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Python编程基础与应用——任务式案例教程

作者:许桂秋 张东生 谢鸿稳

编辑:张晓芬

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内容介绍

本书是一本全面介绍Python编程语言的专业图书,旨在帮助读者从零开始学习Python,掌握其基础知识和应用技巧。 本书共13章,涵盖了Python的基础知识和多个领域的应用。第1章介绍Python的背景和特点,帮助读者逐步搭建Python开发环境,为后续章节的学习打下基础。第2~4章详细介绍Python的基础语法、变量和数据类型,这些知识能够帮助读者学会编写简单的程序。第5~8章介绍Python程序设计的高级主题,例如函数、模块、异常处理和文件操作,这些知识能够帮助读者编写复杂、可重用的程序。第9~13章介绍Python在不同领域的应用,其中包括数据分析、网络编程、Web开发、数据分析等,这些知识可以帮助读者在不同领域使用Python实现具体应用。 本书可以作为高等院校计算机、数据科学与大数据技术等相关专业的Python程序设计教材,也可作为从事数据分析相关工作技术人员的参考书。

相关信息

图书名称:Python编程基础与应用——任务式案例教程
ISBN:978-7-115-63426-9
作者:许桂秋 张东生 谢鸿稳
编辑:张晓芬
从书名:大数据技术与应用丛书
开本:16开
页数:208
印刷色数:单色
出版状态:已出版
出版日期:2024-02-01
作者简介:北京中科特瑞科技有限公司(“曙光瑞翼”)是大学云计算、大数据、人工智能等专业群实训方案综合供应商,我国领先的高等教育综合服务商。曙光瑞翼专注于校企合作,即深耕行业,对前沿技术的发展趋势、典型应用、市场前景、人才技能有着深刻的认识,又立足院校,对相关专业的人才培养目标、学生学习规律和特点、课堂难点重点有着贴切的感知,所设计的课程体系能够高度适配行业需要和院校的人才培养目标。作为国内知名的高等教育综合服务商,曙光瑞翼在校企联合培养上积累了丰富经验,凝练了7000余个教学视频、上万个课件资源、70余门专业课,合作院校数百所,每年培养专业人才数万人。 许桂秋,毕业于厦门大学,现为北京中科特瑞科技有限公司运营总监。主要研究方向为专注于大数据、人工智能技术领域的产教融合研究,承担机器学习、计算机视觉、人工智能导论、深度学习原理与TensorFlow实践、样本数据处理、自然语言处理等相关课程的授课任务。已出版专著《大数据导论》《Python编程基础与应用》《NoSQL数据库原理与应用》《数据挖掘与机器学习》等图书。

特别说明

本书详尽介绍如何使用Python解决大数据处理问题,适合初级读者使用。

本书卖点

1.本书是《大数据》编委会针对校企合作的精心力作。
2.本书凝结了曙光瑞翼多年的教学经验,能够满足校企融合教学的需求。
3.本书旨在介绍Python的基础知识,为即将学习大数据技术的读者奠定基础。
4.本书采用任务驱动的编写方式,读者可以直接进行实验效果体验,并进行自由调整。
5.本书采用大量的实践案例,结合行业典型应用,编写行业实践。
6.本书提供丰富的教学资源,包括电子课件、实验设计等。

目录

第1章 Python程序设计概述 1
1.1 计算机与程序 1
1.2 Python语言简介 2
1.3 Python的开发环境 4
1.3.1 Python解释器 5
1.3.2 PyCharm 8
1.3.3 REPL 11
1.3.4 Python脚本 12
第2章 Python程序设计基础 14
2.1 Python编码规范 14
2.1.1 注释规则 14
2.1.2 代码缩进 15
2.2 关键字和标识符 16
2.2.1 关键字 16
2.2.2 标识符 17
2.3 运算符与数据类型 17
2.3.1 运算符与表达式 17
2.3.2 数据类型 21
2.4 语句与变量 22
2.4.1 语句 22
2.4.2 变量 23
2.4.3 实训案例:打印购物小票 24
2.4.4 实训案例:打印蚂蚁森林植树证书 24
2.5 字符串 25
2.5.1 字符串的基本概念 25
2.5.2 字符串的索引和切片 27
2.5.3 字符串的拼接 29
2.5.4 特殊字符和字符转义 31
2.5.5 字符串的常用操作 31
2.5.6 实训案例:体重指数(BMI) 33
2.5.7 实训案例:绝对温标 33
2.6 实战:基于Python字符串操作的文本情绪分析 34
第3章 Python流程控制 36
3.1 顺序结构 36
3.2 选择结构 36
3.2.1 if语句 36
3.2.2 if...else语句 37
3.2.3 if...elif...else语句 37
3.2.4 if分支语句嵌套 38
3.2.5 实训案例:计算器 39
3.3 循环结构 39
3.3.1 while循环语句 39
3.3.2 for循环语句 40
3.3.3 continue语句和break语句 42
3.3.4 循环的设计思路 43
3.3.5 典型的循环控制 45
3.3.6 实训案例:逢7拍手游戏 46
3.3.7 实训案例:打印五子棋棋盘 47
3.4 实战:设计猜数字游戏程序 47
第4章 Python数据结构 49
4.1 列表 49
4.1.1 列表的操作 49
4.1.2 列表是可变的 52
4.1.3 实训案例:十大歌手 54
4.2 元组 54
4.2.1 元组的创建 55
4.2.2 元组的操作 55
4.2.3 元组的遍历 57
4.2.4 实训案例:神奇魔方阵 58
4.3 字典 58
4.3.1 字典的操作 58
4.3.2 字典应用示例:词频统计 60
4.3.3 实训案例:青春有你 62
4.4 集合 62
4.4.1 集合的基本操作 63
4.4.2 集合的关系操作 63
4.5 实战:通讯录 64
第5章 函数和递归 69
5.1 自定义函数 69
5.1.1 定义函数 69
5.1.2 调用函数 70
5.1.3 函数的参数 71
5.2 函数与变量作用域 73
5.2.1 全局变量 74
5.2.2 函数调用环境 75
5.2.3 实训案例:角谷猜想 77
5.3 递归 77
5.3.1 使用递归实现阶乘 77
5.3.2 斐波那契数列 77
5.3.3 递归与数学归纳法 78
5.3.4 递归与分治法 78
5.3.5 实训案例:兔子数列 78
5.4 高阶函数 79
5.4.1 匿名函数 79
5.4.2 函数作为参数 79
5.4.3 函数作为返回值 80
5.5 实战:饮品自动售货机 80
第6章 面向对象程序设计 83
6.1 类和对象 83
6.1.1 类的定义与使用 83
6.1.2 数据成员和属性 84
6.1.3 成员方法 86
6.1.4 特殊方法 88
6.1.5 实训案例:好友管理 89
6.2 继承和多态 89
6.2.1 继承 90
6.2.2 多态 91
6.2.3 实训案例:人机猜拳游戏 94
6.3 异常处理 94
6.3.1 异常 94
6.3.2 捕捉和处理异常 95
6.3.3 Python内置的异常类 97
6.3.4 实训案例:商品与数量检测 99
6.4 实战:扑克牌游戏 99
第7章 Python多任务编程 103
7.1 并发和并行 103
7.1.1 并发 103
7.1.2 并行 105
7.1.3 实战:货物运送 106
7.2 多进程编程 108
7.2.1 什么是进程 108
7.2.2 进程的状态 109
7.2.3 进程编程 110
7.2.4 获取进程编号 111
7.2.5 执行带有参数任务的进程 113
7.3 多线程编程 114
7.3.1 线程的概念 114
7.3.2 threading模块 115
7.3.3 执行带有参数任务的线程 119
7.3.4 临界区、互斥锁与死锁 122
7.3.5 实训案例:Python多线程下载网页图片 125
7.4 进程和线程的对比 125
7.5 实战:计算斐波那契数列的第n个数 126
第8章 模块 129
8.1 创建和使用模块 129
8.1.1 创建模块 129
8.1.2 使用import语句导入模块 130
8.1.3 使用from⋯import语句导入模块 130
8.2 模块搜索路径 131
8.2.1 函数添加 131
8.2.2 修改环境变量 132
8.2.3 增加.pth文件 133
8.3 包 134
8.3.1 创建和使用包 134
8.3.2 作为主程序运行 135
8.4 Python自带的标准模块 136
8.5 使用pip管理Python扩展模块 137
8.6 实训案例 138
8.6.1 实训案例:出场人物统计 138
8.6.2 实训案例:小猴子接香蕉 138
第9章 Python文件操作 139
9.1 文件的基本操作 139
9.1.1 创建和打开文件 139
9.1.2 文件关闭 141
9.1.3 读文件 141
9.1.4 写文件 142
9.2 文件系统操作 143
9.2.1 文件系统路径 143
9.2.2 判断路径是否存在 144
9.2.3 创建目录 145
9.2.4 获取文件基本信息 146
9.2.5 目录和文件重命名 146
9.2.6 删除目录和文件 147
9.2.7 路径遍历 148
9.2.8 实训案例:用户账户管理 148
9.2.9 实训案例:安全策略——文件备份 149
9.3 结构化数据文件 149
9.3.1 csv模块 149
9.3.2 json模块 151
9.3.3 pickle模块 153
9.4 实战:学生信息管理系统 155
第10章 Python与数据库 158
10.1 MySQL数据库简介 158
10.1.1 MySQL的安装 159
10.1.2 数据库的基本操作 162
10.1.3 数据的操作 162
10.1.4 表单查询 163
10.1.5 MySQL内置函数 165
10.1.6 实训案例:基于MySQL实现学生信息管理系统 167
10.2 PyMySQL模块 167
10.2.1 PyMySQL安装 167
10.2.2 数据库连接对象 167
10.2.3 数据库游标对象 169
10.2.4 数据库基本操作 169
10.3 使用ORM框架操作数据 174
10.3.1 安装Peewee库并初始化数据库 174
10.3.2 创建数据库连接 174
10.3.3 定义数据表模型类 175
10.3.4 连接数据库并创建表 175
10.3.5 操作数据库 176
10.4 实战:电商网站数据分析 179
第11章 Python网络爬虫 183
11.1 网络爬虫原理 183
11.1.1 Web通信原理 184
11.1.2 Web服务器 184
11.1.3 爬虫基本流程 186
11.2 urllib库的基本使用 188
11.2.1 request模块 188
11.2.2 parse模块 189
11.3 requests库的基本使用 191
11.3.1 requests库简介 191
11.3.2 发送请求 192
11.3.3 解析响应 195
11.3.4 实训案例:Python爬虫获取站长素材网站的照片数据 201
11.4 爬虫框架简介 201
11.4.1 Scrapy框架 201
11.4.2 pyspider框架 204
11.5 实战:豆瓣电影网络爬虫 206
第12章 Python Web框架 212
12.1 Web框架简介 212
12.1.1 MVC模式和Web框架 212
12.1.2 Python中常用的Web框架 213
12.2 Flask框架的基本使用 214
12.2.1 Flask安装 214
12.2.2 初始化Flask应用程序 215
12.2.3 路由与视图 217
12.2.4 模板的基本使用 219
12.2.5 实训案例:基于Flask的简单的待办事项应用 222
12.2.6 实训案例:基于Flask的用户认证系统 223
12.3 Flask-RESTful的基本使用 223
12.4 实战:构建任务管理RESTful API 225
第13章 Python数据分析 231
13.1 配置数据分析基础环境 231
13.2 NumPy库的基本使用 234
13.2.1 NumPy库简介 234
13.2.2 N维数组——ndarray 234
13.2.3 NumPy基本运算 236
13.3 Pandas库的基本使用 243
13.3.1 Pandas库的数据结构 243
13.3.2 Pandas库的索引操作 246
13.3.3 Pandas库的对齐运算 248
13.3.4 Pandas库的常用函数 250
13.4 实战:MovieLens 1M数据分析 255

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