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第1篇Python编程基础1

第1章 编程与Python1

1.1 什么是编程1

1.1.1 硬件与软件1

1.1.2 编程语言2

1.1.3 编程与调试3

1.2 选择Python的理由4

1.2.1 Python是免费的自由软件4

1.2.2 Python是跨平台的4

1.2.3 Python功能强大4

1.2.4 Python清晰优雅5

1.3 安装Python5

1.3.1 在Windows下安装Python6

1.3.2 在Linux下安装Python7

1.4 选择开发工具9

1.4.1 Python自带开发工具：IDLE9

1.4.2 文本编辑器：Emacs10

1.4.3 Python开发工具：PythonWin12

1.5 编辑和运行Python程序15

1.5.1 你好，Python15

1.5.2 运行程序文件15

1.5.3 交互式运行Python16

1.6 小结17

1.7 本章习题17

第2章 Python起步18

2.1 Python语法基础18

2.1.1 缩进分层18

2.1.2 代码注释19

2.1.3 断行19

2.2 Python输入／输出20

2.2.1 接收键盘／输入20

2.2.2 显示处理结果21

2.3 用Python计算21

2.3.1 算式与代数式运算22

2.3.2 惊奇23

2.4 小结24

2.5 本章习题24

第3章 Python数据类型26

3.1 Python简单数据类型26

3.1.1 字符串（str）26

3.1.2 整数（int）29

3.1.3 浮点数（float）30

3.1.4 类型转换30

3.2 字符串进阶31

3.2.1 原始字符串31

3.2.2 格式化字符串32

3.2.3 中文字符串处理32

3.3 标志符与赋值号33

3.3.1 标志符33

3.3.2 赋值号“＝”33

3.4 Python结构数据类型34

3.4.1 列表（list）34

3.4.2 元组（tuple）36

3.4.3 字典（dict）36

3.5 内置常量与逻辑运算符、比较运算符38

3.5.1 常用内置常量38

3.5.2 Python中逻辑运算符38

3.5.3 Python中比较运算符39

3.5.4 Python中其他逻辑操作符39

3.6 序列40

3.6.1 序列切片40

3.6.2 序列内置操作41

3.7 小结42

3.8 本章习题42

第4章 控制语句执行流程44

4.1 用if选择执行语句44

4.1.1 if基础44

4.1.2 if语句的嵌套47

4.2 用for循环执行语句49

4.2.1 for基础49

4.2.2 for语句与break语句、continue语句49

4.2.3 for语句与range（）函数51

4.2.4 for语句与内置迭代函数52

4.3 用while循环执行语句53

4.3.1 while基础53

4.3.2 增量赋值运算符54

4.4 推导或内涵（list comprehension）55

4.4.1 推导基础55

4.4.2 推导进阶55

4.5 小结56

4.6 本章习题56

第5章 自定义功能单元（一）58

5.1 使用函数58

5.1.1 声明函数58

5.1.2 调用函数59

5.2 深入函数60

5.2.1 默认值参数60

5.2.2 参数传递62

5.2.3 可变数量参数传递62

5.2.4 拆解序列的函数调用65

5.2.5 函数调用时参数的传递方法65

5.3 变量的作用域67

5.4 使用匿名函数（lambda）68

5.5 Python常用内建函数69

5.6 小结70

5.7 本章习题70

第6章 自定义功能单元（二）72

6.1 面向对象编程概述72

6.1.1 万物皆对象72

6.1.2 对象优越性73

6.1.3 类和对象73

6.2 定义和使用类73

6.2.1 定义类73

6.2.2 使用类74

6.3 类的属性和方法75

6.3.1 类的方法75

6.3.2 类的属性77

6.3.3 类成员方法与静态方法79

6.4 类的继承80

6.4.1 类的继承80

6.4.2 多重继承81

6.4.3 方法重载83

6.5 小结83

6.6 本章习题83

第7章 错误、异常和程序调试85

7.1 语法错误85

7.2 异常的处理86

7.2.1 异常处理的基本语法86

7.2.2 Python主要的内置异常及其处理88

7.3 手工抛出异常90

7.3.1 用raise手工抛出异常90

7.3.2 assert语句91

7.3.3 自定义异常类92

7.4 用pdb调试程序93

7.4.1 调试语句块函数93

7.4.2 调试函数94

7.5 测试程序95

7.5.1 用testmod函数测试95

7.5.2 用testfile函数测试96

7.6 小结97

7.7 本章习题97

第2篇Python编程高阶99

第8章 复杂程序组织99

8.1 模块99

8.1.1 模块概述99

8.1.2 自己编写模块100

8.1.3 模块位置101

8.1.4 _pycache_目录102

8.1.5 具有独立运行能力的模块102

8.2 包103

8.2.1 包概述103

8.2.2 包详解104

8.3 Python常用标准库简介105

8.3.1 数学类模块105

8.3.2 日期与时间类106

8.4 小结106

8.5 本章习题106

第9章 迭代器、生成器与装饰器108

9.1 迭代器108

9.1.1 迭代器概述108

9.1.2 自定义迭代器109

9.1.3 内置迭代器工具109

9.2 生成器112

9.2.1 生成器创建112

9.2.2 深入生成器113

9.2.3 生成器与协程114

9.3 装饰器115

9.3.1 装饰器概述115

9.3.2 装饰函数115

9.3.3 装饰类116

9.4 小结117

9.5 本章习题118

第10章 Python进阶话题119

10.1 函数与命名空间119

10.2 闭包及其应用120

10.2.1 闭包概述120

10.2.2 闭包与延迟求值121

10.2.3 闭包与泛型函数121

10.3 上下文管理器122

10.4 用字符串操作对象属性124

10.5 用字典构造分支程序125

10.6 重载类的特殊方法126

10.7 鸭子类型（duck typing）与多态127

10.8 小结128

10.9 本章习题128

第11章 文件与文件系统130

11.1 文件操作基础130

11.1.1 open（）函数130

11.1.2 用fileinput操作文件132

11.2 常用文件和目录操作133

11.2.1 获得当前路径133

11.2.2 获得目录中的内容133

11.2.3 创建目录134

11.2.4 删除目录134

11.2.5 判断是否是目录134

11.2.6 判断是否为文件134

11.2.7 遍历某目录下的所有文件和目录135

11.2.8 由文件名批量获取姓名和考号135

11.2.9 批量文件重命名136

11.3 编译为可执行文件137

11.3.1 用py2exe生成可执行程序137

11.3.2 用cx_freeze生成可执行文件138

11.4 小结140

11.5 本章习题140

第12章 基于tkinter的GUI编程141

12.1 GUI概述141

12.1.1 GUI是什么141

12.1.2 Python编写GUI程序库141

12.2 tkinter图形化库简介142

12.2.1 创建GUI程序第一步142

12.2.2 创建GUI程序第二步143

12.3 tkinter组件144

12.3.1 组件分类144

12.3.2 布局组件144

12.4 常用tkinter组件145

12.4.1 按钮145

12.4.2 文本框147

12.4.3 标签148

12.4.4 菜单149

12.4.5 单选框和复选框151

12.4.6 绘制图形153

12.5 响应操作事件155

12.5.1 事件基础155

12.5.2 响应事件157

12.6 对话框159

12.6.1 标准对话框159

12.6.2 自定义对话框165

12.7 小结166

12.8 本章习题166

第13章 正则表达式168

13.1 正则表达式基础168

13.1.1 正则表达式概述168

13.1.2 正则表达式基本元字符168

13.1.3 常用正则表达式170

13.2 re模块171

13.2.1 正则匹配搜索函数171

13.2.2 sub（）与subn（）函数172

13.2.3 split（）函数173

13.2.4 正则表达式对象173

13.3 分组匹配与匹配对象使用177

13.3.1 分组基础177

13.3.2 分组扩展177

13.3.3 匹配对象与组的使用178

13.3.4 匹配对象与索引使用179

13.4 正则表达式应用示例180

13.5 小结182

13.6 本章习题182

第14章 网络编程183

14.1 网络编程基础183

14.1.1 什么是网络183

14.1.2 网络协议183

14.1.3 地址与端口184

14.2 套接字的使用185

14.2.1 用socket建立服务器端程序185

14.2.2 用socket建立客户端程序186

14.2.3 用socket建立基于UDP协议的服务器与客户端程序188

14.2.4 用socketserver模块建立服务器189

14.3 urllib与http包使用190

14.3.1 urllib和http包简介190

14.3.2 用urllib和http包访问网站193

14.4 用poplib与smtplib库收发邮件194

14.4.1 用poplib检查邮件194

14.4.2 用smtplib发送邮件196

14.5 用ftplib访问FTP服务198

14.5.1 ftplib模块简介198

14.5.2 使用Python访问FTP200

14.6 小结202

14.7 本章习题202

第15章 线程和进程203

15.1 线程203

15.1.1 用threading.Thread直接在线程中运行函数203

15.1.2 通过继承threading.Thread类来创建线程204

15.1.3 线程类Thread使用204

15.2 进程208

15.2.1 进程基础208

15.2.2 用Popen类创建进程209

15.3 小结211

15.4 本章习题211

第16章 数据库编程212

16.1 Python数据库应用程序接口212

16.1.1 数据库应用程序接口概述212

16.1.2 数据库游标的使用213

16.2 Python操作SQLite3数据库213

16.2.1 SQLite3数据库简介214

16.2.2 SQLite3数据库操作实例214

16.3 Python操作MariaDB数据库216

16.3.1 MariaDB数据库简介217

16.3.2 建立MariaDB数据库操作环境217

16.3.3 MariaDB数据库操作实例219

16.4 Python操作MongoDB数据库221

16.4.1 MongoDB数据库简介221

16.4.2 建立MongoDB数据库操作环境221

16.4.3 MongoDB数据库基础222

16.4.4 MongoDB数据库操作实例225

16.4.5 用对象关系映射（ORM）工具操作MongoDB数据库227

16.5 小结230

16.6 本章习题230

第17章 Web网站编程231

17.1 Web网站编程概述231

17.2 Flask Web框架及其应用232

17.2.1 Flask Web框架简介232

17.2.2 Flask Web框架初识232

17.2.3 URL装饰器与URL参数传递234

17.2.4 GET与POST请求的参数传递236

17.2.5 使用cookie与session跟踪客户238

17.2.6 使用静态文件资源与页面文件241

17.2.7 接收上传文件242

17.2.8 在Flask框架中使用数据库243

17.3 Tornado Web框架及其应用246

17.3.1 Tornado框架简介246

17.3.2 Tornado框架初识246

17.3.3 请求参数的获取248

17.3.4 用cookie与安全cookie跟踪客户250

17.3.5 URL转向与静态文件资源251

17.3.6 Tornado Web框架应用举例253

17.4 小结258

17.5 本章习题258

第18章 数据结构基础260

18.1 表、栈和队列260

18.1.1 用列表来创建表260

18.1.2 自定义栈数据结构261

18.1.3 实现队列功能263

18.2 树和图264

18.2.1 用列表构建树264

18.2.2 实现二叉树类与遍历二叉树265

18.2.3 用字典构建与搜索图268

18.3 查找与排序270

18.3.1 实现二分查找270

18.3.2 用二叉树排序272

18.4 小结274

18.5 本章习题274

第19章 用Pillow库处理图片275

19.1 第三方Pillow库概述275

19.1.1 安装第三方Pillow库275

19.1.2 Pillow库简介275

19.1.3 Pillow库处理图像基础276

19.1.4 Image模块中函数的使用277

19.1.5 Image模块中Image类的使用280

19.1.6 使用ImageChops模块进行图片合成285

19.1.7 使用ImageEnhance模块增强图像效果288

19.1.8 使用ImageFilter模块的滤镜289

19.1.9 使用ImageDraw模块画图290

19.2 使用Pillow库处理图片举例291

19.2.1 图片格式转换291

19.2.2 批量生成缩略图293

19.2.3 为图片添加Logo296

19.3 小结300

19.4 本章习题301

第3篇Python编程实战302

第20章 案例1 做一个Windows上的360工具302

20.1 案例背景302

20.2 从创建图形化界面开始303

20.2.1 创建基本图形化工作界面303

20.2.2 响应菜单事件305

20.3 清理垃圾文件307

20.3.1 迭代目录307

20.3.2 扫描垃圾文件308

20.3.3 多线程加速310

20.3.4 扫描所有磁盘311

20.3.5 删除垃圾文件313

20.4 搜索文件315

20.4.1 搜索超大文件315

20.4.2 按名称搜索文件316

20.5 小结317

第21章 案例2 Python搞定大数据319

21.1 案例背景319

21.1.1 大数据处理方式概述319

21.1.2 处理日志文件320

21.1.3 要实现的案例目标321

21.2 分割日志文件321

21.3 用Map函数处理小文件323

21.4 用Reduce函数归集数据325

21.5 小结326