Python程序设计从零开始学

目    录
第1章  Python世界 1
1.1  一起准备Python吧 1
1.1.1  Python有什么魅力 1
1.1.2  安装Python 3
1.1.3  测试Python软件 5
1.1.4  Python的应用范围 9
1.2  Python的开发工具 9
1.2.1  有哪些IDE软件 10
1.2.2  CPython有什么 10
1.2.3  Python Shell 12
1.2.4  IDLE的环境设置 16
1.3  使用Visual Studio Code 22
1.3.1  下载并安装Visual Studio Code 22
1.3.2  启动Visual Studio Code 25
1.3.3  Visual Studio Code扩展模块 28
1.4  Python编写风格 29
1.4.1  “Hello World!”程序就是这么简单 30
1.4.2  程序的缩排和注释 30
1.4.3  语句的分行和合并 31
1.4.4  程序的输入和输出 31
1.5  本章小结 32
1.6  课后习题 32
第2章  Python基本语法 34
2.1  变量 34
2.1.1  标识符的命名规则 35
2.1.2  关键字和保留字 35
2.1.3  给变量赋值 35
2.2  Python的数据类型 38
2.2.1  以type()函数返回类型 38
2.2.2  整数类型 39
2.2.3  布尔值 41
2.3  Python如何处理实数 41
2.3.1  使用float类型 41
2.3.2  复数类型 44
2.3.3  更精确的decimal类型 45
2.3.4  有理数 48
2.4  数学运算与math模块 50
2.4.1  认识math模块 50
2.4.2  算术运算符 51
2.4.3  进行四则运算 52
2.4.4  赋值运算符 53
2.4.5  位运算符与位移运算符 54
2.5  运算符的优先级 55
2.6  本章小结 56
2.7  课后习题 56
第3章  条件选择与比较运算符和逻辑运算符 58
3.1  认识程序设计语言的结构 58
3.2  单个条件 59
3.2.1  比较运算符 59
3.2.2  if语句 60
3.3  双向选择 62
3.3.1  逻辑运算符 62
3.3.2  if/else语句 64
3.3.3  特殊的三元运算符 65
3.4  多个条件的选择 67
3.4.1  嵌套if语句 67
3.4.2  if/elif/else语句 69
3.4.3  match/case语句 72
3.5  本章小结 73
3.6  课后习题 74
 
第4章  循环控制 75
4.1  for循环 75
4.1.1  使用for/in循环 75
4.1.2  range()函数 76
4.1.3  嵌套循环 79
4.2  while循环与random模块 81
4.2.1  while循环的特色 81
4.2.2  获得while循环执行次数 83
4.2.3  使用random模块 85
4.3  特殊流程控制 88
4.3.1  break语句 88
4.3.2  continue语句 89
4.4  本章小结 90
4.5  课后习题 91
第5章  序列类型和字符串 92
5.1  序列类型概述 92
5.1.1  序列和迭代器 93
5.1.2  创建序列数据 94
5.1.3  序列元素的操作 94
5.1.4  与序列有关的函数 97
5.2  字符串与切片 98
5.2.1  创建字符串 98
5.2.2  转义字符 102
5.2.3  字符串的切片操作 102
5.3  字符串常用方法 106
5.3.1  在字符串中的查找 107
5.3.2  统计、取代字符 109
5.3.3  字符串比对 110
5.3.4  字符串的分割与合并 111
5.3.5  字符串中字母的大小写 113
5.4  格式化字符串 114
5.4.1  对齐字符串 114
5.4.2  格式化字符串的前导符号% 115
5.4.3  内置函数format() 117
5.4.4  str.format()方法 119
5.5  本章小结 124
5.6  课后习题 125
第6章  元组与列表 127
6.1  元组不可变 127
6.1.1  创建元组 127
6.1.2  读取元组元素 130
6.1.3  元组的拆分 132
6.1.4  元组的切片操作 134
6.2  列表 134
6.2.1  创建和读取列表 134
6.2.2  与列表有关的方法 136
6.2.3  数据排序 139
6.2.4  列表推导式 144
6.3  矩阵 148
6.3.1  产生矩阵 148
6.3.2  读取矩阵 149
6.3.3  矩阵与列表推导式 151
6.3.4  不规则矩阵 153
6.4  列表的复制 155
6.4.1  列表与浅复制 155
6.4.2  copy模块的copy()方法 156
6.4.3  deepcopy()方法复制对象本身 157
6.5  本章小结 158
6.6  课后习题 158
第7章  字典 160
7.1  认识映射类型 160
7.2  认识字典 161
7.2.1  创建字典 161
7.2.2  读取字典中的元素 163
7.2.3  类的方法fromkeys() 164
7.3  字典的变动 165
7.3.1  添加与修改字典的元素 165
7.3.2  删除字典的元素 167
7.3.3  合并字典 169
7.4  与键、值相关的方法 169
7.4.1  预防找不到键 170
7.4.2  读取字典 172
7.4.3  字典推导式 173
7.5  默认字典和有序字典 175
7.5.1  默认字典 175
7.5.2  有序字典 178
7.6  本章小结 181
7.7  课后习题 181
第8章  集合 183
8.1  创建集合 183
8.1.1  认识哈希 184
8.1.2  创建集合对象 185
8.1.3  调用set()函数创建集合 186
8.2  集合的基本操作 187
8.2.1  添加元素和删除元素 188
8.2.2  集合与数学计算 189
8.2.3  并集和交集运算 189
8.2.4  差集和异或集运算 191
8.3  集合的相关方法 192
8.3.1  加强版的计算 193
8.3.2  检测集合 194
8.3.3  集合推导式 196
8.3.4  固定集合 197
8.4  本章小结 198
8.5  课后习题 198
第9章  函数 200
9.1  Python的内置函数 200
9.1.1  与数值有关的函数 200
9.1.2  与字符串有关的内置函数 201
9.1.3  与序列类型相关的函数 202
9.1.4  其他的内置函数 203
9.2  函数基本概念 203
9.2.1  函数基础 204
9.2.2  定义函数 205
9.2.3  调用函数 206
9.2.4  返回值 207
9.3  参数基本机制 209
9.3.1  参数的传递 209
9.3.2  位置参数有顺序性 211
9.3.3  默认参数值 212
9.3.4  关键字参数 215
9.4  可变长度的参数列表 217
9.4.1  形参的“*表达式” 217
9.4.2  “**表达式”与字典合作 219
9.4.3  “*”运算符拆分可迭代对象 223
9.4.4  “**”运算符拆分字典对象 225
9.5  更多函数的讨论 227
9.5.1  作用域 228
9.5.2  函数是Python语言的基本组成结构 231
9.5.3  局部函数与闭包 232
9.5.4  Lambda函数 235
9.5.5  filter()函数 237
9.5.6  递归 238
9.6  本章小结 241
9.7  课后习题 242
第10章  模块与函数库 244
10.1  导入模块 244
10.1.1  import/as语句 244
10.1.2  from/import语句 245
10.1.3  命名空间和dir()函数 245
10.2  自定义模块 246
10.2.1  模块路径 246
10.2.2  导入自定模块 247
10.2.3  属性__name__ 249
10.3  获取时间戳的time模块 250
10.3.1  获取当前时间 251
10.3.2  时间结构和格式转换 253
10.4  datetime模块 254
10.4.1  date类 255
10.4.2  time类获取时间值 258
10.4.3  datetime类组合日期、时间 259
10.4.4  timedelta类计算时间间隔 261
10.5  套件 263
10.5.1  有趣的词云 263
10.5.2  封装程序的Pyinstaller 267
10.6  本章小结 268
10.7  课后习题 269
第11章  认识面向对象 271
11.1  面向对象概念 271
11.1.1  对象具有属性和方法 272
11.1.2  类是对象蓝图 272
11.1.3  抽象化是什么 273
11.2  类与对象 273
11.2.1  认识类及其成员 273
11.2.2  先创建再初始化对象 277
11.2.3  设置、检查对象属性 280
11.2.4  处理对象的特殊方法 282
11.3  类与装饰器 285
11.3.1  类也有属性 285
11.3.2  认识装饰器 286
11.3.3  类装饰器 290
11.3.4  类方法和静态方法 294
11.4  重载运算符 296
11.4.1  重载算术运算符 296
11.4.2  重载加号 297
11.4.3  重载比较大小的运算符 300
11.5  本章小结 301
11.6  课后习题 302
第12章  浅谈继承机制 304
12.1  认识继承 304
12.1.1  继承的相关名词 304
12.1.2  继承概念 304
12.1.3  特化和泛化 305
12.1.4  组合 305
12.2  继承机制 306
12.2.1  产生继承 306
12.2.2  多重继承机制 309
12.2.3  继承有顺序，搜索有规则 309
12.3  子类覆盖父类 311
12.3.1  使用super()函数 311
12.3.2  属性__base__ 313
12.3.3  以特性存取属性 314
12.4  抽象类与多态 318
12.4.1  定义抽象类 318
12.4.2  多态 319
12.4.3  组合 321
12.5  本章小结 322
12.6  课后习题 323
第13章  异常处理机制 325
13.1  什么是异常 325
13.1.1  语法错误 325
13.1.2  引发异常 326
12.1.3  内建的Exception类 326
13.2  异常处理情况 329
13.2.1  设置捕捉器 329
13.2.2  Try语句究竟是如何工作的 331
13.2.3  try/else语句 333
13.2.4  try/finally语句 334
13.3  抛出异常 335
13.3.1  raise语句引发异常 335
13.3.2  assert语句 338
13.3.3  自定义异常处理 339
13.4  本章小结 341
13.5  课后习题 341
第14章  数据流与文件 343
14.1  认识文件与目录 343
14.1.1  文件路径 343
14.1.2  获取路径 344
14.2  数据流与io模块 345
14.2.1  文件对象与io模块 346
14.2.2  文件与open()函数 347
14.2.3  TextIOBase类与文件处理 348
14.2.4  文件指针 349
14.3  文本文件的读写 351
14.3.1  文件和指定模式 351
14.3.2  with/as语句 355
14.3.3  读取文本文件 356
14.4  二进制文件 358
14.4.1  认识byte与bytearray 358
14.4.2  读写二进制文件 359
14.4.3  struct模块与二进制数据 360
14.5  文本文件并非只有文字 363
14.5.1  浅谈文字编码 363
14.5.2  CSV格式 365
14.5.3  JSON格式 366
14.6  本章小结 369
14.7  课后习题 370
第15章  GUI界面 372
15.1  Python GUI 372
15.1.1  GUI相关套件 372
15.1.2  认识Tkinter套件 373
15.1.3  编写一个简单的窗口程序 376
15.2  版面管理员 377
15.2.1  Frame为容器 377
15.2.2  版面配置——pack()方法 383
15.2.3  grid()方法以行和列来设置位置 387
15.2.4  以坐标来定位的place()方法 389
15.3  处理文字的组件 391
15.3.1  Label组件 391
15.3.2  Entry组件 394
15.3.3  Text组件 397
15.3.4  Button组件 398
15.4  选项组件 400
15.4.1  Checkbutton 400
15.4.2  Radiobutton 402
15.5  显示信息 403
15.6  本章小结 406
15.7  课后习题 407
第16章  绘图与图像 409
16.1  以Turtle绘图 409
16.1.1  使用坐标系统 409
16.1.2  Turtle画布与画笔 410
16.1.3  着色 414
16.2  绘制几何图形 416
16.2.1  画圆形 417
16.2.2  绘制三角形 419
16.2.3  绘制螺旋图 420
16.3  认识Pillow套件 423
16.3.1  颜色与透明度 424
16.3.2  读取图像 426
16.4  图像的基本操作 428
16.4.1  重编图像 428
16.4.2  新建图像 429
16.4.3  绘制图形和文字 430
16.4.4  图像的旋转和翻转 432
16.4.5  图像的裁切与合成 435
16.5  本章小结 438
16.6  课后习题 439
附录A  课后习题参考答案 441
第1章  Python世界 441
第2章  Python基本语法 442
第3章  条件选择与比较运算符和逻辑运算符 443
第4章  循环控制 443
第5章  序列类型和字符串 444
第6章  元组与列表 446
第7章  字典 447
第8章  集合 448
第9章  函数 449
第10章  模块与函数库 452
第11章  认识面向对象 453
第12章  浅谈继承机制 454
第13章  异常处理机制 455
第14章  数据流与文件 456
第15章  GUI界面 457
第16章  绘图与图像 459