Python程序设计（慕课版）（第2版）AIGC高效编程

本书作为Python程序设计的教程，系统全面地介绍了Python程序开发所涉及的各类知识。全书共17章，内容包括Python简介、Python程序基础语法、程序的控制结构、列表和元组、字典和集合、字符串及正则表达式、函数、模块、面向对象程序设计、文件与目录操作、异常处理与程序调试、Pygame游戏编程、网络爬虫、数据分析、常用Web框架、综合开发实例—学生信息管理系统、课程设计--玛丽冒险游戏。本书所有知识都结合具体实例进行介绍，力求详略得当，可使读者快速掌握Python程序设计的方法。 近年来，AIGC技术高速发展，成为各行各业高质量发展和生产效率提升的重要推动力。本书将AIGC技术融入理论学习、实例编写、复杂系统开发等环节，帮助读者提升编程效率。 本书既可以作为高等院校“Python程序设计”课程的教材，又可以作为从事Pyhon程序设计工作的编程人员的参考用书。

本书可作为高等院校计算机专业、软件工程专业及相关专业的教材，同时也可作为Python爱好者及初、中级Python程序开发人员的参考书。

1 章 Python 简介 1.1　Python 概述 1.1.1　Python 的版本 1.1.2　Python 的应用领域 1.2　搭建 Python 开发环境 1.2.1　安装 Python 1.2.2　解决显示“''python''不是内部或 外部命令……”问题 1.3　第一个 Python 程序 1.3.1　在 IDLE 中编写“Hello World” 程序 1.3.2　运行 Python 程序 1.4　Python 代码编写规范 1.4.1　注释规范 1.4.2　缩进规范 1.4.3　命名规范 1.5　在 Python 开发中引入 AI 工具 1.5.1　AI 编程助手 Baidu Comate 1.5.2　AI 编程助手 Fitten Code 1.5.3　AI 编程助手 CodeMoss 小结 习题 第　2 章 Python 程序基础语法 2.1　输出与输入 2.1.1　使用 print( )函数输出 2.1.2　使用 input( )函数输入 2.2　保留字与标识符 2.2.1　保留字 2.2.2　标识符 2.3　变量 2.3.1　理解 Python 中的变量 2.3.2　变量的定义与使用 2.4　基本数据类型 2.4.1　数字类型 2.4.2　字符串类型 2.4.3　布尔类型 2.4.4　数据类型转换 2.5　运算符 2.5.1　算术运算符 2.5.2　赋值运算符 2.5.3　比较（关系）运算符 2.5.4　逻辑运算符 2.5.5　位运算符 2.5.6　运算符的优先级 2.6　借助 AI 快速学习 小结 上机指导 习题 第　3 章 程序的控制结构 3.1　程序结构 3.2　选择语句 3.2.1　最简单的 if 语句 3.2.2　if…else 语句 3.2.3　if…elif…else 语句 3.2.4　选择语句的嵌套 3.3　条件表达式 3.4　循环语句 3.4.1　while 循环 3.4.2　for 循环 3.4.3　循环嵌套 、 3.5　跳转语句 3.5.1　break 语句 3.5.2　continue 语句 3.6　pass 语句 3.7　AI 帮你编写实例 3.7.1　使用 AI 编写一个实例：用户登录系统 3.7.2　使用 AI 帮你理解代码并添加注释 小结 上机指导 习题 第　4 章 列表和元组 4.1　序列 4.1.1　索引 4.1.2　切片 4.1.3　相加 4.1.4　乘法 4.1.5　检查某个元素是否是序列的成员（元素） 4.1.6　计算序列的长度、最大元素和最小元素 4.2　列表 4.2.1　列表的创建和删除 4.2.2　访问列表元素 4.2.3　遍历列表 4.2.4　添加、修改和删除列表元素 4.2.5　对列表进行统计计算 4.2.6　对列表进行排序 4.2.7　列表推导式 4.3　元组 4.3.1　元组的创建和删除 4.3.2　访问元组元素 4.3.3　修改元组元素 4.3.4　元组推导式 4.4　元组与列表的区别 4.5　请 AI 帮忙快速扫除 bug 小结 上机指导 习题 第　5 章 字典和集合 5.1　字典 5.1.1　字典的创建和删除 5.1.2　访问字典 5.1.3　遍历字典 5.1.4　添加、修改和删除字典元素 5.1.5　字典推导式 5.2　集合 5.2.1　创建集合 5.2.2　在集合中添加和删除元素 5.2.3　集合的交集、并集和差集运算 5.3　AI 帮你解决问题 5.3.1　使用 AI 解决其他数据类型转换为集合的问题 5.3.2　使用 AI 解决字典结构的无序问题 小结 上机指导 习题 第　6 章 字符串及正则表达式 6.1　字符串常用操作 6.1.1　拼接字符串 6.1.2　计算字符串的长度 6.1.3　截取字符串 6.1.4　分割字符串 6.1.5　检索字符串 6.1.6　字母的大小写转换 6.1.7　删除字符串中的空格和特殊字符 6.1.8　格式化字符串 6.2　正则表达式基础 6.2.1　行定位符 6.2.2　元字符 6.2.3　限定符 6.2.4　字符类 6.2.5　排除字符 6.2.6　选择字符 6.2.7　转义字符 6.2.8　分组 6.2.9　在 Python 中使用正则表达式的语法 6.3　使用 re 模块实现正则表达式操作 6.3.1　匹配字符串 6.3.2　替换字符串 6.3.3　使用正则表达式分割字符串 6.4　AI 帮你编写实例 6.4.1　使用 AI 编写一个实例：检索并描红输出敏感词 6.4.2　使用 AI 编写一个实例：验证 IP 地址 小结 上机指导 习题 第　7 章 函数 7.1　函数的创建和调用 7.1.1　创建一个函数 7.1.2　调用函数 7.2　参数传递 7.2.1　了解形式参数和实际参数 7.2.2　位置参数 7.2.3　关键字参数 7.2.4　为参数设置默认值 7.2.5　可变参数 7.3　返回值 7.4　变量的作用域 7.4.1　局部变量 7.4.2　全局变量 7.5　匿名函数 7.6　常用 Python 内置函数 7.7　AI 帮你编写实例 7.7.1　使用 AI 编写一个实例：购物车系统 7.7.2　使用 AI 解决匿名函数的调用问题 小结 上机指导 习题 第　8 章 模块 8.1　模块概述 8.2　自定义模块 8.2.1　创建模块 8.2.2　使用 import 语句导入模块 8.2.3　使用 from…import 语句导入模块 8.2.4　模块查找目录 8.3　以主程序的形式执行 8.4　Python 中的包 8.4.1　Python 项目的包结构 8.4.2　创建和使用包 8.5　使用其他模块 8.5.1　导入和使用标准模块 8.5.2　第三方模块的下载与安装 8.6　AI 帮你解决问题 小结 上机指导 习题　.... 第　9 章 面向对象程序设计 9.1　面向对象概述 9.1.1　对象 9.1.2　类 9.1.3　面向对象程序设计的基本特征 9.2　类的定义和使用 9.2.1　定义类 9.2.2　创建类的实例 9.2.3　魔术方法——_ _init_ _( ) 9.2.4　创建类的成员并访问 9.2.5　访问限制 9.3　属性 9.3.1　创建用于计算的属性 9.3.2　为属性添加安全保护机制 9.4　继承 9.4.1　继承的基本语法 9.4.2　方法重写 9.4.3　子类中调用父类的_ _init_ _( ) 方法 9.5　AI 帮你编写实例：用户登录系统 小结 上机指导 习题 第　10 章 文件与目录操作 10.1　基本文件操作 10.1.1　创建和打开文件 10.1.2　关闭文件 10.1.3　打开文件时使用 with 语句 10.1.4　写入文件内容 10.1.5　读取文件内容 10.2　目录操作 10.2.1　os 和 os.path 模块 10.2.2　路径 10.2.3　判断目录是否存在 10.2.4　创建目录 10.2.5　删除目录 10.2.6　遍历目录 10.3　高级文件操作 10.3.1　删除文件 10.3.2　重命名文件和目录 10.3.3　获取文件基本信息 10.4　AI 帮你解决问题 小结 上机指导 习题 第　11 章 异常处理与程序调试 11.1　异常概述 11.2　异常处理语句 11.2.1　try…except 语句 11.2.2　try…except…else 语句 11.2.3　try…except…finally 语句 11.2.4　使用 raise 语句抛出异常 11.3　程序调试 11.3.1　使用自带的 IDLE 进行程序调试 11.3.2　使用 assert 语句调试程序 11.4　AI 帮你解决问题 11.4.1　使用 AI 解决索引超出范围的异常 11.4.2　使用 AI 解决文件或目录不存在的异常小结 上机指导 习题 第　12 章 Pygame 游戏编程 12.1　初识 Pygame 12.1.1　安装 Pygame 12.1.2　Pygame 常用模块 12.2　Pygame 基本使用 12.3　AI 帮你编写实例：游戏中播放音频 小结 上机指导 习题 第　13 章 网络爬虫 13.1　初识网络爬虫 13.1.1　网络爬虫概述 13.1.2　网络爬虫的分类 13.1.3　网络爬虫的基本原理 13.2　网络爬虫的常用技术 13.2.1　Python 的网络请求 13.2.2　请求 headers 处理 13.2.3　网络超时 13.2.4　代理服务 13.2.5　使用 BeautifulSoup 解析HTML 13.3　网络爬虫的常用框架 13.3.1　Scrapy 爬虫框架 13.3.2　Crawley 爬虫框架 13.3.3　PySpider 爬虫框架 13.4　Scrapy 爬虫框架的使用 13.4.1　搭建 Scrapy 爬虫框架 13.4.2　创建 Scrapy 项目 13.4.3　创建和启动爬虫 13.4.4　爬取数据 13.5　AI 帮你编写实例 13.5.1　使用 AI 编写一个实例：爬取网页标题和内容 13.5.2　使用 AI 解决网站的反爬问题 小结 上机指导 习题 第　14 章 数据分析 14.1　什么是数据分析 14.2　NumPy 模块 14.2.1　NumPy 的诞生 14.2.2　NumPy 的安装 14.2.3　NumPy 的数据类型 14.2.4　数组对象 ndarray 14.2.5　数据类型对象 dtype 14.3　pandas 模块 14.3.1　Series 对象 14.3.2　DataFrame 对象 14.4　Matplotlib 模块 14.4.1　pyplot 子模块的绘图流程 14.4.2　pyplot 子模块的常用函数 14.4.3　使用 Matplotlib 模块绘制条形图 14.4.4　使用 Matplotlib 模块绘制折线图 14.4.5　使用 Matplotlib 模块绘制饼图 14.5　AI 帮你解决问题 小结 上机指导 习题 第　15 章 常用 Web 框架 15.1　常用 Web 框架概述 15.1.1　什么是 Web 框架 15.1.2　Python 中常用的 Web 框架 15.2　Flask 框架的使用 15.2.1　安装 virtualenv 和创建虚拟 环境 15.2.2　安装 Flask 15.2.3　编写第一个 Flask 程序 15.2.4　开启调试模式 15.2.5　路由 15.2.6　模板 15.3　AI 帮你解决问题 小结 习题 第　16 章 综合开发实例——学生信息管理系统 16.1　需求分析 16.2　系统设计 16.2.1　系统功能结构 16.2.2　系统业务流程 16.2.3　系统预览 16.3　系统开发必备 16.3.1　系统的开发及运行环境 16.3.2　文件夹组织结构 16.4　主函数设计 16.4.1　功能概述 16.4.2　主函数的业务流程 16.4.3　实现主函数 16.4.4　显示功能菜单 16.5　学生信息维护模块设计 16.5.1　学生信息维护模块概述 16.5.2　实现录入学生信息功能 16.5.3　实现删除学生信息功能 16.5.4　实现修改学生信息功能 16.6　查找/统计/显示模块设计 16.6.1　查找/统计/显示模块概述 16.6.2　实现查找学生信息功能 16.6.3　实现统计学生总人数功能 16.6.4　实现显示所有学生信息功能 16.7　排序模块设计 16.7.1　排序模块概述 16.7.2　实现按学生成绩排序 16.8　打包为.exe 文件 16.9　利用 AI 分析优化项目 16.9.1　AI 提供项目开发思路 16.9.2　借助 AI 优化项目代码 16.9.3　借助 AI 完善项目 小结 第　17 章 课程设计——玛丽冒险游戏 17.1　课程设计的目的 17.2　功能概述 17.3　设计思路 17.4　设计过程 17.4.1　搭建开发及运行环境 17.4.2　准备资源 17.4.3　实现代码 小结