Python程序设计任务驱动式教程 微课版

1.湖南铁道职院陈承欢教授新书，列入高职高专名校名师精品“十三五”规划教材。 2.本书为任务式，内容设计有层次，可以在线学习，适合高职高专教学需要。 3.配套训练题库丰富，难易结合，充分考虑不同类型读者的使用需要。 4.配套全套微课。

本书将Python程序设计的知识按由易到难、由浅入深的规律精心设计为12个教学单元（模块），包括程序开发环境构建与数据输入输出、基本数据类型与运算符应用、逻辑运算与流程控制、序列数据与正则表达式操作、函数应用与模块化程序设计、类定义与使用、文件操作与异常处理、数据库访问与使用、网络编程与进程控制、基于GUI框架的图形界面设计与网络爬虫应用、基于Flask框架的Web程序设计、基于Django框架的Web程序设计。每个单元的理论知识分为3个层次：入门知识、必修知识、拓展知识，拓展知识主要以电子活页方式呈现。每个单元的实践操作也分为3个层次：简单练习、实例训练、任务训练，任务训练涉及的代码主要以电子活页方式呈现。本书构建了Python程序设计的在线测试题库，每个教学单元针对重要的知识点与技能点设置有多道习题。本书适合作为高职高专院校“Python程序设计”课程的教材，也可供对Python程序设计感兴趣的读者自学参考。

单元1程序开发环境构建与数据输入输出1
知识入门1
循序渐进3
1．1搭建Python开发环境与使用IDLE编写Python程序3
1．1．1搭建Python开发环境3
1．1．2使用IDLE编写简单的Python程序5
【任务1-1】输出“HappytolearnPythonProgramming”的信息6
1．2测试PyCharm开发环境与编写简单的Python程序7
1．2．1测试PyCharm开发环境7
1．2．2编写简单的Python程序14
【任务1-2】输出“你好，请登录”17
1．3Python程序的基本组成19
1．3．1Python程序的基本要素19
1．3．2Python程序的注释20
【任务1-3】编写程序计算并输出金额21
1．4print()函数的基本用法21
1．5input()函数的基本用法23
【任务1-4】编写程序，模拟实现“京东”界面的文字内容23
【任务1-5】模拟以表格方式输出商品数据列表24
知识拓展24
单元2基本数据类型与运算符应用25
知识入门25
循序渐进27
2．1Python3的数据类型27
2．1．1Python3基本数据类型27
2．1．2Python3的数值类型27
2．1．3Python3数据类型的判断28
2．1．4Python数据类型的转换28
2．2Python的算术运算符及其应用29
2．2．1Python算术运算符和运算优先级29
2．2．2Python算术表达式30
2．3Python的赋值运算符与变量31
2．3．1Python的赋值运算符31
2．3．2变量定义和赋值32
2．3．3使用del语句删除对象引用34
【任务2-1】计算并输出购买商品的实付总额与平均价格等数据34
2．4Python3的日期时间函数35
2．4．1时间元组35
2．4．2time模块36
2．4．3datetime模块37
【任务2-2】输出当前日期和时间38
【任务2-3】计算与输出购买商品的实付总额等数据39
知识拓展39
单元3逻辑运算与流程控制41
知识入门41
循序渐进42
3．1Python的比较运算符及其应用42
3．1．1Python的比较运算符与比较表达式42
3．1．2逻辑值测试42
【任务3-1】应用比较运算符设置查询条件表达式43
3．2Python的逻辑运算符及其应用44
3．2．1Python的逻辑运算符与逻辑表达式44
3．2．2Python运算符优先级44
【任务3-2】应用比较运算符与逻辑运算符设置条件表达式46
3．3Python的选择结构及其应用46
3．3．1if语句及其应用47
【任务3-3】应用if语句实现用户登录48
3．3．2if…else语句及其应用48
【任务3-4】应用if…else语句实现用户登录49
3．3．3if…elif…else语句及其应用49
【任务3-5】应用if…elif…else语句计算分期付款的服务费50
3．3．4if语句的嵌套结构51
【任务3-6】应用if选择语句计算网上购物的运费与优惠金额等52
【任务3-7】应用if选择语句验证用户名和密码实现登录53
3．4for循环语句及其应用53
3．4．1for循环语句54
3．4．2for…else语句55
【任务3-8】应用for循环语句显示进度的百分比56
3．5while循环语句及其应用56
3．5．1while循环语句57
3．5．2while…else语句57
3．5．3循环中的跳转语句58
【任务3-9】应用while循环语句实现网上抢购即将开始功能61
【任务3-10】综合应用循环结构的嵌套结构实现即将开始功能61
知识拓展62
单元4序列数据与正则表达式操作63
知识入门63
循序渐进66
4．1列表的创建与应用66
4．1．1创建列表66
4．1．2访问列表元素67
4．1．3截取列表68
4．1．4连接与重复列表69
4．1．5修改与添加列表元素70
4．1．6删除列表元素71
4．1．7列表运算符71
4．1．8列表的内置函数与基本方法72
【任务4-1】遍历列表74
4．2元组的创建与应用74
4．2．1创建元组74
4．2．2访问元组元素76
4．2．3截取元组76
4．2．4连接与重复元组76
4．2．5修改元组元素77
4．2．6删除元组元素78
4．2．7元组运算符78
4．2．8元组的内置函数与基本方法78
【任务4-2】遍历元组80
4．3字典的创建与应用80
4．3．1创建字典80
4．3．2访问字典的值82
4．3．3修改与添加字典的值83
4．3．4删除字典元素83
4．3．5字典的内置函数与基本方法84
【任务4-3】遍历字典85
【任务4-4】综合应用列表、元组、字典输出商品信息与商品详情86
4．4集合的创建与应用86
4．4．1创建集合86
4．4．2修改与添加集合的元素87
4．4．3删除集合元素88
4．4．4集合的内置函数与基本方法89
4．4．5集合运算91
【任务4-5】遍历集合91
4．5字符串的常用方法及其应用92
4．5．1创建字符串92
4．5．2访问字符串中的值92
4．5．3截取字符串93
4．5．4连接与重复字符串94
4．5．5修改与添加字符串中的字符95
4．5．6字符串运算符96
4．5．7字符串常用的内置函数与基本方法96
【任务4-6】应用字符串的方法实现字符串翻转操作100
4．6字符串的格式化输出100
4．6．1format()的基本格式101
4．6．2format()方法的参数序号101
【任务4-7】使用format()方法格式化输出字符串列表102
4．7正则表达式及其应用102
4．7．1Python的正则表达式102
4．7．2模式字符串的组成字符103
4．7．3re模块的贪婪匹配和最小匹配104
4．8使用re模块实现正则表达式操作105
4．8．1re模块及其主要功能函数105
4．8．2re．compile()函数与正则表达式对象111
【任务4-8】验证E-mail地址的有效性112
【任务4-9】应用正则表达式检测密码是否符合设定的规则和判断密码的强度等级113
知识拓展113
单元5函数应用与模块化程序设计115
知识入门115
循序渐进116
5．1Python数学函数的应用116
5．1．1Python数学常量116
5．1．2Python常用数学运算函数116
【任务5-1】编写程序绘制爱心117
5．2Python函数的定义与调用118
5．2．1定义函数118
5．2．2调用函数119
【任务5-2】应用日期时间函数实现即将开始功能120
【任务5-3】定义函数计算总金额、优惠金额和实付金额等121
5．3Python函数参数121
5．3．1Python函数的参数传递121
5．3．2Python函数参数类型123
【任务5-4】自定义函数应用多种方法对齐输出图书数据128
5．4函数变量的作用域129
5．5Python的模块创建与导入130
5．5．1创建模块130
5．5．2导入模块131
5．5．3导入与使用Python的标准模块134
5．5．4使用内置函数dir()135
5．5．5__name__属性与以主程序的形式执行135
【任务5-5】编写程序自定义模块与函数格式输出商品信息136
5．6Python中创建与使用包136
5．6．1创建包137
5．6．2使用包138
知识拓展139
单元6类定义与使用144
知识入门144
循序渐进147
6．1创建类及其对象147
6．1．1定义类147
6．1．2创建类的实例147
6．2类属性与实例属性148
6．3实例方法、类方法与静态方法151
6．3．1实例方法151
6．3．2类方法152
6．3．3静态方法153
【任务6-1】定义商品类及其成员153
【任务6-2】修改与访问类属性、建立实例属性155
【任务6-3】定义与访问类的实例方法158
【任务6-4】定义与访问类方法、实例方法和静态方法158
6．4类的构造方法与析构方法159
6．4．1类的构造方法159
6．4．2类的析构方法161
【任务6-5】定义与调用类的构造方法161
6．5类的继承与方法重写162
6．5．1类的继承163
6．5．2方法继承165
6．5．3方法重写165
【任务6-6】定义类Commodity和子类Book及其数据成员165
6．6命名空间与类成员的访问167
6．6．1Python3的命名空间和作用域167
6．6．2类成员的访问172
【任务6-7】完整定义与使用1个父类（Commodity）和2个子类（Book、Handset）176
知识拓展178
单元7文件操作与异常处理180
知识入门180
循序渐进183
7．1打开与关闭文件183
7．1．1使用open()方法打开文件183
7．1．2使用close()方法关闭文件184
7．1．3打开文件时使用with语句185
7．2读取与写入文件内容185
7．2．1文件对象185
7．2．2移动文件的当前位置186
7．2．3读取文件186
7．2．4向文件中写入内容188
【任务7-1】打开并读取文件的全部行189
【任务7-2】实现文件内容的写入与读取190
【任务7-3】以二进制形式打开文件并读取其内容191
【任务7-4】通过移动文件指针的方法读取指定字符191
7．3创建与操作文件、文件夹192
7．3．1创建文件夹192
7．3．2针对文件夹的操作193
7．3．3创建文件195
7．3．4针对文件的操作195
【任务7-5】以多种方式创建文件夹与文件196
7．4删除文件和文件夹197
7．4．1删除文件197
7．4．2删除文件夹197
【任务7-6】以多种方式删除文件夹与文件198
【任务7-7】实现文件复制、重命名、信息输出功能199
7．5异常处理语句199
7．5．1try…except语句199
7．5．2try…except…else语句201
7．5．3try…except…finally语句202
7．5．4使用raise语句抛出异常203
知识拓展204
单元8数据库访问与使用205
知识入门205
循序渐进206
8．1创建与使用SQLite数据表206
8．1．1创建SQLite数据库文件与数据表206
8．1．2操作SQLite数据库207
【任务8-1】创建、新增、查询、删除SQLite数据表210
【任务8-2】查询、更新、删除用户数据表中的数据211
8．2创建与使用MySQL数据表212
8．2．1连接MySQL数据库212
8．2．2创建MySQL数据表213
8．2．3MySQL数据表插入操作214
8．2．4MySQL数据表查询操作215
8．2．5MySQL数据表更新操作216
8．2．6MySQL数据表删除操作216
【任务8-3】创建books数据表并显示数据表的结构信息217
【任务8-4】在books数据表中批量添加多条记录217
【任务8-5】自定义函数实现MySQL数据表新增、修改、删除与查询的综合操作218
知识拓展218
单元9网络编程与进程控制220
知识入门220
循序渐进222
9．1认知Socket222
9．2创建TCP服务器程序与客户端程序225
【任务9-1】实现客户端与服务器之间通信228
【任务9-2】TCP服务器与客户端之间传输字符串数据230
9．3创建UDP服务器程序和客户端程序231
【任务9-3】建立UDP通信获取客户购物数量232
9．4创建与使用进程234
9．4．1使用multiprocessing模块的Process类创建进程234
9．4．2使用Process子类创建进程235
9．4．3验证进程之间能否直接共享数据236
9．5创建与使用线程237
9．5．1Python3的多线程237
9．5．2Python3支持的线程模块237
9．5．3Python中使用线程的方式238
9．5．4验证线程之间能否直接共享数据240
【任务9-4】使用多线程模拟生成与读取日志文件241
知识拓展242
单元10基于GUI框架的图形界面设计与网络爬虫应用244
知识入门244
循序渐进245
10．1使用wxPython框架设计图形用户界面245
10．1．1直接使用wx．App类创建可视化窗口245
10．1．2wx．Frame框架245
10．1．3wxPython的常用控件246
10．1．4BoxSizer布局249
10．1．5事件处理251
【任务10-1】使用wxPython框架结合SQLite3数据库设计图形用户登录界面251
10．2使用PyQt5框架设计图形用户界面254
【任务10-2】在窗口的QListView控件中显示销量前10名的图书名称列表257
【任务10-3】窗口中以表格方式展示计算机与互联网图书销量排行榜258
10．3Python网络爬虫259
10．3．1Python爬虫获取数据的基本流程259
10．3．2robots协议259
10．3．3网络爬虫引发的问题259
【任务10-4】网络图片抓取和存储260
知识拓展260
单元11基于Flask框架的Web
程序设计262
知识入门262
循序渐进263
11．1创建与运行Flask程序263
11．1．1在PyCharm中创建Flask项目263
11．1．2创建简单的Flask程序264
11．1．3开启调试模式265
11．2路由266
11．2．1访问路径266
11．2．2路径变量266
11．2．3构造URL267
11．2．4HTTP方法268
11．3静态文件与模板生成268
11．3．1静态文件268
11．3．2Flask模板生成269
【任务11-1】在网页中显示文本信息与展示图片270
【任务11-2】基于Flask框架设计简单用户登录程序273
知识拓展274
单元12基于Django框架的Web程序设计277
知识入门277
循序渐进279
12．1创建Django项目与App应用程序279
12．1．1在PyCharm中创建Django项目279
12．1．2在settings．py文件中对Django项目进行多项配置282
12．1．3在Django项目中创建App应用程序284
12．2Django模板286
【任务12-1】基于Django框架设计简单用户登录程序287
【任务12-2】基于Django框架设计图书数据和详情数据
展示程序289
知识拓展293
参考文献296