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图书特色
●本书为学银在线慕课课程“案例驱动式Python基础与应用”的同步配套教
材，线上线下同步学习。
●“案例 知识”双主线，案例融入知识点，知识点反哺案例，案例与知识点相辅相成。
●每章通过一个版本迭代、层层递进的案例贯穿，符合学习者的认知过程。
●免费提供全套教学资源(电子课件、教学视频、程序源码、习题答案等)，便于教学和自学。
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| 內容簡介： |
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Python 是编程语言界的“万能军刀”，被广泛应用在网络爬虫、Web 开发、大数据分析与处理、数据挖掘、人工智能、游戏设计与策划、自动化运维、自动化测试、嵌入式开发等多个行业和领域。本书共分 为 11 章，内容包括：初识 Python、Python 基础知识、控制结构、字符串及其方法、函数、组合数据类型、面向对象程序设计、turtle 库及其应用、pygame 库及其应用、数据分析与可视化、Python 网络爬虫。 本书沿着“案例 知识”这一主线，以问题为导向，采用任务驱动的模式推进。每章从案例导入，以版本层层迭代的形式将案例贯穿始终。在学习本书时，读者沿着清晰的案例路径，可以快速了解 Python 语 言及应用。每章具有较完整的知识体系，章节中的“练一练”和“课后练习题”可以帮助读者进一步巩固所学知识，拓展知识的深度和广度。 本书可作为高等学校计算机科学与技术、软件工程、数据科学与大数据技术、人工智能、金融、网络新媒体专业和其他相关专业“Python 程序设计”课程的教材，也可作为程序开发人员的培训教程，还可作 为全国计算机等级考试、编程爱好者的学习资料。 本书还特别为任课教师免费提供整套教学资源 ( 电子课件、教学视频、全部程序源代码和习题参考答案等 )，学银在线 (http://www.xueyin.com) 的慕课课程“案例驱动式 Python 基础与应用”可与本书配套学习。
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| 目錄：
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第1章 初识Python1
1.1 Python简史1
1.2 Python的优缺点1
1.3 Python的版本2
1.4 Python的应用领域2
1.5 Python环境的安装和运行3
1.5.1 Python的下载与安装3
1.5.2 IDLE环境的使用5
1.6 其他工具介绍9
第2章 Python基础知识12
案例1 便捷水果店
2.1 数值类型13
2.1.1 整型13
2.1.2 浮点型13
2.1.3 复数类型14
2.1.4 布尔类型15
2.1.5 类型转换15
2.2 常量和变量16
2.2.1 变量的命名规则16
2.2.2 变量的引用18
2.3 数值运算19
2.3.1 算术运算符19
2.3.2 赋值运算符20
2.3.3 关系运算符22
2.3.4 逻辑运算符22
2.3.5 运算符的优先级24
2.4 字符串24
2.4.1 字符串的定义25
2.4.2 字符串的基本操作25
2.5 格式化输入和输出27
2.5.1 输入函数input()28
2.5.2 eval()函数29
2.5.3 多个变量的输入30
2.5.4 输出函数print()31
2.5.5 字符串格式化format()方法32
2.5.6 字符串格式化占位符%35
2.6 Tkinter图形界面开发36
2.6.1 第一个Tkinter程序：创建窗口37
2.6.2 标签(Label)38
2.6.3 文本框(Entry)40
2.6.4 列表框(Listbox)42
2.6.5 按钮(Button)44
2.6.6 多行文本框(Text)47
2.6.7 单选按钮(Radiobutton)48
2.6.8 复选框(Checkbutton)49
2.6.9 画布(Canvas)52
2.6.10 菜单52
2.6.11 对话框55
2.6.12 Tkinter几何布局管理器57
第3章 控制结构63
案例2 健康小助手BMI
3.1 控制结构概述64
3.2 顺序结构64
3.3 分支结构65
3.3.1 单分支选择结构66
3.3.2 双分支选择结构67
3.3.3 多分支选择结构69
3.3.4 if语句的嵌套72
3.4 循环结构75
3.4.1 while循环75
3.4.2 for循环79
3.5 跳转语句82
3.6 异常处理84
3.7 循环嵌套87
3.8 设计实现BMI健康小助手90
第4章 字符串及其方法94
案例3 居民身份证
4.1 字符串94
4.1.1 字符串的定义95
4.1.2 转义字符95
4.1.3 不换行输出96
4.2 字符串的索引与切片97
4.2.1 字符串的索引97
4.2.2 字符串的切片97
4.3 字符串的方法99
4.3.1 方法99
4.3.2 字符串替换replace()99
4.3.3 字符串分割split()100
4.3.4 去除字符串两侧字符strip()100
4.3.5 用指定的字符连接生成新字符串
join()100
4.3.6 查找子字符串find()100
4.4 字符串的格式化输出105
4.4.1 占位符%105
4.4.2 format()方法106
4.4.3 f-strings106
第5章 函数111
案例4 通讯录
5.1 为什么需要函数111
5.2 函数的定义113
5.2.1 无参函数的定义与调用114
5.2.2 有参函数的定义与调用115
5.3 函数的参数传递117
5.3.1 位置参数117
5.3.2 关键字参数118
5.3.3 默认参数118
5.3.4 不定长参数119
5.4 函数的返回值120
5.5 函数的特殊形式121
5.5.1 匿名函数121
5.5.2 递归函数121
5.6 变量的作用域123
5.6.1 局部变量123
5.6.2 全局变量123
5.7 文件的操作125
5.7.1 文件的路径125
5.7.2 文件的分类125
5.7.3 文件的写入126
5.7.4 文件的读取129
5.7.5 文件的定位读取131
5.7.6 文件的重命名和删除132
5.7.7 目录操作132
5.7.8 文件路径操作134
第6章 组合数据类型139
案例5 词频统计
6.1 文件的操作141
6.1.1 文件对象的常用方法141
6.1.2 上下文管理语句with143
6.2 正则表达式re模块146
6.2.1 正则表达式基础知识146
6.2.2 re模块149
6.3 列表153
6.3.1 列表的创建153
6.3.2 列表元素的访问154
6.3.3 列表的遍历154
6.3.4 列表的排序155
6.3.5 列表的基本操作156
6.3.6 嵌套列表159
6.3.7 综合案例：随机扑克牌159
6.4 元组162
6.4.1 元组的创建162
6.4.2 元组元素的访问163
6.4.3 元组的修改163
6.4.4 元组的删除164
6.5 集合166
6.5.1 集合的创建166
6.5.2 集合元素的添加167
6.5.3 集合元素的删除167
6.5.4 集合类型的操作符168
6.5.5 过滤函数filter()171
6.6 字典173
6.6.1 字典的创建174
6.6.2 字典元素的访问174
6.6.3 字典的基本操作175
6.6.4 字典的高级应用179
6.7 第三方模块的安装和使用181
6.7.1 模块182
6.7.2 第三方模块的下载与安装186
6.7.3 jieba库188
6.7.4 wordcloud库191
6.7.5 matplotlib库193
6.8 组合数据类型的高级特性197
6.8.1 迭代197
6.8.2 推导式199
6.8.3 zip()、map()和filter()200
第7章 面向对象程序设计206
案例6 电子宠物
7.1 面向对象概述207
7.2 面向对象的基本概念207
7.3 类与对象209
7.3.1 类与对象的关系209
7.3.2 创建和使用类210
7.4 类的属性访问216
7.5 封装机制及实现方法218
7.5.1 封装的机制218
7.5.2 封装的实现219
7.6 类属性和实例属性221
7.7 类方法、静态方法和实例方法224
7.8 继承226
7.8.1 单继承227
7.8.2 多继承228
7.8.3 方法的重写230
7.8.4 调用父类的方法231
7.9 多态233
第8章 turtle库及其应用238
案例7 神奇的抽象画
8.1 turtle库239
8.2 turtle库的基本用法239
8.2.1 移动函数240
8.2.2 颜色控制函数244
8.2.3 turtle的空间坐标246
8.2.4 画笔状态函数247
8.3 随机函数249
8.4 turtle的高阶用法251
8.4.1 颜色填充251
8.4.2 生成随机颜色253
8.4.3 常用绘制函数254
8.4.4 获取“海龟”的状态256
第9章 pygame库及其应用260
案例8 大球吃小球游戏
9.1 pygame基础知识261
9.1.1 安装pygame库261
9.1.2 pygame的初始化和退出261
9.1.3 创建游戏窗口262
9.1.4 游戏循环264
9.1.5 事件与事件处理264
9.1.6 绘制图形图像266
9.1.7 pygame的窗体坐标体系267
9.1.8 pygame的字体269
9.2 模块化编程273
9.2.1 游戏的模块划分273
9.2.2 游戏的实现274
第10章 数据分析与可视化282
案例9 中国城市数据
10.1 Jupyter Notebook284
10.1.1 Anaconda的安装284
10.1.2 Jupyter Notebook的常用功能287
10.2 初识pandas库293
10.2.1 一维数组Series294
10.2.2 二维数组DataFrame294
10.3 运用pandas库完成文件的操作295
10.3.1 CSV文件的读写295
10.3.2 选取部分行和列297
10.3.3 删除部分行和列302
10.4 运用pandas库完成数据分析304
10.4.1 索引和排序304
10.4.2 分组305
10.4.3 分割与合并307
10.4.4 数据透视表308
10.5 运用pandas库完成数据清洗311
10.5.1 缺失值处理312
10.5.2 重复值去重316
10.6 运用matplotlib库完成数据
可视化320
10.6.1 导入pyplot模块322
10.6.2 切分绘图区域322
10.6.3 pyplot.plot()绘图函数323
10.6.4 柱状图331
10.6.5 折线图334
10.6.6 饼图335
10.6.7 散点图336
第11章 Python网络爬虫344
案例10 豆瓣网电影信息的爬取
11.1 网络爬虫的概念345
11.2 网络爬虫的工作流程346
11.3 通过requests库获取网页数据348
11.3.1 requests库简介349
11.3.2 requests库的常用方法349
11.4 通过urllib库获取网页数据354
11.4.1 urllib库简介354
11.4.2 urllib库的基本使用354
11.5 通过BeautifulSoup解析网页361
11.5.1 beautifulsoup4库简介361
11.5.2 beautifulsoup4库的使用362
11.6 通过XPath解析网页370
11.6.1 XPath基本语法370
11.6.2 XPath谓语表达式372
11.6.3 XPath常用的功能函数373
11.6.4 XPath的使用373
11.7 数据存储377
11.7.1 保存于CSV文件377
11.7.2 保存于JSON文件382
参考文献387
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| 內容試閱：
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Python是一门免费、开源的跨平台编程语言，已经有三十多年的发展历史。Python既拥有简洁和清晰的语法特点，还拥有丰富和强大的第三方生态库，近年来拥有了众多狂热的支持者，并在TIOBE编程语言排行榜上稳步上升，跃居前三。在Stack Overflow上Python的排名也在数年间跃居第一名。Python是编程语言界的“万能军刀”，被广泛应用在网络爬虫、Web开发、大数据分析与处理、数据挖掘、人工智能、游戏设计与策划、自动化运维、自动化测试、嵌入式开发等多个行业和领域。目前业内几乎所有大中型互联网公司都在使用Python。
本书是湖北省一流本科课程“案例驱动式Python基础与应用”(线上课程)的配套教材。在课程制作前，课程团队调研走访了证券、银行、科技、教育和服务外包类企业，其中有中泰证券股份有限公司、星环科技公司、上海浦发银行、中软国际武汉分公司和东软睿道教育信息技术有限公司等五家企业，聆听了企业对于Python相关就业岗位的能力需求，Python的优势、特色和应用场景，以及Python的发展前景和趋势。
基于前期的调研，课程团队在选取课程知识和设计课程案例时，经历了反复的讨论和打磨，制作了10个兼具科技与趣味的案例。课程以实际案例为主线，以问题为导向，按需引入知识点，构建模块化的知识体系。每个案例实现过程的视频，可以通过扫描书中对应部分的二维码观看学习。通过线上课程的学习，读者可以轻松、快速地入门Python语言，激发学习兴趣，同时提高自己在不同应用领域内运用Python分析和解决问题的能力。
多数学生在快速入门Python语言并进行应用后，又需要进一步拓展知识的广度和深度，形成更加完整的知识结构和体系，基于这一现状，本书应运而生。本书沿着“案例 知识”主线，以问题为导向，采用任务驱动的模式推进。每个案例都设计了2～4个层层递进的迭代版本，每个版本解决两三个问题，从而引出每个问题需要运用的知识点，然后按照知识体系讲解知识点，最后运用这些知识点解决案例中提出的问题。
本书共分为11章，内容包括：初识Python、Python基础知识、控制结构、字符串及其方法、函数、组合数据类型、面向对象程序设计、turtle库及其应用、pygame库及其应用、数据分析与可视化、Python网络爬虫。本书的第2～11章，每章有一个贯穿始终的案例，章节知识与案例的对应关系如下表所示。
章节
案例
第1章 初识Python
第2章 Python基础知识
案例1 便捷水果店
第3章 控制结构
案例2 健康小助手BMI
第4章 字符串及其方法
案例3 居民身份证
第5章 函数
案例4 通讯录
第6章 组合数据类型
案例5 词频统计
第7章 面向对象程序设计
案例6 电子宠物
第8章 turtle库及其应用
案例7 神奇的抽象画
第9章 pygame库及其应用
案例8 大球吃小球游戏
第10章 数据分析与可视化
案例9 中国城市数据
第11章 Python网络爬虫
案例10 豆瓣网电影信息的爬取
本书可作为高等学校计算机科学与技术、软件工程、数据科学与大数据技术、人工智能、金融、网络新媒体专业和其他相关专业“Python程序设计”课程的教材，也可作为程序开发人员的培训教程，还可作为全国计算机等级考试、编程爱好者的学习资料。
本书还特别为任课教师免费提供整套教学资源(电子课件、教学视频、全部程序源代码和习题参考答案等)，读者可通过扫描下方二维码下载。教学视频可通过扫描书中二维码观看。学银在线(http://www.xueyin.com)的慕课课程“案例驱动式Python基础与应用”可与本书配套学习。
教学资源下载
本书由金兰、梁洁、张硕、陈苏红任主编，王淑青、魏银珍任副主编。其中第1章由金兰、王淑青共同编写，第2、5、7章由梁洁编写，第3、8、9章由张硕编写，第4、6、10章由金兰编写，第11章由陈苏红、魏银珍共同编写。全书由金兰负责统稿和校订。
在本书的编写过程中得到了许多同行的帮助，特别感谢广东海洋大学的王淑青老师给我们的课程和教材提出了许多宝贵的意见。同时，在本书的编写过程中，还参阅了许多资料，在此衷心地感谢相关作者。
因编者水平有限，书中难免会有疏漏之处，恳请广大读者给予指正。
编 者
2021年11月
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