Python應用程序設計

易建勳,大本，教授，
2018年：主編《計算機導論——計算思維和應用技術》，清華大學出版社
2011年：主編《計算機硬件技術——結構與性能》，清華大學出版社
2010年：主編《計算機網絡設計第2版》，人民郵電出版社
2012年：主編《計算機維修技術第3版》，清華大學出版社

目錄
第1部分程序設計基礎
第1章基礎知識
1.1安裝與運行
1.1.1Python語言的特徵
1.1.2Python的下載和安裝
1.1.3Python程序的運行
1.1.4第三方軟件包安裝pip
1.1.5程序的解釋與編譯
1.2程序符號
1.2.1保留字
1.2.2變量命名
1.2.3算術運算
1.2.4其他運算
1.2.5轉義字符
1.2.6程序路徑
1.3程序說明
1.3.1Python程序的組成
1.3.2Python程序的結構
1.3.3Python語言與C語言的區別
1.3.4PEP編程規範
1.3.5Python的語法規則
習題1

第2章數據結構
2.1數字和字符串
2.1.1數據類型
2.1.2數字
2.1.3字符串
2.2列表和元組
2.2.1列表基本操作
2.2.2列表添加元素
2.2.3列表修改元素
2.2.4列表切片操作
2.2.5元組基本操作
2.3字典和集合
2.3.1字典
2.3.2集合
習題2

第3章程序語句
3.1順序語句
3.1.1導入語句
3.1.2賦值語句
3.1.3輸入輸出語句
3.2條件判斷語句
3.2.1ifelse條件判斷語句
3.2.2ifelif多分支判斷語句
3.2.3if嵌套語句
3.3循環語句
3.3.1for計數循環
3.3.2while條件循環
3.3.3循環中止
3.3.4循環嵌套
3.3.5案例： 猜數字游戲
3.3.6案例： 走迷宮游戲
習題3

第4章函數與模塊
4.1函數程序設計
4.1.1內置標準函數程序設計
4.1.2導入標準函數程序設計
4.1.3自定義函數程序設計
4.1.4局部變量與全局變量
4.1.5自定義模塊導入和調用
4.1.6案例： 蒙特卡洛算法求π值
4.2簡單繪圖程序設計
4.2.1海龜繪圖基本函數
4.2.2海龜繪制基本圖形
4.2.3案例： 動態時鐘程序設計
4.3程序迭代與遞歸
4.3.1迭代程序特徵
4.3.2案例： 細菌繁殖迭代程序設計
4.3.3遞歸程序特徵
4.3.4案例： 分形圖遞歸程序設計
4.4常用的程序設計技巧
4.4.1Python內存管理機制
4.4.2Python中要註意的“坑”
4.4.3Python優雅編程方法
習題4

第5章文件讀寫
5.1TXT文件讀寫
5.1.1讀取文件全部內容
5.1.2文件遍歷
5.1.3讀取文件指定行
5.1.4向文件寫入數據
5.1.5文件屬性檢查
5.2CSV文件讀寫
5.2.1CSV文件格式
5.2.2CSV文件讀取
5.2.3CSV文件寫入
5.3Excel文件讀寫
5.3.1Excel模塊操作函數
5.3.2Excel文件內容讀取
5.3.3Excel文件寫入數據
5.4其他文件讀寫
5.4.1二進制文件讀寫
5.4.2JSON文件讀寫
習題5

第6章深入編程
6.1正則表達式
6.1.1正則表達式的功能
6.1.2正則表達式運算符
6.1.3正則表達式常用函數
6.1.4正則表達式應用案例
6.1.5案例： 選擇題考試記分
6.2異常處理
6.2.1程序錯誤原因
6.2.2新手易犯錯誤
6.2.3異常處理語句tryexcept
6.2.4異常處理語句tryfinally
6.2.5自定義異常類
6.3面向對象編程
6.3.1面向對象概述
6.3.2類的構造
6.3.3公有屬性和私有屬性
6.3.4對象方法的創建
6.3.5面向對象的特徵
6.4函數式編程
6.4.1基本概念
6.4.2高階函數
6.4.3閉包函數
6.4.4匿名函數
習題6

第2部分應用程序設計
第7章圖形用戶界面程序設計
7.1GUI設計概述
7.1.1簡單GUI程序
7.1.2常用核心組件
7.1.3窗口顏色管理
7.1.4組件字體管理
7.2窗口程序設計
7.2.1簡單窗口程序設計
7.2.2事件驅動程序設計
7.2.3組件簡易管理器pack()
7.2.4組件精確管理器place()
7.3常用組件設計
7.3.1文字標簽組件Label
7.3.2圖片標簽組件Label
7.3.3單行文本框組件Entry
7.3.4多行文本框組件Text
7.4GUI程序設計案例
7.4.1案例： 單選題窗口程序設計
7.4.2案例： 多選題窗口程序設計
7.4.3案例： 簡單計算器程序設計
7.4.4案例： 文本編輯器框架設計
習題7

第8章文本分析程序設計
8.1文本文件清洗
8.1.1文本格式化
8.1.2文本文件合並
8.1.3文本文件去重
8.1.4案例： 用唐詩生成姓名
8.2文本編碼處理
8.2.1字符集的編碼
8.2.2文本編碼轉換
8.2.3文本亂碼處理
8.2.4文件內容打印
8.2.5案例： 按拼音和筆畫排序
8.3文本關鍵詞提取
8.3.1文本語料處理
8.3.2結巴分詞Jieba
8.3.3案例： 《全宋詞》關鍵詞提取
8.3.4關鍵詞提取算法TFIDF
8.3.5關鍵詞提取算法TextRank
8.3.6案例： 《三國演義》關鍵詞提取
習題8

第9章可視化程序設計
9.1二維圖可視化Matplotlib
9.1.1Matplotlib常用繪圖函數
9.1.2案例： 企業產值單折線圖
9.1.3案例： 氣溫變化多折線圖
9.1.4案例： 乘客年齡直方圖
9.1.5案例： 全球地震散點圖
9.1.6案例： 農產品比例餅圖
9.1.7案例： 氣溫變化曲線圖
9.1.8案例： 冒泡排序動態圖
9.2詞雲圖可視化WordCloud
9.2.1詞雲圖繪制軟件
9.2.2詞雲圖繪制函數
9.2.3案例： 普通詞雲圖
9.2.4案例： 遮罩詞雲圖
9.3地圖可視化PyEcharts
9.3.1地圖繪制軟件包
9.3.2案例： 繪制其他可視化圖
9.4網絡圖可視化NetworkX
9.4.1網絡繪圖軟件包
9.4.2網絡圖繪制函數
9.4.3案例： 《三國演義》社交網絡圖
9.4.4案例： 爵士音樂人社交網絡圖
習題9

第10章數據庫程序設計
10.1數據庫技術概述
10.1.1數據庫的組成
10.1.2數據庫的運算
10.1.3NoSQL數據庫
10.1.4SQL基本語法
10.1.5SQL數據類型
10.1.6SQL程序設計
10.2SQLite程序設計
10.2.1SQLite數據庫的特徵
10.2.2SQLite數據庫的創建
10.2.3SQLite的增、刪、查、改
10.2.4SQLite圖形管理工具
10.2.5案例： SQLite數據庫綜合應用
10.3MySQL程序設計
10.3.1MySQL數據庫的安裝
10.3.2MySQL的啟動與退出
10.3.3MySQL數據庫連接
10.3.4MySQL的增、刪、查、改
10.3.5案例： MySQL數據庫綜合應用
習題10

第11章大數據程序設計
11.1數據分析工具Pandas
11.1.1Pandas數據類型
11.1.2Pandas讀寫文件
11.1.3Pandas讀寫數據
11.1.4Pandas數據統計
11.2數據獲取
11.2.1數據獲取方法
11.2.2獲取股票數據Tushare
11.2.3網絡爬蟲原理
11.2.4網頁簡單爬取Newspaper
11.2.5網頁爬取技術requests
11.2.6網頁解析技術BeautifulSoup
11.2.7案例： 爬取房源信息
11.3數據清洗
11.3.1數據清洗技術
11.3.2重復數據處理
11.3.3缺失數據處理
11.3.4異常數據處理
11.3.5案例： 股票數據本福特檢查
11.4數據挖掘
11.4.1數據分佈特徵
11.4.2案例： 影片分類KNN
11.4.3案例： 城市聚類KMeans
11.4.4案例： 產品銷售回歸分析
11.4.5案例： 新聞詞語向量轉換
習題11

第12章人工智能程序設計
12.1機器學習： 基本概念
12.1.1人工神經網絡
12.1.2機器學習過程
12.1.3深度機器學習
12.2機器學習： 數據預處理
12.2.1機器學習包Sklearn
12.2.2數據集加載
12.2.3數據預處理
12.2.4機器學習模型
12.3機器學習： 識別與預測
12.3.1案例： 識別鳶尾花KNN模型
12.3.2案例： 預測乳腺癌LR模型
12.3.3案例： 數字圖片文本化
12.3.4案例： 識別手寫數字SVC模型
12.3.5案例： 識別手寫數字MLP模型
習題12

第13章簡單游戲程序設計
13.1基本操作
13.1.1游戲引擎
13.1.2基本概念
13.1.3游戲框架
13.1.4創建畫面Surface
13.1.5圖形繪制draw
13.2游戲動畫
13.2.1圖像畫面變換transform
13.2.2畫面位塊復制blit
13.2.3精靈和精靈組sprite
13.2.4精靈碰撞檢測
13.3事件處理
13.3.1獲取事件
13.3.2鍵盤事件
13.3.3鼠標事件
13.3.4異常處理
13.4游戲案例
13.4.1案例： 配樂動畫
13.4.2案例： 抓魚游戲
習題13

第14章其他應用程序設計
14.1圖像處理程序設計
14.1.1OpenCV基本應用
14.1.2案例： 人物圖像特效處理
14.1.3案例： B超圖像面積計算
14.1.4案例： 圖像中的物體計數
14.1.5案例： 全景圖像拼接方法
14.2視頻處理程序設計
14.2.1攝像視頻顯示與保存
14.2.2視頻畫面截圖與剪裁
14.2.3案例： 人臉識別和跟蹤
14.3語音合成程序設計
14.3.1TTS轉換原理
14.3.2案例： 文本朗讀pyttsx3
14.3.3案例： 語音天氣預報
14.3.4案例： 文本朗讀Windows API
14.4科學計算程序設計
14.4.1符號計算編程
14.4.2積分運算編程
14.4.3解線性方程組
14.4.4解微分方程組
14.4.5曲線擬合編程
習題14

參考文獻