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本书既可作为Python开发入门者的自学用书,也可作为高等院校相关专业的教学参考书

1.1Python的魅力  1

1.1.1Python很容易记忆  2

1.1.2Python很容易使用  3

1.1.3Python有广阔的前景  4

1.2Python(Anaconda)的下载和安装… 6

1.2.1什么是Anaconda 6

1.2.2必要的学习环境7

1.2.3在 Windows系统中安装Anaconda  8

1.2.4在macOS(OS X)系统中安装Anaconda9

1.2.5在Linux系统中安装Anaconda  10

1.2.6已经安装Python的情况  11

1.2.7安装本家版Python 11

1.3交互式脚本(对话型脚本) 13

1.3.1在 Windows系统中启动交互式脚本  13

1.3.2在 macOS、Linux系统中启动交互式脚本14

1.3.3输入Python代码15

1.3.4关闭交互式脚本20

1.4在文件中编写Python程序  20

1.4.1使用Editor(编辑器)编写程序21

1.4.2保存Python程序 21

1.4.3在 Windows系统中运行Python的脚本文件22

1.4.4在 macOS、Linux系统中执行Python的脚本文件 23

1.4.5推荐的编辑器和选择方法24

1.5使用Jupyter Notebook  26

1.5.1在 Windows、macOS系统中启动内核  28

1.5.2在Linux系统中启动内核  28

1.5.3使用主面板29

1.5.4制作Notebook29

1.5.5使用Notebook运行程序  30

1.5.6保存Notebook 32

1.5.7结束Notebook 33

1.5.8使用Jupyter Notebook的tmpnb  33

1.5.9示例代码的运行方法34

第2章 用Python开始程序设计36

2.1使用数值36

2.1.1使用数值的四则运算37

2.1.2四则运算和优先顺序38

2.2使用变量38

2.2.1定义变量38

2.2.2使用变量进行计算39

2.3使用字符串41

2.3.1定义字符串41

2.3.2字符串的连接42

2.3.3复合运算符43

2.3.4统一类型的Python风格  44

2.3.5字符串与数值的转换(类型转换) 45

2.4使用列表47

2.4.1定义列表47

2.4.2指定索引取出元素48

2.4.3列表的连接50

2.4.4元素的置换和删除50

2.4.5使用切片取出多个元素52

2.4.6列表的列表———二维数组53

2.4.7列表的合计、值和小值55

2.4.8查看列表长度56

2.5用for语句进行循环操作  57

2.6用if语句进行条件分支  61

2.6.1比较数值63

2.6.2比较字符串63

2.6.3检索字符串64

2.6.4比较列表64

2.6.5检索列表元素65

2.6.6使用else语句  65

2.7使用函数69

2.7.1什么是函数69

2.7.2调用函数70

2.7.3函数的参数70

2.7.4函数的返回值(1) 71

2.7.5定义函数72

2.7.6定义参数74

2.7.7函数的返回值(2) 75

2.7.8本地变量76

2.8使用模块79

2.8.1导入模块80

2.8.2import语句的as 81

2.8.3使用了from的导入  81

2.8.4模块的查找方法82

第3章 掌握Python的基础83

3.1使用字典83

3.1.1什么是字典83

3.1.2使用键取出元素84

3.1.3使用键替换元素85

3.1.4添加新的键与值86

3.1.5使用键删除元素87

3.1.6确认键的存在88

3.1.7使用键的循环89

3.2使用set(集合) 90

3.2.1定义set  91

3.2.2求set的并集  91

3.2.3求set的差集  92

3.2.4求set的交集  92

3.2.5求set的异或  93

3.2.6set与列表  94

3.2.7set与比较  94

3.3使用元组95

3.4if语句的应用99

3.4.1比较运算符99

3.4.2比较运算符与True和False  99

3.4.3关于比较的备忘录 100

3.4.4复杂的比较———逻辑运算 100

3.5循环的应用 101

3.5.1使用while语句制作循环  101

3.5.2使用了break语句和continue语句的循环控制  103

3.5.3循环的else 105

3.6函数的应用 105

3.6.1对函数定义默认参数 106

3.6.2参数的关键字指定 107

3.6.3函数和本地变量 108

第4章 熟练使用内置类型111

4.1作为对象的内置类型概述 111

4.1.1什么是方法 111

4.1.2作为对象的内置类型 113

4.1.3内置的数据类型一览 114

4.1.4数据类型的分类 116

4.1.5序 列  116

4.1.6可更改和不可更改 117

4.1.7set类型和字典类型117

4.2操作数值类型 118

4.2.1十六进制的表示方法 118

4.2.2二进制的表示方法119

4.2.3八进制的表示方法 120

4.2.4位运算  121

4.3熟练使用字符串类型 121

4.3.1字符串的替换和删除 121

4.3.2split()方法和join()方法  122

4.3.3转义序列  124

4.3.4raw字符串 126

4.3.5字符串中可以使用的方法 126

4.3.6字符串的格式化 128

4.4熟练掌握列表类型和元组类型 132

4.4.1给列表排序 132

4.4.2自定义排列顺序 133

4.4.3解包代入  134

4.4.4切片的步长数 135

4.4.5使用了切片元素的代入和删除135

4.4.6列表中可以使用的方法 136

4.5熟练使用set类型  137

4.6熟练掌握字典类型 138

4.6.1通过序列等制作字典 138

4.6.2将两个字典进行组合 139

4.6.3巧妙处理字典的键 139

4.6.4灵活运用字典中的方法 140

4.7if语句和内置类型142

4.8for语句和内置类型142

4.8.1熟练使用range()函数 142

4.8.2序列和循环计数器143

4.8.3使用两个序列的循环 144

4.9函数和内置类型 145

4.9.1返回值和解包代入 145

4.9.2在函数中接收参数列表 146

4.9.3在函数中接收关键字参数 147

4.10Python的字符串和日语 147

4.10.1有关字符编码的基础知识147

4.10.2Python和 Unicode 150

4.10.3字节类型150

4.10.4字符串向字节类型转换152

4.10.5字节类型向字符串类型转换153

4.10.6脚本文件的编码指定153

4.10.7编码的判断154

4.10.8编码和乱码154

4.10.9多字节字符和字符的分界156

4.11Python的文件处理 156

4.11.1文件和文件对象158

4.11.2从文件中读取160

4.11.3写入文件162

4.11.4处理二进制文件162

4.11.5文件名称的处理163

第5章 Python与函数式程序设计  165

5.1什么是函数式程序设计 165

5.1.1Python的语句和表达式 167

5.1.2Lambda表达式  167

5.2解析式  168

5.2.1列表解析式 169

5.2.2列表解析式的详细介绍 169

5.2.3在列表解析式中使用if 170

5.2.4字典解析式 171

5.2.5set解析式172

5.3使用迭代  172

5.3.1什么是迭代 172

5.3.2迭代和延迟评价 173

5.4使用生成器 175

5.4.1定义生成器函数 176

5.4.2生成器表达式 176

5.5高阶函数和装饰器177

5.5.1高阶函数  177

5.5.2装饰器  179

第6章 类与面向对象开发181

6.1在Python中使用类181

6.1.1对象和类  181

6.1.2由类制作对象(实例) 182

6.1.3使用实例  183

6.1.4对象和实例183

6.2制作类184

6.2.1定义类 185

6.2.2实例的属性 185

6.2.3方法的定义与初始化方法“__init__()”187

6.2.4方法与参数“self”  188

6.2.5属性的隐蔽性 192

第7章 类的继承与高级面向对象功能194

7.1继承类  194

7.1.1指定超类  195

7.1.2方法的重写 195

7.1.3初始化方法的重写 196

7.1.4得到使用super()的超类  197

7.1.5插 槽 198

7.1.6特 征  199

7.2使用特殊方法 200

7.3继承内置类型 206

第8章 模 块209

8.1创建模块文件夹 209

8.1.1导入模块时的操作 210

8.1.2仅在执行文件时执行的块 211

8.1.3类与模块  212

8.2模块的层次(包) 213

8.2.1包的本质  213

8.2.2创建包  214

8.3使用模块时的注意事项 214

8.3.1使用from语句导入的弊端  214

8.3.2模块的搜索顺序 214

8.4使用第三方模块 215

8.4.1模块的搜寻方法 215

8.4.2使用pip安装模块  216

8.4.3使用conda安装模块  217

8.4.4模块的种类 217

8.4.5手动安装模块 218

8.4.6模块的设置场所和Python的版本  218

第9章 作用域与对象221

9.1命名空间、作用域221

9.1.1作用域的规则 222

9.1.2类、实例的作用域224

9.2纯粹面向对象语言Python 225

9.2.1对象与属性 225

9.2.2魔法函数dir()226

9.2.3作为属性的方法 227

9.2.4全部都是对象 228

9.2.5对象与类型228

9.2.6对象与属性 230

9.2.7类、模块与属性231

9.2.8对象和变量 231

9.2.9对象与命名空间 232

第10章 异常处理 234

10.1Python的异常处理 234

10.1.1异常的发生234

10.1.2捕获异常235

10.1.3with语句  237

10.1.4异常与追溯237

10.1.5引发(raise)异常238

10.1.6显示追溯238

10.2常见错误或异常与对策239

10.2.1读取程序时发生的错误(SyntaxError) 240

10.2.2程序执行中发生的错误(Exception) 240

第11章 使用标准库 243

11.1标准库的导入243

11.2数据结构244

11.2.1保持添加时顺序的“collections.OrderedDict”  244

11.2.2带有默认值的字典“collections.defaultdict” 245

11.2.3协助列表sort的“bisect” 246

11.3处理日期数据的“datetime、calendar” 247

11.3.1日期与时刻和字符串249

11.3.2日期与时刻的运算和比较250

11.3.3使用datetime.date类的方法  251

11.3.4使用datetime.datetime类的方法  252

11.3.5使用calendar模块  252

11.4正则表达式“re” 254

11.4.1re模块  254

11.4.2Python的正则表达式 255

11.4.3正则表达式的pattern字符串  255

11.4.4使用正则表达式对象257

11.4.5将模式传递给参数,进行正则表达式的处理  259

11.4.6使用匹配对象260

11.4.7正则表达式的示例261

11.5获取操作系统参数的“sys”  261

11.5.1获取命令行的参数261

11.5.2程序的结束262

11.5.3其他函数与变量262

11.6获得及操作文件、进程等依赖 OS信息的“OS” 262

11.6.1获取、操作与进程相关的信息 262

11.6.2文件与目录的操作263

11.6.3进程管理265

11.6.4在交换平台使用了路径的操作266

11.7使用数学函数“math”“random” 267

11.7.1math———数学函数模块 267

11.7.2random———生成随机数 269

11.8获取因特网上数据的“urllib”  270

11.8.1从 Web或FTP中获取文件271

11.8.2使用request.urlretrieve()函数的示例代码  271

11.8.3从 Web或FTP中读取数据272

11.8.4在urlopen()返回的对象中可以使用的方法  272

11.8.5BASIC认证 273

11.8.6用POST方式传输数据  274

11.8.7其他函数275

11.9创建字符串库虚拟文件的“io.StringIO”  276

11.10CSV(逗号分隔值)文件的操作  277

11.11对象持久化与序列化“shelve”“pickle” 278

11.11.1将字典持久化的“shelve” 279

11.11.2执行对象持久化与序列化的“pickle”  280

11.12处理JSON数据的“json”  282

11.12.1将JSON转换为Python的数据类型283

11.12.2Python的数据类型转换为JSON 283

11.12.3json的使用示例 284

第12章 Python与数据科学  285

12.1NumPy与 matplotlib 285

12.1.1所谓的 NumPy与matplotlib  285

12.1.2使用NumPy 287

12.1.3使用 matplotlib 290

12.2使用NumPy 291

12.2.1生成NumPy的array  291

12.2.2使用数组的运算293

12.2.3访问元素295

12.2.4数组的连接295

12.2.5复制数组296

12.3使用 matplotlib 296

12.3.1使用plot()来绘制图表297

12.3.2控制plot()的绘制299

12.3.3加入字符300

12.4将日本的人口可视化300

12.4.1读取人口数据301

12.4.2绘制人口金字塔303

12.4.3将图表绘制在交互式中304

12.4.4推算未来人口数量306

12.5Python与机器学习 310

12.5.1用机器学习进行数值的预测311

12.5.2机器学习的算法315

12.5.3由姓名来判定性别316

12.5.4机器学习、数据科学与Python  320

12.5.5深度学习的登场和未来321

第13章 Python 2 323

13.1Python 3与Python 2的不同点323

13.1.1在Python 3中被削减掉的功能  324

13.1.2在Python 2.7中可以使用的Python3功能 324

13.1.3在Python 3中改变了的功能  325

13.1.4模块的再配置、名称变更 329

13.2从Python 2到Python 3的迁移  330

13.3结束语331