线程之间数据通信80
范例11-52：构建一个线程安全的优先级队列81
范例11-53：实现FIFO队列82
范例11-54：实现LIFO队列83
范例11-55：使用模块queue实现优先级队列83
范例11-56：轮询多个线程队列83
11.5 使用模块subprocess85
范例11-57：使用模块subprocess创建子进程85
范例11-58：使用类Popen创建进程并执行指定源码86
第 12章 Python游戏开发实战87
12.1 简单的小游戏88
范例12-01：猜数游戏88
范例12-02：龙的世界游戏89
范例12-03：Hangman游戏90
范例12-04：恺撒密码游戏94
范例12-05：维吉尼亚密码游戏94
范例12-06：Reversi黑白棋游戏95
范例12-07：石头、剪子、布游戏99
12.2 Pygame游戏开发初级实战101
范例12-08：安装Pygame101
范例12-09：开发第 一个Pygame程序102
范例12-10：处理键盘事件103
范例12-11：在全屏显示模式和非全屏显示模式之间进行切换104
范例12-12：显示指定样式文字104
范例12-13：实现一个三原色颜色滑动条效果105
范例12-14：随机在屏幕上绘制点106
范例12-15：随机在屏幕中绘制各种多边形107
12.3 Pygame游戏开发高级实战108
范例12-16：开发一个俄罗斯方块游戏108
范例12-17：仿微信飞机游戏115
范例12-18：简单的贪吃蛇游戏117
范例12-19：推箱子游戏120
范例12-20：吃苹果游戏123
范例12-21：简易跑酷游戏125
范例12-22：小猫吃鱼游戏128
范例12-23：分析官网的坦克大战游戏129
范例12-24：两种贪吃蛇游戏方案132
范例12-25：简易俄罗斯方块游戏139
12.4 Cocos2d游戏开发实战140
范例12-26：第 一个Cocos2d程序140
范例12-27：创建层141
范例12-28：在层中添加事件142
范例12-29：在层中添加动作143
范例12-30：在层中使用鼠标按键事件144
范例12-31：使用地图145
范例12-32：2048游戏145
范例12-33：贪吃蛇游戏147
范例12-34：水果连连看游戏148
范例12-35：AI智能贪吃蛇方案149
范例12-36：AI智能五子棋游戏152
第 13章 数据可视化实战156
13.1 使用Matplotlib157
范例13-01：安装Matplotlib157
范例13-02：绘制散点图158
范例13-03：绘制一个简单的折线图159
范例13-04：设置标签文字和线条粗细160
范例13-05：绘制指定样式的散点图160
范例13-06：绘制柱状图161
范例13-07：绘制有说明信息的柱状图162
范例13-08：绘制一个比较美观的柱状图163
范例13-09：绘制多幅子图165
范例13-10：在一个坐标系中绘制两个折线图166
范例13-11：使用正弦函数和余弦函数绘制曲线167
范例13-12：使用Matplotlib的默认配置绘图167
范例13-13：绘制随机漫步图168
范例13-14：绘制3D图表170
范例13-15：绘制波浪图171
范例13-16：绘制散点图171
范例13-17：绘制等高线图171
范例13-18：绘制饼状图172
范例13-19：大数据分析2014年温度和温度173
范例13-20：在tkinter中使用Matplotlib绘制图表174
13.2 使用库pygal175
范例13-21：安装库pygal176
范例13-22：使用pygal模拟掷骰子176
范例13-23：模拟同时掷两个骰子177
13.3 读写处理CSV文件178
范例13-24：输出CSV文件中的日期和标题178
范例13-25：将数据保存为CSV格式179
范例13-26：读取指定CSV文件的文件头179
范例13-27：输出CSV文件的文件头和对应位置180
范例13-28：输出CSV文件中每天的气温180
范例13-29：根据CSV文件数据绘制图表181
范例13-30：提取CSV数据并保存到MySQL数据库181
范例13-31：提取CSV数据并保存到SQLite数据库184
13.4 使用库pandas185
范例13-32：安装库pandas并测试是否安装成功185
范例13-33：读取并显示CSV文件中的前3条数据186
范例13-34：更加规整地读取并显示CSV文件中的前3条数据186
范例13-35：读取并显示CSV文件中的某列数据187
范例13-36：用统计图表展示CSV中的某列数据187
范例13-37：选择指定数据188
范例13-38：显示CSV文件中某列和某行数据188
范例13-39：在图表中统计显示CSV文件中的出现次数前10名信息191
范例13-40：统计文件bikes.csv中每个月的骑行数据192
范例13-41：输出某街道前5天的骑行数据192
范例13-42：使用时间序列功能193
范例13-43：获取某一天是星期几193
范例13-44：统计周一到周日每天的骑行数据193
范例13-45：使用Matplotlib图表统计周一到周日每天的骑行数据194
范例13-46：使用Matplotlib统计某区域的全年天气数据194
范例13-47：输出CSV文件中的全部天气信息195
13.5 使用库NumPy195
范例13-48：安装库NumPy并创建一个2×3的二维数组196
范例13-49：索引数组中的元素196
范例13-50：使用内置函数操作数组196
范例13-51：使用arange()函数创建数组并进行迭代197
范例13-52：数组转置和修改197
范例13-53：返回展开为一维数组的副本197
范例13-54：使用字符串函数198
范例13-55：使用正弦、余弦和正切函数199
范例13-56：使用算术函数实现四则运算199
范例13-57：从给定数组的元素中沿指定轴返回小值和值200
范例13-58：使用函数sort()实现快速排序200
范例13-59：使用函数byteswap()实现字节交换201
范例13-60：使用函数empty()返回一个矩阵202
范例13-61：在NumPy中使用Matplotlib202
范例13-62：使用Matplotlib绘制正弦波图203
范例13-63：使用Matplotlib绘制直方图203
第 14章 Flask Web开发实战204
14.1 Flask Web初级实战205
范例14-01：安装Flask205
范例14-02：第 一个Flask Web程序205
范例14-03：使用PyCharm开发Flask程序206
范例14-04：传递URL参数208
范例14-05：使用GET请求获取URL参数208
范例14-06：使用cookie跟踪用户行为209
范例14-07：使用Flask-Script扩展增强程序功能210
范例14-08：使用模板211
范例14-09：使用Flask-Bootstrap
扩展212范例14-10：使用Flask-Moment
扩展本地化日期和时间214
范例14-11：使用Flask-WTF扩展处理Web表单215
范例14-12：文件上传系统217
范例14-13：用户注册登录系统218
范例14-14：使用Flask-SQLAlchemy管理数据库220
范例14-15：使用Flask-Mail 扩展发送电子邮件222
范例14-16：使用SendGrid发送邮件225
14.2 Flask Web高级实战227
范例14-17：Python+Flask+MySQL开发信息发布系统227
范例14-18：图书借阅管理系统230
范例14-19：Flask+TinyDB实现个人日志系统235
范例14-20：使用Peewee+Flask+MySQL开发一个在线留言系统240
范例14-21：使用Flask+MySQL
开发一个信息发布系统241
第 15章 Django Web开发实战245
15.1 Django Web初级实战246
范例15-01：安装Django246
范例15-02：第 一个Django项目246
范例15-03：在URL中传递参数248
范例15-04：使用模板250
范例15-05：使用表单251
范例15-06：实现基本的数据库操作252
15.2 Django Web高级实战253
范例15-07：使用Django后台管理系统开发一个博客系统253
范例15-08：开发一个新闻聚合系统256
范例15-09：开发一个在线商城系统262
范例15-10：智能书签管理系统270
范例15-11：智能新闻发布系统274
范例15-12：智能图书借阅系统277
范例15-13：Django+ Vue在线聊天室系统280
15.3 使用库Mezzanine281
范例15-14：使用Mezzanine开发一个内容管理系统281
范例15-15：基于Cartridge的购物车程序283
范例15-16：在线BBS论坛系统285
第 16章 三维立体程序开发实战290
16.1 使用Matplotlib绘制三维图形291
范例16-01：绘制一个简单的3D图形291
范例16-02：绘制3D曲线291
范例16-03：绘制3D轮廓图292
范例16-04：绘制3D直方图293
范例16-05：绘制3D网状线293
范例16-06：绘制3D三角面片图293
范例16-07：绘制3D散点图294
范例16-08：绘制3D文字295
范例16-09：绘制3D条形图296
范例16-10：绘制3D曲面图296
范例16-11：绘制3D散点图297
范例16-12：绘制混合图298
范例16-13：绘制子图298
范例16-14：绘制3D坐标系299
16.2 使用OpenGL绘制三维图形300
范例16-15：安装PyOpenGL301
范例16-16：第 一个PyOpenGL程序301
范例16-17：点线面的绘制302
范例16-18：绘制平方曲线304
范例16-19：绘制立方曲线305
范例16-20：绘制艺术图像306
范例16-21：绘制不同的线条307
范例16-22：绘制平滑阴影三角形308
范例16-23：渲染一个简单的立方体309
范例16-24：实现灯光渲染309
范例16-25：灯光渲染陈列茶壶310
范例16-26：控制旋转物体313
范例16-27：实现一个简单的动画313
范例16-28：实现旋转复杂图形的动画314
范例16-29：实现一个简单的3D游戏315
范例16-30：移动的3D立方体319
范例16-31：飞翔的立方体世界320
16.3 使用Panda3D绘制三维图形321
范例16-32：安装Panda3D并
创建第 一个Panda3D程序321
范例16-33：熊猫游戏324
范例16-34：迷宫中的小球游戏324
范例16-35：飞船大作战游戏328
范例16-36：拳击赛游戏330
范例16-37：超级大恐龙331
范例16-38：熊猫游乐场游戏332
范例16-39：魔幻迪厅游戏332
范例16-40：魔幻萤火虫之夜333
范例16-41：奔跑的精灵333
第 17章 Python算法实战334
17.1 常用的算法思想实战335
范例17-01：使用递归函数创建质数335
范例17-02：实现拓扑排序335
范例17-03：使用分治算法求顺序表的值335
范例17-04：判断某个元素是否在其中336
范例17-05：找出一组序列中的第k小的元素336
范例17-06：使用回溯法求集合{1, 2, 3, 4}的所有子集337
范例17-07：获取[1,2,3,4]的所有排列338
范例17-08：回溯法的8“皇后”问题339
范例17-09：使用回溯法解决迷宫问题340
范例17-10：使用回溯法解决背包问题341
范例17-11：找出从正整数1,2,3…n中任取r个数的所有组合342
范例17-12：使用回溯法实现图的遍历343
范例17-13：使用回溯法解决旅行者交通费用问题344
范例17-14：使用回溯法解决图的着色问题346
范例17-15：实现 'a'、'b'、'c'、'd' 4个元素的全排列347
范例17-16：解决选排列问题348
范例17-17：解决作业调度问题350
范例17-18：长公共子序列351
范例17-19：爬楼梯问题352
范例17-20：使用穷举法计算24点353
范例17-21：穷举指定长度的所有字符串353
范例17-22：使用穷举法计算平方根354
范例17-23：解决一个数学问题354
范例17-24：使用递归法计算斐波那契数列的第n项355
范例17-25：使用递归法计算两个数的乘积355
范例17-26：计算n的阶乘356
范例17-27：使用递归算法解决“汉诺塔”问题356
范例17-28：利用递归算法获取
斐波那契数列前n项的值358
范例17-29：利用切片递归方式查找数据358
范例17-30：顺时针90°调换二维数组中的数据359
范例17-31：换零钱的问题359
范例17-32：使用递归算法实现二分法查找360
范例17-33：小球弹跳递归计算距离360
范例17-34：深度优先与广度优先遍历的递归实现360
17.2 排序操作算法实战362
范例17-35：实现快速排序362
范例17-36：实现合并排序363
范例17-37：使用递归算法实现快速排序363
范例17-38：实现冒泡排序363
范例17-39：实现从大到小的冒泡排序364
范例17-40：冒泡排序的另外方案364
范例17-41：冒泡排序的降序排列365
范例17-42：实现基本的快速排列366
范例17-43：实现插入排序366
范例17-44：实现无序数据的插入排序367
范例17-45：实现固定数据的插入排序367
范例17-46：排序随机生成的0～100的数值368
范例17-47：实现选择排序368
范例17-48：实现直接选择排序369
范例17-49：实现选择排序的操作步骤369
范例17-50：选择排序和Python
内置函数的效率对比370
范例17-51：使用选择排序处理字符371
范例17-52：排序处理多个队列372
范例17-53：使用堆排序372
范例17-54：使用堆排序处理数据373
范例17-55：将数组按照堆输出374
范例17-56：在堆内实现任意查找374
范例17-57：实现小堆375
范例17-58：使用堆进行排序376
范例17-59：实现大顶堆排序377
范例17-60：实现堆排序的3种方式378
范例17-61：实现基数排序379
范例17-62：实现桶排序380
范例17-63：实现计数排序380
范例17-64：实现希尔排序381
范例17-65：展示希尔排序的步骤381
范例17-66：利用希尔排序排列一个列表382
范例17-67：实现折半插入排序382
范例17-68：实现归并排序383
范例17-69：使用归并排序处理指定列表384
范例17-70：归并排序的另外解决方案384
范例17-71：使用归并排序处理两个列表385
范例17-72：浮点数的归并排序385
范例17-73：使用折半查找算法386
范例17-74：展示归并排序的处理步骤387
17.3 经典数据结构开发实战387
范例17-75：汉诺塔问题387
范例17-76：简单的爬楼梯问题387
范例17-77：近点对问题388
范例17-78：从数组中找出指定和的数值组合389
范例17-79：找零问题390
范例17-80：马踏棋盘391
范例17-81：渡过问题392
范例17-82：1000以内的完全数393
范例17-83：多进程验证哥德巴赫猜想394
范例17-84：高斯消元法解线性方程组395
范例17-85：歌星大奖赛398
范例17-86：捕鱼和分鱼398
范例17-87：平分7筐鱼399
范例17-88：百钱买百鸡400