Python程序設計基礎（微課版）

沈涵飛，蘇州工業園區服務外包職業學院講師、高級系統架構師，主講課程為C語言程序設計、Python程序設計、數據結構、人工智能導論等。

第1章
初識Python 1
1．1學好Python的關鍵1
1．2計算機的發展和程序設計語言2
1．2．1計算機的發展2
1．2．2機器語言、彙編語言和高級語言3
1 ．2．3編譯和解釋4
1．2．4程序設計的開發效率和執行效率5
1．2．5常見的程序設計語言及其用途6
1．3 Python概述7
1．3．1 Python簡史7
1．3．2 Python的特點7
1．3．3 Python的應用領域8
1．3．4 Python 2和Python 3 9
1．4 Python開發環境配置9
1．4．1使用雲端開發環境米筐Notebook 10
1．4．2安裝一站式開發環境Anaconda 11
1．4．3以兩種方式運行第一個程序：Hello， World! 12
1．5米筐Notebook的使用13
1．5．1米筐Notebook的基本操作13
1．5．2 Magic命令* 14
1．5．3運行系統命令* 15
1．5．4查看軟件運行環境* 16
1．5．5安裝第三方庫17
1．6探索Python：超級計算器17
1．6．1計算3的300次方17
1．6．2計算階乘18
1．6．3統計單詞出現的次數18
1．7小結19
1．8習題19

第2章
程序設計入門21
2．1計算生態和模塊編程21
2．1．1計算生態21
2．1．2導入庫和函數★ 22
2．2結構化程序的框架23
2．3 Python程序語法元素分析24
2．3．1縮進★ 25
2．3．2關鍵字25
2 ．3．3標識符26
2．3．4變量26
2．3．5註釋27
2．3．6多行語句27
2．4 Python的六大核心數據類型28
2．5可變類型和不可變類型* 28
2．6數字類型和算術運算29
2．6．1整數30
2．6．2浮點數30
2．6．3常用算術運算31
2．7程序在線評測系統及其基本使用32
2． 7．1程序在線評測系統32
2．7．2程序在線評測系統中的求和問題32
2．7．3基本輸入/輸出函數33
2．7．4在線評測系統中輸入/輸出的常見用法歸納34
2．8小結35
2．9習題35

第3章
流程控制38
3．1分支結構的3種形式38
3．1．1基本結構1：單分支結構38
3．1．2基本結構2：雙分支結構39
3．1．3基本結構3：多分支結構39
3．2 for循環41
3．2．1遍歷容器41
3．2．2 range函數41
3．2．3最簡單的循環42
3．2．4計算1～100之和43
3．2． 5求水仙花數44
3．2．6多重循環：九九乘法表和水仙花數45
3．3羅塞塔石碑語言學習法46
3．4 while循環和流程圖47
3．5改變循環執行流程： break和continue 48
3．6程序的異常處理49
3．6．1捕獲異常50
3．6．2拋出異常51
3．7小結52
3．8習題52

第4章
字符串55
4．1字符串的基礎知識55
4．1．1字符串界定符：單引號、雙引號和三重引號55
4．1．2使用反斜杠轉義55
4．1．3使用raw字符串抑制轉義56
4 ．2序列的索引和切片★ 57
4．2．1序列的索引57
4．2．2序列的切片57
4．2．3序列的擴展切片58
4．3字符串的基本操作59
4．3．1序列操作59
4．3．2常用的字符串方法60
4．3．3匹配字符串的前綴和後綴61
4．3．4切分和合併字符串★ 62
4．4字符串格式化和輸出語句63
4．5中文分詞和jieba庫* 63
4．6小結65
4．7習題65

第5章
組合數據類型67
5．1序列、集合和映射67
5．2序列的特點和通用操作67
5．3列表：批量處理68
5．3．1列表的基本用法68
5．3．2列表的常用操作69
5 ．3．3列表的遍歷：enumerate和zip 70
5．3．4列表的兩種排序方法71
5．3．5列表的引用和復制* 72
5．3．6列表的操作匯總72
5．4元組：不可變、組合73
5．5字典：按鍵取值75
5．5．1字典的創建和查找75
5．5．2字典的遍歷和排序* 77
5．5．3字典的嵌套、JSON及pprint庫* 78
5．5．4字典的操作匯總80
5．6集合：去重80
5．7列表生成式★ 81
5．8生成器表達式和惰性求值* 83
5．9小結84
5．10習題84

第6章
函數88
6．1認識函數88
6．1．1站在巨人的肩膀上：使用函數實現機器翻譯88
6．1．2結構化程序設計方法90
6．1．3內置函數91
6．1．4自定義函數91
6．2函數的參數92
6．2．1可選參數和默認值92
6．2．2位置參數調用93
6．2．3關鍵字參數調用93
6．2．4不定長參數93
6．3函數式編程和高階函數95
6．4匿名函數：lambda函數★ 96
6．5常用高階函數97
6．5．1函數map：映射函數到序列97
6．5．2函數reduce：歸約計算97
6．5．3函數filter：過濾序列98
6．6遞歸* 99
6．6．1遞歸方法和遞歸函數99
6．6．2遞歸入門：斐波那契數列和計算嵌套數字列表中所有數字之和99
6．6．3經典問題：漢諾塔問題100
6．7變量的作用域* 101
6．7．1函數被調用次數的確定101
6．7．2斐波那契函數優化1：全局字典102
6．7．3斐波那契函數優化2：內嵌函數102
6．7．4 LEGB原則103
6．8小結103
6．9習題103

第7章
文件操作107
7．1認識文件107
7．1．1文本文件和二進製文件107
7．1．2常用的中文編碼格式107
7．2文本文件的讀/寫操作108
7．2． 1讀取文件全文109
7．2．2按行讀取文件110
7．2．3實現文件的編碼格式轉換111
7．2．4使用with-as語句111
7．3處理表格數據的3種方法112
7．4存儲半結構化數據：JSON數據和pickle數據113
7．5常用文件模塊os和shutil 113
7．5．1模塊os和shutil簡介114
7．5．2文件模塊的主要函數114
7． 5．3應用示例115
7．6模塊和庫* 117
7．6．1模塊的製作117
7．6．2庫的發布118
7．7小結119
7．8習題119

第8章
正則表達式* 121
8．1正則表達式簡介121
8．2 Python中常用的正則函數121
8．2．1正則函數初步使用122
8．2．2查找所有匹配123
8．2．3查找第一個匹配124
8． 2．4替換126
8．3 RegexOne的闖關遊戲127
8．3．1闖關：通配符128
8．3．2闖關：排除特定字符128
8．3．3闖關：重複次數129
8．4編譯模式re．compile和匹配參數129
8．5小結130
8．6習題130

第9章
網絡爬蟲入門* 132
9．1網絡爬蟲簡介和基本處理流程132
9．1．1什麼是網絡爬蟲132
9．1．2使用網絡爬蟲的法律風險132
9．1．3網絡爬蟲的基本處理流程133
9．2實戰：使用pandas庫獲取2018年中國企業500強榜單134
9．3使用Requests庫獲取網頁135
9．4使用Beautiful Soup 4庫解析網頁136
9．4．1獲取節點的主要方式137
9．4．2從節點中提取信息138
9．5實戰：獲取唐詩三百首140
9．6小結142
9．7習題142

附錄
附錄A全國計算機等級考試二級Python語言程序設計考試大綱144
附錄B PyCharm 145
附錄C常用函數/方法參考150
附錄D米筐Notebook支持的模塊列表152