Python程序设计及其应用

本 书 以 Python 3.7 为 开 发 环 境， 分 为 4 篇， 一 共 21 章。 第 1 篇为 基 础 篇， 讲 解 Python 的 基 础 知 识； 第 2 篇为进阶篇，讲解面向对象编程、数据库编程和多线程编程等；第 3 篇为 应 用 篇， 讲 解 如 何 处 理 Excel 电子表格、 Word 文件和 PDF 文件，如何自动发送邮件以及如何自动登录等；第 4 篇为数据篇，讲解如何通过爬虫获取数据，以及如何对数据进行分析与可视化等。 本书是面向实践的 Python 编程，不仅介绍 Python 的基础知识，而且设计了大量的案例。一些重要、 难懂的案例还有配套的微课视频，读者可以扫描书中的二维码观看。通过本书，读者不仅能掌握 Python 的编程技巧，而且能体会到利用 Python 编程的快乐。 本书可以作为高等学校计算机专业及其他相关专业的教学用书，也可以作为 Python 程序设计人员的参考用书。

李忠月，温州大学计算机与人工智能学院副教授。主要担任Python编程与办公自动化、Python应用案例开发、Django应用开发、C语言程序设计、数据结构与算法、Java程序设计基础、Internet开发基础等教学工作。在北京大学出版社、清华大学出版社、中国水利水电出版社主编教材4本；发表论文数篇。

第1篇　基　础　篇 第 1 章　Python概述 2 1.1　Python的起源 2 1.2　Python的特点 2 1.3　Python的主要应用领域 3 1.4　Python的种类 4 1.5　Python的设计哲学 4 1.6　在Windows操作系统下搭建Python开发环境 5 1.7　第一个Python程序 6 1.8　源文件打包 7 1.9　小结 7 第 2 章　Python基础 8 2.1　实例导入 8 2.2　标识符和关键字 9 2.3　变量和常量 10 2.4　运算符 11 2.5　语句 15 2.6　模块导入与使用 15 2.7　包 17 2.8　对象的删除 17 2.9　基本的输入和输出 17 2.10　Python编码规范 18 2.11　Python文件 20 2.12　Python脚本的__name__属性 21 2.13　小结 22 第 3 章　数据类型 23 3.1　实例导入 23 3.2　数字类型 24 3.3　数字类型之间的转换 26 3.3.1　隐式类型转换 26 3.3.2　显式类型转换 27 3.4　字符串 27 3.5　字符串的处理方法 28 3.5.1　find( )、rfind( )、index( )、rindex( )、count( ) 28 3.5.2　split( )、rsplit( )、partition( )、rpartition( ) 28 3.5.3　join( ) 29 3.5.4　lower( )、upper( )、capitalize( )、title( )、swapcase( ) 29 3.5.5　isalnum( )、isalpha( )、isdigit( )、isspace( )、isupper( )、islower( ) 29 3.5.6　strip( )、lstrip( )、rstrip( ) 30 3.5.7　ljust( )、rjust( )、center( ) 30 3.5.8　startswith( )、endswith( ) 30 3.5.9　replace( ) 31 3.5.10　maketrans( )、translate( ) 31 3.5.11　字符串反转 32 3.5.12　用pyperclip模块复制、粘贴字符串 32 3.6　字符串与数字类型的转换 33 3.7　小结 34 第 4 章　控制结构 35 4.1　实例导入 35 4.2　分支结构 36 4.3　循环结构 39 4.4　跳转语句 41 4.5　范围 41 4.6　小结 42 第 5 章　元组、列表、集合和字典 43 5.1　实例导入 43 5.2　序列 45 5.3　元组 46 5.4　列表 48 5.5　集合 57 5.6　字典 60 5.7　reduce( )函数 65 5.8　浅复制和深复制 66 5.9　小结 67 第 6 章　内置函数 68 6.1　实例导入 68 6.2　bin( )函数 70 6.3　divmod( )函数 70 6.4　int( )函数 70 6.5　len( )函数 71 6.6　map( )函数 71 6.7　filter( )函数 72 6.8　enumerate( )函数 72 6.9　zip( )函数 73 6.10　sum( )、max( )、min( )函数 73 6.11　sorted( )函数 74 6.12　reversed( )函数 74 6.13　eval( )函数 75 6.14　format( )函数 76 6.15　小结 77 第 7 章　函数 78 7.1　实例导入 78 7.2　函数的定义和调用 79 7.3　函数的参数传递 80 7.4　函数的返回值 85 7.5　变量作用域 86 7.6　嵌套函数 87 7.7　函数式编程 88 7.8　装饰器 89 7.9　小结 92 第 8 章　迭代器和生成器 93 8.1　生成器 93 8.2　迭代器 94 8.3　Python内置的可迭代对象 95 8.4　小结 97 第 9 章　基础知识大串讲 98 9.1　成绩排名 98 9.2　编程团体赛 98 9.3　一元多项式求导 99 9.4　月饼 99 9.5　个位数统计 100 9.6　统计同成绩学生 100 9.7　字符统计 100 9.8　到底买不买 101 9.9　最好吃的月饼 101 9.10　旧键盘 102 9.11　字符串A+B 102 9.12　N-自守数 103 9.13　射击比赛 103 9.14　朋友数 104 9.15　MOOC期终成绩 104 9.16　单身客人 105 9.17　危险品装箱 106 9.18　小结 106 9.19　习题 107 第2篇　进　阶　篇 第 10 章　面向对象编程 120 10.1　实例导入 120 10.2　类和对象 122 10.3　封装 126 10.3.1　私有变量 127 10.3.2　私有方法 127 10.3.3　定义属性 127 10.4　继承 128 10.5　多态 134 10.6　反射 136 10.7　小结 136 第 11 章　文件和异常 137 11.1　实例导入 137 11.2　文件操作 138 11.3　CSV文件 141 11.4　JSON文件 143 11.5　os.path模块 144 11.6　os模块 146 11.7　异常 148 11.8　小结 150 第 12 章　常用模块 151 12.1　实例导入 151 12.2　random模块 152 12.3　日期和时间 152 12.4　time模块 153 12.5　datetime模块 154 12.6　logging模块 157 12.7　bisect模块 159 12.8　小结 160 第 13 章　数据库编程 161 13.1　数据持久化 161 13.2　Python DB-API规范 162 13.3　MySQL数据库 163 13.4　数据库配置文件 169 13.5　小结 170 第 14 章　网络编程 171 14.1　网络基础 171 14.2　TCP Socket的网络编程 172 14.3　UDP Socket的网络编程 178 14.4　小结 181 第 15 章　多线程编程 182 15.1　基本概念 182 15.2　创建线程 182 15.3　线程管理 184 15.4　线程安全 186 15.5　线程间通信 188 15.6　小结 191 第3篇　应　用　篇 第 16 章　处理Excel电子表格 194 16.1　读取Excel文件 195 16.2　写入Excel文件 198 16.3　应用实例 199 16.4　设置单元格的字体风格 203 16.5　公式 204 16.6　调整行和列 205 16.7　图表 206 16.8　小结 208 第 17 章　处理Word文件和PDF文件 209 17.1　Word文件 209 17.2　PDF文件 215 17.3　Word文件转换为PDF文件 219 17.4　小结 219 第 18 章　自动化编程 220 18.1　发送邮件 220 18.2　接收邮件 220 18.3　用QQ邮箱发送邮件 220 18.3.1　开启QQ邮箱的SMTP服务 220 18.3.2　QQ邮箱群发邮件 221 18.4　xpath 222 18.5　selenium 223 18.5.1　在页面中寻找元素 223 18.5.2　发送特殊键 225 18.6　自动登录 225 18.6.1　自动打开百度网页 225 18.6.2　自动登录判题系统 226 18.6.3　自动登录豆瓣 226 18.7　用163邮箱自动发送邮件 227 18.8　批量批改实验报告 228 18.9　自动把网页保存为PDF文件 230 18.10　ftplib模块 235 18.10.1　获取文件名 235 18.10.2　下载文件 236 18.10.3　上传文件 237 18.11　小结 237 第４篇　数　据　篇 第 19 章　requests模块 240 19.1　实例导入 240 19.2　爬虫基础 241 19.3　GET请求实例 245 19.4　POST请求实例 247 19.5　Cookie 248 19.6　提取内容 250 19.7　selenium 253 19.8　小结 254 第 20 章　Scrapy框架 255 20.1　Scrapy框架概述 255 20.2　basic爬虫模板 256 20.3　crawl爬虫模板 262 20.4　新浪新闻网站爬虫 264 20.5　小结 266 第 21 章　数据分析工具 267 21.1　numpy 267 21.2　pandas 273 21.3　matplotlib 278 21.4　词云 285 21.4.1　英文词频统计 286 21.4.2　jieba库的使用 287 21.4.3　《三国演义》中的人物出场统计 288 21.5　sklearn 290 21.6　应用实例 295 21.7　小结 298 参考文献 299