Python核心编程从入门到开发实战

《Python核心编程从入门到开发实战》以学会、用好Python语言进行软件编程为目标，不仅讲解了基本概念、数据类型、变量、运算符、函数、程序的控制结构等Python语言的基础知识，还深入介绍了Python语言常用库、数据结构、网络编程、可视化编程及图像处理等Python语言的核心运用，深入浅出地讲解了Python语言的各项技术及实战技能。 《Python核心编程从入门到开发实战》共16章。首先讲解Python语言的基本概念、运算符与表达式、变量与数据类型、程序的控制结构等；然后讲解函数、组合数据类型、文件与文件系统、正则表达式、程序进程和线程、Python操作数据库、Web网站编程技术、Python可视化编程；接着重点讲解基于PyQt 5技术的GUI编程等；最后详细讲解Python在交互式游戏开发、智能机器人、人工智能及数据可视化4个方面的综合应用。全书不仅融入了作者丰富的工作经验和多年的使用心得，还提供了大量来自工作现场的实例，具有较强的实战性和可操作性。 《Python核心编程从入门到开发实战》适合那些希望学习Python语言编程的初、中级程序员和希望精通Python语言编程的高级程序员阅读。

第 1 章 认识 Python 语言 1 1.1 走进 Python. 1 1.1.1 Python 的优缺点 2 1.1.2 Python 的应用领域 4 1.2 建立 Python 程序开发环境 4 1.2.1 安装Python 4 1.2.2 运行Python 程序 8 1.3 Python 解释器与安装 PyCharm 11 1.3.1 Python 解释器 12 1.3.2 安装 PyCharm 13 第 2 章 快速使用 Python 编程 15 2.1 编程基础知识 15 2.2 Python 基本语法元素分析 16 2.2.1 程序的层次结构 17 2.2.2 代码注释 18 2.2.3 代码换行与并行 19 2.2.4 变量与保留字 21 2.2.5 赋值语句 22 2.2.6 数据输入与输出 23 2.3 Python 程序中的运算符与表达式 25 2.3.1 算术运算符 26 2.3.2 比较运算符 27 2.3.3 赋值运算符 28 2.3.4 逻辑运算符 29 2.3.5 按位运算符 30 2.3.6 成员运算符 31 2.4 Python 中的数据类型 32 2.4.1 整数类型 33 2.4.2 浮点数类型 33 2.4.3 复数类型 35 2.4.4 布尔类型 35 2.5 Python 内置的运算函数 36 2.5.1 内置的数值运算函数 37 2.5.2 内置的字符串处理函数 39 第 3 章 控制程序执行流程 43 3.1 结构化程序设计 43 3.1.1 结构化流程图 44 3.1.2 程序运行的基本结构 45 3.2 顺序结构 46 3.2.1 计算圆的面积 S 和周长 L 47 3.2.2 计算正方形的面积 S 48 3.3 分支结构 49 3.3.1 单分支结构 49 3.3.2 双分支结构 52 3.3.3 多分支结构 54 3.3.4 if 语句嵌套结构 57 3.3.5 多重条件判断 59 3.4 循环结构 60 3.4.1 遍历循环（有限循环）：for 语句 60 3.4.2 无限循环（条件循环）：while 语句 62 3.4.3 循环辅助语句：break 和continue 63 第 4 章 Python 中函数的使用 66 4.1 函数的定义和基本使用 66 4.1.1 函数的定义 66 4.1.2 函数的调用 67 4.1.3 lambda 表达式的使用 67 4.2 参数传递 68 4.2.1 理解形式参数和实际参数 69 4.2.2 位置实参 70 4.2.3 关键字实参 72 4.2.4 默认值 73 4.3 变量的作用域 73 4.3.1 局部变量 73 4.3.2 全局变量 74 4.4 函数的递归 75 4.4.1 递归的定义 75 4.4.2 递归的使用方法 76 4.5 函数模块 76 4.5.1 导入模块 77 4.5.2 导入函数 77 4.5.3 用as 指定别名 78 第 5 章 组合数据类型 79 5.1 序列 79 5.1.1 索引 80 5.1.2 切片 81 5.1.3 序列相加 81 5.1.4 乘法 82 5.1.5 检查某个元素是否是序列的成员 83 5.1.6 计算序列的长度、最小值和最大值 83 5.2 列表 84 5.2.1 创建列表 84 5.2.2 访问列表中的元素 85 5.2.3 列表中的常见函数 85 5.3 元组 87 5.3.1 创建元组 87 5.3.2 访问元组中的元素 88 5.3.3 修改元组变量 89 5.4 集合 90 5.4.1 创建集合 90 5.4.2 集合处理函数 91 5.4.3 集合的操作 92 5.5 字典 93 5.5.1 字典的创建 93 5.5.2 访问字典的值 94 5.5.3 字典中的常用函数 95 第 6 章 文件与文件系统 96 6.1 文件的打开和关闭 96 6.1.1 文件的打开 96 6.1.2 文件的关闭 99 6.1.3 文件的读/写操作 100 6.2 文件和目录操作模块 105 6.3 常见的目录及文件操作 106 6.3.1 路径的获取 106 6.3.2 判断目录是否存在 107 6.3.3 创建、删除和修改目录 107 6.3.4 文件的重命名 110 第 7 章 正则表达式 113 7.1 概述 113 7.2 基本元字符 114 7.3 正则表达式在 Python 中的使用 115 7.4 re 模块中的常用函数及其功能 116 7.4.1 match()、search()、findall()函数 116 7.4.2 compile()函数 119 7.4.3 split()函数 119 7.4.4 sub()与 subn()函数 120 7.5 分组匹配和匹配对象 122 7.5.1 分组匹配 122 7.5.2 匹配对象 122 第 8 章 程序进程和线程 124 8.1 进程 124 8.1.1 认识进程 125 8.1.2 通过Process 类创建进程 125 8.1.3 通过继承Process 类创建进程 126 8.2 线程 127 8.2.1 认识线程 128 8.2.2 thread 模块 128 8.2.3 threading 模块 131 8.2.4 线程同步 134 第 9 章 Python 操作数据库 136 9.1 Python 数据库接口和 API 136 9.1.1 通用接口和 API 136 9.1.2 连接对象和游标对象 137 9.2 Python 操作关系型数据库 138 9.2.1 关系型数据库简介 138 9.2.2 用 Python 操作 MySQL 数据库 139 9.3 Python 操作非关系型数据库 147 9.3.1 非关系型数据库简介 147 9.3.2 Python 操作 XML 148 9.4 Python 操作嵌入式数据库 149 9.4.1 嵌入式数据库简介 149 9.4.2 Python 操作SQLite 数据库 150 第 10 章 Web 网站编程技术 153 10.1 Flask 框架 153 10.1.1 Flask 框架简介 153 10.1.2 Flask 框架的安装 154 10.1.3 Flask 框架的第一个程序 155 10.1.4 Flask 框架的应用 155 10.2 Django 框架 162 10.2.1 Django 框架简介 162 10.2.2 Django 框架的安装 162 10.2.3 使用 Django 框架创建 HelloWorld 项目 162 10.2.4 Django 框架的应用 163 第 11 章 Python 可视化编程 169 11.1 NumPy 库概述 169 11.2 使用 NumPy 库 170 11.2.1 数据的维度和 NumPy 库 170 11.2.2 NumPy 库的使用详解 171 11.3 图像的手绘效果 183 11.3.1 图像的数组表示 183 11.3.2 图像的手绘效果实现 186 11.4 使用 matplotlib 库 188 11.4.1 matplotlib.pyplot 库简介 188 11.4.2 matplotlib.pyplot 库深入 191 11.5 综合案例 1：绘制极坐标图 197 11.6 综合案例 2：绘制股票 K 线图 198 第 12 章 基于 PyQt 5 技术的 GUI 编程 201 12.1 GUI 概述 201 12.1.1 GUI 是什么 201 12.1.2 GUI 工具集 202 12.2 PyQt 简介及安装 203 12.2.1 PyQt 简介 203 12.2.2 PyQt 安装 203 12.3 Qt Designer 入门 205 12.3.1 Qt Designer 简介 205 12.3.2 Qt Designer 安装 205 12.3.3 窗口的基本介绍 206 12.3.4 .ui 文件的查看及与.py 文件的转换 208 12.4 PyQt 5 基本窗口空间的使用方法 209 12.4.1 Qt 中的 3 个基类 209 12.4.2 Qt 中的主要控件 211 12.5 GUI 的布局管理 213 12.5.1 绝对位置布局 213 12.5.2 布局类简介 214 12.5.3 布局类进阶 214 第 13 章 使用 Python 开发交互式游戏 217 13.1 Pygame 简介与安装 217 13.1.1 检测是否安装 Pygame 模块 218 13.1.2 安装 pip 218 13.1.3 安装 Pygame 模块 221 13.2 开发 Pygame 游戏 222 13.2.1 第一个 Pygame 游戏 222 13.2.2 熟悉 Pygame 游戏最小框架 223 13.3 制作接弹球计分游戏初始部分 225 13.3.1 游戏概述 225 13.3.2 创建 Pygame 窗口及游戏初始化 226 13.3.3 美化游戏界面 228 13.3.4 添加游戏弹球 229 13.3.5 添加接球球拍 230 13.4 制作接弹球计分游戏主体部分 232 13.4.1 让弹球动起来 232 13.4.2 建立弹球与球拍的关联性 234 13.4.3 增加游戏的难度 235 13.5 优化游戏弹球运动速度 238 第 14 章 智能机器人——利用 Python 智能写诗 239 14.1 认识智能化 239 14.1.1 智能化的概念 239 14.1.2 Python 在智能化时代的编程优势 240 14.2 系统设计 240 14.2.1 系统功能结构 240 14.2.2 系统效果预览 241 14.3 系统开发必备 241 14.3.1 系统的开发环境 241 14.3.2 项目文件结构 242 14.4 窗体 UI 的设计和实现 242 14.4.1 窗体 UI 概述 242 14.4.2 配置 Qt Designer 243 14.4.3 在Qt Designer 中设计窗体 245 14.4.4 将.ui 文件转换为.py 文件 246 14.5 第三方库介绍 247 14.5.1 random 库 247 14.5.2 choice 库 247 14.5.3 os.path 库 247 14.5.4 第三方库在 PyCharm 中的安装 247 14.6 程序的实现过程 250 14.6.1 窗体的构建过程 251 14.6.2 运行时显示窗体 252 14.6.3 写诗代码的实现过程 252 14.7 程序的运行及运行结果 255 14.7.1 程序的运行 255 14.7.2 古诗词的文本库 255 14.7.3 程序的运行结果 256 第 15 章 人工智能——人脸识别系统 257 15.1 需求分析 257 15.2 系统设计 258 15.2.1 系统功能结构 258 15.2.2 系统效果预览 258 15.3 系统开发必备 259 15.3.1 开发工具介绍 259 15.3.2 项目文件结构 260 15.4 系统功能的实现 260 15.4.1 项目文件的创建 260 15.4.2 项目所需模块的安装 262 15.4.3 程序的设计 264 15.4.4 程序的输出 270 第 16 章 数据可视化——天气预测系统 271 16.1 需求分析 271 16.2 系统设计 271 16.2.1 系统功能结构 272 16.2.2 系统效果预览 272 16.3 系统开发必备 274 16.3.1 开发工具准备 274 16.3.2 模块介绍 274 16.3.3 项目文件结构 275 16.4 系统功能的实现 276 16.4.1 项目文件的创建 276 16.4.2 项目所需模块的安装 278 16.4.3 程序的设计 279 16.4.4 将数据存入数据库 284

朱红庆 某高校高新技术研发协会会员、高校“高新技术创研小组”初创及负责人，技术攻坚组长。主要从事人工智能、电子信息科学与技术专业的教学、推广与科研工作。近年来参与多本科技类图书及教材的编写工作。

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