Python趣味编程入门与实战

第1章 Python 编程快速入门 / 1
1.1 编程的重要性 / 2
1.1.1 学习编程可以与智能时代同步 / 2
1.1.2 学习编程可以参与世界竞争 / 3
1.1.3 学习编程可以激发无限的创造力 / 3
1.1.4 学习编程可以把握世界上最好的机会 / 3
1.2 初识Python 语言 / 4
1.2.1 Python 的发展历程 / 4
1.2.2 Python 的特点 / 5
1.3 搭建Python 开发环境 / 6
1.3.1 Python 的下载 / 6
1.3.2 Python 的安装 / 7
1.3.3 Python 的环境变量配置 / 11
1.4 编写Python 程序 / 14

第2章 Python 程序设计基础 / 19
2.1 基本数据类型 / 20
2.1.1 数值类型 / 20
2.1.2 字符串 / 22
2.2 变量与赋值 / 26
2.2.1 变量命名规则 / 26
2.2.2 变量的赋值 / 27
2.3 运算符 / 28
2.3.1 算术运算符 / 28
2.3.2 赋值运算符 / 30
2.3.3 位运算符 / 31
2.4 Python 的代码格式 / 33
2.4.1 代码缩进 / 33
2.4.2 代码注释 / 33
2.4.3 空行 / 34
2.4.4 同一行显示多条语句 / 34

第3章 Python 的选择结构 / 35
3.1 If 语句 / 36
3.1.1 If 语句的一般格式 / 36
3.1.2 If 语句的注意事项 / 36
3.1.3 实例：游戏登录判断系统 / 37
3.2 关系运算符 / 38
3.2.1 关系运算符及意义 / 38
3.2.2 实例：学生成绩评语系统 / 38
3.2.3 实例：分解数字 / 40
3.3 逻辑运算符 / 41
3.3.1 逻辑运算符及意义 / 41
3.3.2 实例：判断是否是闰年 / 42
3.3.3 实例：剪刀、石头、布游戏 / 43
3.3.4 实例：摇骰子游戏 / 44
3.3.5 实例：每周学习计划系统 / 45
3.3.6 实例：水仙花数 / 46
3.4 嵌套if 语句 / 47
3.4.1 嵌套if 语句的一般格式 / 47
3.4.2 实例：判断一个数是否是2 或5 的倍数 / 48
3.4.3 实例：随机产生数并显示最大数和最小数 / 49
3.4.4 实例：火车站安检系统 / 50
3.4.5 实例：从小到大给数字排序 / 52

第4章 Python 的循环结构 / 55
4.1 while 循环 / 56
4.1.1 while 循环的一般格式 / 56
4.1.2 实例：计算1+2+3+……+100 的和 / 56
4.1.3 实例：随机产生10 个随机数，并打印最大的数 / 57
4.1.4 实例：绘制★的等腰三角形 / 58
4.1.5 实例：统计字符个数 / 59
4.2 while 循环中使用else 语句 / 60
4.2.1 while 循环中使用else 语句的一般格式 / 61
4.2.2 实例：阶乘求和 / 61
4.3 无限循环 / 62
4.4 for 循环 / 63
4.4.1 for 循环的一般格式 / 63
4.4.2 实例：遍历显示学生的姓名 / 64
4.4.3 实例：遍历显示字符串中的字符 / 64
4.5 在for 循环中使用range() 函数 / 65
4.5.1 range() 函数 / 65
4.5.2 实例：绘制★的菱形 / 66
4.5.3 实例：查找完数 / 67
4.5.4 实例：解决数学应用题 / 68
4.6 其他语句 / 70
4.6.1 break 语句 / 70
4.6.2 continue 语句 / 71
4.6.3 pass 语句 / 72

第5章 Python 的海龟绘图 / 73
5.1 海龟绘图Turtle 库 / 74
5.1.1 Turtle 库概述 / 74
5.1.2 导入Turtle 库 / 74
5.2 画笔运动命令 / 75
5.2.1 画笔运动命令及意义 / 75
5.2.2 实例：绘制简单的图形 / 76
5.3 画笔控制命令 / 78
5.3.1 画笔控制命令及意义 / 78
5.3.2 实例：绘制太阳花 / 78
5.3.3 实例：绘制多彩六边形 / 79
5.3.4 实例：绘制小蟒蛇 / 80
5.4 全局控制命令 / 81
5.4.1 全局控制命令及意义 / 81
5.4.2 实例：绘制旋转文字效果 / 82
5.4.3 实例：绘制太极图 / 83
5.4.4 实例：绘制矩形螺旋线 / 85

第6章 Python 的特征数据类型 / 87
6.1 列表 / 88
6.1.1 列表的定义 / 88
6.1.2 访问列表中的值 / 88
6.1.3 修改列表中的值 / 89
6.1.4 删除列表中的值 / 90
6.1.5 列表的函数 / 91
6.1.6 列表的方法 / 92
6.1.7 实例：排序数字 / 94
6.1.8 实例：彩色的蜘蛛网 / 95
6.2 元组 / 96
6.2.1 元组的定义 / 96
6.2.2 访问元组中的值 / 97
6.2.3 连接元组 / 98
6.2.4 删除整个元组 / 99
6.2.5 元组的函数 / 100
6.2.6 实例：显示自动售货系统中的数据 / 101
6.2.7 实例：绘制五角星 / 101
6.3 字典 / 102
6.3.1 字典的定义 / 103
6.3.2 访问字典中的值和键 / 103
6.3.3 修改字典 / 104
6.3.4 字典中的函数 / 105
6.3.5 实例：用户注册系统 / 106
6.3.6 实例：用户登录系统 / 108
6.4 集合 / 112
6.4.1 集合的定义 / 112
6.4.2 集合的两个基本功能 / 112
6.4.3 集合的运算符 / 113
6.4.4 集合的方法 / 115
6.4.5 实例：利用集合排序无重复的随机数 / 115

第7章 Python 的函数及应用 / 117
7.1 初识函数 / 18
7.2 内置函数 / 118
7.2.1 数学函数 / 118
7.2.2 随机数函数 / 120
7.2.3 三角函数 / 122
7.2.4 字符串函数 / 123
7.2.5 实例：小学四则运算 / 127
7.3 用户自定义函数 / 130
7.3.1 函数的定义 / 130
7.3.2 调用自定义函数 / 130
7.3.3 函数的参数传递 / 132
7.3.4 函数的参数类型 / 134
7.3.5　匿名函数 / 138
7.3.6　实例：满天雪花效果 / 139
7.3.7 实例：分叉树效果 / 141

第8章 Python 的面向对象程序设计 / 143
8.1 面向对象 / 144
8.1.1 面向对象概念 / 144
8.1.2 类定义与类对象 / 145
8.1.3 类的继承 / 147
8.1.4 类的多继承 / 150
8.2 模块 / 151
8.2.1 自定义模块 / 152
8.2.2 自定义模块的调用 / 153
8.2.3 import 语句 / 154
8.2.4 标准模块 / 156
8.3 包 / 157
8.4 变量作用域及类型 / 159
8.4.1 变量作用域 / 159
8.4.2 全局变量和局部变量 / 161
8.4.3 global 和nonlocal 关键字 / 162

第9章 Python 的文件及文件夹操作 / 165
9.1 文件的基本操作 / 166
9.1.1 文件的创建 / 166
9.1.2 写入文件内容 / 168
9.1.3 打开文件并读取内容 / 172
9.1.4 设置文件中光标的位置 / 174
9.2 文件夹的基本操作 / 176
9.2.1 创建文件夹 / 176
9.2.2　判断文件夹是否存在 / 178
9.2.3 文件夹重命名 / 179
9.2.4 文件夹的删除 / 181
9.2.5 shutil 模块的应用 / 183
9.3 文件和文件夹的其他操作 / 185
9.3.1 获取和修改当前文件夹的位置 / 185
9.3.2 连接目录和文件名 / 186
9.3.3 文件的复制和删除 / 187
9.3.4 文件的属性信息 / 189
9.4 实例：实现文本的替换功能 / 190

第10章 Python 的时间和日期 / 195
10.1 time 模块 / 196
10.1.1 time 模块表示时间的两种格式 / 196
10.1.2　时间戳 / 197
10.1.3　包括9 个元素的元组 / 199
10.1.4　时间的格式化 / 200
10.1.5　time 模块中的其他常用方法 / 203
10.2　datetime 模块 / 204
10.2.1　date 对象 / 204
10.2.2 time 对象 / 208
10.2.3 datetime 对象 / 209
10.2.4 timedelta 对象 / 210
10.3 calendar 模块 / 212

第11章 Python 的GUI 应用程序 / 219
11.1 GUI 应用程序概述 / 220
11.2　Window 窗体 / 220
11.3　常用控件 / 222
11.3.1　标签控件 / 222
11.3.2 按钮控件 / 223
11.3.3 输入文本框控件 / 225
11.3.4 单选按钮控件 / 226
11.3.5 复选框控件 / 228
11.3.6 列表框控件 / 231
11.3.7 下拉列表框控件 / 234
11.3.8 多行文本框控件 / 235
11.3.9 刻度滑动条控件 / 238
11.3.10 滚动条控件 / 239
11.4 几何管理对象 / 241
11.4.1 pack 对象 / 242
11.4.2 grid 对象 / 242
11.4.3 place 对象 / 243
11.4.4 实例：Window 窗体登录系统 / 244
11.5 窗体菜单 / 246
11.5.1 Menu 对象的方法与属性 / 246
11.5.2 实例：为窗体添加菜单 / 247
11.5.3 实例：添加右键菜单 / 249
11.5.4 实例：添加菜单命令 / 250
11.6 常用对话框 / 251
11.6.1 messagebox 对话框 / 251
11.6.2 filedialog 对话框 / 257
11.6.3 simpledialog 对话框 / 262
11.6.4 colorchooser 对话框 / 265

第12章 利用tkinter 库绘制图形和制作动画 / 269
12.1 创建画布 / 270
12.1.1 Canvas 控件 / 270
12.1.2 实例：利用Canvas 控件创建一个背景色为黄色的画布 / 270
12.2 绘制各种图形 / 271
12.2.1 绘制线段 / 271
12.2.2 绘制椭圆 / 273
12.2.3 绘制矩形 / 275
12.2.4 绘制多边形 / 275
12.2.5 绘制弧线 / 276
12.3 显示图像 / 277
12.3.1 矢量图 / 278
12.3.2 位图 / 278
12.3.3 显示矢量图 / 279
12.3.4 显示位图 / 282
12.4 显示文本和窗体组件 / 283
12.4.1 显示文本 / 283
12.4.2 显示窗体控件 / 284
12.5 实例：利用键盘控制多彩矩形的运动 / 285
12.6 实例：利用time 实现矩形的运动效果 / 287
12.7 实例：手绘效果 / 288
12.8 实例：图形的放大与缩小效果 / 289
12.9 实例：滚动字幕效果 / 291

第13章 利用Matplotlib 库绘制图形和制作动画 / 293
13.1 初识Matplotlib 库 / 294
13.1.1 Matplotlib 概述 / 294
13.1.2 Matplotlib 的安装 / 294
13.1.3 Numpy 的安装与概述 / 297
13.2 figure() 方法的应用 / 297
13.2.1 figure() 方法的各参数意义 / 298
13.2.2 figure() 方法的实例 / 298
13.3 plot() 方法的应用 / 299
13.3.1 plot() 方法的各参数意义 / 299
13.3.2 plot() 方法的实例 / 300
13.4 subplot() 方法的应用 / 301
13.4.1 subplot() 的各参数意义 / 301
13.4.2 subplot() 的实例 / 302
13.5 add_axes () 方法的应用 / 303
13.6 绘制条形图 / 304
13.6.1 简单垂直条形图 / 304
13.6.2 简单水平条形图 / 305
13.7 绘制饼形图 / 307
13.7.1 pie() 方法语法格式及各参数意义 / 307
13.7.2 pie() 方法的实例 / 308
13.8 制作动画 / 309
13.8.1 实例：余弦的动画效果 / 310
13.8.2 实例：过山车动画效果 / 311

第14章 Python 的pygame 游戏 / 313
14.1 初识Pygame 库 / 314
14.1.1 SDL 库 / 314
14.1.2 Pygame 的安装 / 314
14.2 创建窗体 / 315
14.2.1 set_mode() 方法 / 315
14.2.2 实例：创建窗体并显示文字 / 316
14.3 利用键盘控制图像的动画效果 / 317
14.3.1 背景加载图像 / 317
14.3.2 加载图像并动起来 / 319
14.3.3 利用键盘事件控制动画 / 320
14.3.4 添加背景音乐 / 321
14.4 绘制各种图形 / 322
14.4.1 绘制矩形 / 323
14.4.2 绘制圆和椭圆 / 324
14.4.3 绘制其他图形 / 325
14.5 精灵和精灵组 / 328
14.5.1 编写精灵类 / 328
14.5.2 创建窗体并显示精灵类中的图像精灵 / 329
14.5.3 产生多个精灵并运动 / 330
14.6 实例：可以移动的圆 / 331
14.7 实例：弹弹猫 / 333
14.8 实例：利用键盘控制动画猫 / 335

第15章 Python 的计算机视觉 / 339
15.1 初识计算机视觉 / 340
15.1.1 什么是计算机视觉 / 340
15.1.2 计算机视觉的三个层次 / 340
15.1.3 计算机视觉与人工智能 / 341
15.1.4 计算机视觉与图像处理 / 341
15.1.5 计算机视觉与模式识别 / 341
15.1.6 计算机视觉与机器视觉 / 341
15.2 计算机视觉应用要解决的经典问题 / 342
15.3　计算机视觉系统的组成 / 343
15.3.1　图像获取 / 344
15.3.2　预处理 / 344
15.3.3　特征提取 / 344
15.3.4　检测分割 / 344
15.3.5　高级处理 / 344
15.4　计算机视觉的应用领域 / 345
15.5　利用Python 代码实现计算机视觉 / 346
15.5.1　OpenCV 包的安装 / 346
15.5.2　CV2 中的几个常用函数 / 347
15.5.3　实例：读入图像并显示 / 348
15.5.4　实例：保存图像为另一种格式图像 / 349
15.5.5　实例：色彩空间转换 / 350
15.5.6　实例：边缘检测 / 351
15.5.7　实例：人脸识别 / 352
15.5.8 实例：眼睛识别 / 353

第16章 Python 编程案例 / 355
16.1 案例：手机销售系统 / 356
16.1.1 查看手机信息功能 / 356
16.1.2 购买手机功能 / 356
16.1.3 更改手机信息功能 / 357
16.1.4 编写主函数 / 358
16.1.5 手机销售系统运行效果 / 359
16.2 案例：钟表动画效果 / 362
16.3 案例：弹球游戏 / 366
16.3.1 弹球游戏界面效果 / 367
16.3.2 挡板移动效果 / 368
16.3.3 小球动画效果 / 369
16.3.4 弹球游戏的得分 / 370
16.4 案例：雨滴动画效果 / 372
16.5 案例：大球吃小球动画效果 / 375
16.5.1 大球吃小球的窗体界面 / 375
16.5.2 显示三个随机颜色的运动小球 / 376
16.5.3 当小球相碰时大球吃小球 / 378
16.5.4 单击增加一个随机颜色的小球 / 379