Python程序設計案例課堂

第1篇 基 礎 知 識

第1章 揭開Python神秘面紗 3

1.1 什麼是Python 4

1.2 Python的優點和特性 4

1.2.1 Python的優點 4

1.2.2 Python的特點 5

1.3 搭建Python 3的編程環境 6

1.4 運行Python的3種方式 8

1.5 享受安裝成果——編寫第一個Python

程序 9

1.6 Python是怎樣運行的 11

1.7 大神解惑 12

1.8 跟我練練手 12

第2章 初識廬山真面目——

基礎語法 13

2.1 標識符和保留字 14

2.2 變量 14

2.3 程序結構 15

2.4 數據類型 17

2.4.1 Number(數字) 17

2.4.2 String(字符串) 19

2.4.3 Sets(集合) 20

2.4.4 List(列表) 20

2.4.5 Tuple(元組) 21

2.4.6 Dictionary(字典) 22

2.5 運算符和優先級 22

2.5.1 算術運算符 22

2.5.2 比較運算符 23

2.5.3 賦值運算符 25

2.5.4 邏輯運算符 26

2.5.5 位運算符 27

2.5.6 身份運算符 28

2.5.7 成員運算符 29

2.5.8 運算符的優先級 29

2.6 大神解惑 31

2.7 跟我練練手 33

第3章 不可不知的數據結構——列表、

元組和字典 35

3.1 列表的基本操作 36

3.1.1 列表對象的特性 36

3.1.2 列表包容 37

3.1.3 列表的操作符 38

3.1.4 列表的函數和方法 38

3.2 元組的基本操作 41

3.2.1 元組對象的特性 41

3.2.2 元組的內置函數 42

3.3 字典的基本操作 43

3.3.1 字典對象的特性 43

3.3.2 字典的內置函數和方法 45

3.4 大神解惑 47

3.5 跟我練練手 47

第4章 一連串的字符——字符串操作 49

4.1 訪問字符串中的值 50

4.2 字符串的更新 50

4.3 轉義字符 51

4.4 字符串運算符 52

4.5 字符串格式化 53

4.6 字符串使用的方法 54

4.7 大神解惑 58

4.8 跟我練練手 59

第5章 程序的執行方向——流程控制和

函數 61

5.1 基本處理流程 62

5.2 賦值語句 63

5.3 條件判斷語句 63

5.3.1 if語句 63

5.3.2 if嵌套 64

5.4 循環控制語句 65

5.4.1 while語句 65

5.4.2 for語句 67

5.4.3 continue語句和break語句 68

5.4.4 pass語句 69

5.4.5 妙用range()函數和len()函數 70

5.5 內置函數 71

5.6 用戶自定義函數 73

5.6.1 定義函數 74

5.6.2 函數的參數傳遞 75

5.6.3 return語句 77

5.6.4 變量作用域 78

5.6.5 函數的內置屬性和命名空間 79

5.7 輸入和輸出函數 80

5.8 大神解惑 81

5.9 跟我練練手 82



第II篇 核 心 技 術



第6章 主流軟件開發方法——

對象與類 85

6.1 理解面向對象程序設計 86

6.1.1 什麼是對象 86

6.1.2 面向對象的特征 87

6.1.3 什麼是類 87

6.2 類的定義 88

6.3 類的構造方法和內置屬性 88

6.4 類實例 90

6.4.1 創建類實例 90

6.4.2 類實例的內置屬性 92

6.5 類的內置方法 93

6.6 重載運算符 99

6.7 類的繼承 100

6.8 類的多態 103

6.9 類的封裝 104

6.10 元類 106

6.11 垃圾回收 107

6.12 大神解惑 108

6.13 跟我練練手 109

第7章 錯誤終結者——程序調試和

異常處理 111

7.1 新手常見錯誤和異常 112

7.2 異常是什麼 114

7.3 內置異常 115

7.4 使用try…except語句處理異常 121

7.5 異常類的實例和清除異常 124

7.5.1 異常類的實例 124

7.5.2 清除異常 125

7.6 內置異常的協助模塊 126

7.6.1 sys模塊 126

7.6.2 traceback對象 126

7.7 拋出異常 126

7.7.1 raise語句 127

7.7.2 結束解釋器的運行 127

7.7.3 離開嵌套循環 128

7.8 用戶定義異常類 129

7.9 程序調試 130

7.9.1 使用assert語句 130

7.9.2 使用__debug__內置變量 131

7.10 錯誤代碼 132

7.11 大神解惑 133

7.12 跟我練練手 134

第8章 Python內部的秘密——

模塊與類庫 135

8.1 認識模塊和類庫 136

8.1.1 模塊是什麼 136

8.1.2 類庫是什麼 137

8.2 模塊和類庫的基本操作 138

8.3 自定義模塊 141

8.4 運行期服務模塊 142

8.5 字符串處理模塊 152

8.6 附屬服務 153

8.7 一般操作系統服務 157

8.8 其他模塊組 165

8.9 大神解惑 167

8.10 跟我練練手 168

第9章 Python的強大功能——迭代器和

操作文件 169

9.1 迭代器 170

9.2 生成器 170

9.3 打開文件 171

9.4 讀取文件 172

9.4.1 讀取文件read()方法 172

9.4.2 逐行讀取readline()方法 173

9.4.3 返回文件各行內容的

列表readlines()方法 173

9.4.4 返回文件的當前位置tell()

方法 174

9.4.5 截斷文件truncate()方法 174

9.4.6 設置文件當前位置seek()

方法 175

9.5 寫入文件 176

9.5.1 將字符串寫入文件 176

9.5.2 寫入多行writelines() 177

9.5.3 修改文件內容 177

9.5.4 附加到文件 178

9.6 關閉和刷新文件 178

9.6.1 關閉文件 178

9.6.2 刷新文件 179

9.7 大神解惑 179

9.8 跟我練練手 180

第10章 圖形用戶界面 181

10.1 常用的Python GUI 182

10.2 使用tkinter創建GUI程序 182

10.3 認識tkinter的控件 184

10.4 幾何位置的設置 189

10.4.1 pack()方法 189

10.4.2 grid()方法 192

10.4.3 place()方法 193

10.5 tkinter的事件 194

10.5.1 事件的屬性 195

10.5.2 事件綁定方法 195

10.5.3 鼠標事件 196

10.5.4 鍵盤事件 198

10.5.5 系統協議 199

10.6 Button控件 200

10.7 Canvas控件 202

10.8 Checkbutton控件 206

10.9 Entry控件 207

10.10 Label控件 209

10.11 Listbox控件 211

10.12 Menu控件 212

10.13 Message控件 217

10.14 Radiobutton控件 217

10.15 Scale控件 219

10.16 Scrollbar控件 221

10.17 Text控件 222

10.18 Toplevel控件 224

10.19 對話框 225

10.19.1 messagebox模塊 225

10.19.2 filedialog模塊 227

10.19.3 colorchooser模塊 228

10.20 大神解惑 230

10.21 跟我練練手 231

第11章 流行的Python 開發工具 233

11.1 程序代碼編輯工具 234

11.2 IDLE的調試器 240

11.3 編譯Python文件 243

11.4 Python的調試器——pdb模塊 244

11.5 反編譯二進制碼 247

11.6 Python性能分析器 247

11.6.1 加載profile模塊 247

11.6.2 pstats模塊 249

11.6.3 校正性能分析 249

11.7 傳輸Python應用程序 250

11.8 大神解惑 250

11.9 跟我練練手 251



第III篇 高 級 應 用



第12章 Python的高級技術 255

12.1 圖像的處理 256

12.1.1 下載與安裝pillow 256

12.1.2 加載圖像文件 257

12.1.3 圖像文件的屬性 259

12.1.4 復制與粘貼圖像 261

12.1.5 圖像的幾何轉換 262

12.1.6 存儲圖像文件 264

12.2 語音的處理 264

12.2.1 winsound模塊 264

12.2.2 sndhdr模塊 266

12.2.3 wave模塊 267

12.2.4 aifc模塊 270

12.3 科學計算——numpy模塊 270

12.3.1 下載和安裝numpy模塊 270

12.3.2 array對象 271

12.3.3 ufunc對象 273

12.4 正則表達式 273

12.5 線程 277

12.6 大神解惑 280

12.7 跟我練練手 281

第13章 數據庫的應用 283

13.1 平面數據庫 284

13.2 內置數據庫——SQLite 285

13.3 操作MySQL數據庫 287

13.3.1 安裝PyMySQL 287

13.3.2 連接MySQL數據庫 288

13.3.3 創建數據表 289

13.3.4 插入數據 289

13.3.5 查詢數據 290

13.3.6 更新數據 291

13.3.7 刪除數據 291

13.4 大神解惑 292

13.5 跟我練練手 293

第14章 網絡編程的應用 295

14.1 網絡概要 296

14.2 socket模塊 298

14.2.1 認識socket模塊 298

14.2.2 創建socket連接 299

14.3 HTTP庫 300

14.3.1 socketserver模塊 301

14.3.2 server模塊 302

14.3.3 client模塊 304

14.4 urllib庫 305

14.4.1 request模塊 305

14.4.2 parse模塊 307

14.5 ftplib模塊 308

14.6 電子郵件服務協議 310

14.6.1 smtplib模塊 310

14.6.2 poplib模塊 312

14.6.3 imaplib模塊 313

14.7 新聞群組 314

14.8 遠程連接計算機 315

14.9 大神解惑 316

14.10 跟我練練手 317

第15章 CGI程序設計 319

15.1 CGI簡介 320

15.2 cgi模塊 320

15.2.1 輸入和輸出 320

15.2.2 cgi模塊的函數 322

15.3 創建和執行腳本 322

15.3.1 傳輸信息給Python腳本 323

15.3.2 表單域的處理 323

15.3.3 Session 332

15.3.4 創建輸出到瀏覽器 332

15.4 使用cookie對象 332

15.4.1 了解cookie 332

15.4.2 讀取cookie信息 333

15.5 使用模板 334

15.6 上傳和下載文件 337

15.7 腳本的調試 339

15.8 大神解惑 341

15.9 跟我練練手 342

第16章 處理網頁數據 343

16.1 XML編程基礎 344

16.1.1 XPath簡介 344

16.1.2 XSLT簡介 344

16.2 XML語法基礎 345

16.2.1 XML的基本應用 345

16.2.2 XML文檔組成和聲明 347

16.2.3 XML元素介紹 348

16.3 Python解析XML 350

16.3.1 使用SAX解析XML 351

16.3.2 使用DOM解析XML 353

16.4 XDR數據交換格式 354

16.5 JSON數據解析 358

16.6 Python解析HTML 359

16.7 大神解惑 365

16.8 跟我練練手 365



第IV篇 項目開發實戰



第17章 開發學生信息管理系統 369

17.1 准備工作 370

17.1.1 配置Python開發環境 370

17.1.2 選擇合適的開發工具 370

17.2 需求分析 370

17.3 結構設計 371

17.4 具體功能實現 373

17.4.1 主界面程序main.py 373

17.4.2 student.py模塊 374

17.4.3 utils.py模塊 375

17.4.4 addstudent.py模塊 376

17.4.5 deletestudent.py模塊 377

17.4.6 changestudent.py模塊 378

17.4.7 rankstudent.py模塊 379

17.5 項目測試 379

17.5.1 添加學生信息 379

17.5.2 對學生成績進行排序 381

17.5.3 修改學生成績 381

17.5.4 刪除學生信息 382

17.5.5 退出系統 383

17.6 項目總結與擴展 384

第18章 開發虛擬聊天室系統 385

18.1 必備知識點 386

18.2 需求分析 388

18.3 結構設計 389

18.4 配置Python環境 390

18.5 具體功能實現 390

18.5.1 服務器端chatserver.py 391

18.5.2 客戶端chatclient.py 393

18.6 項目測試過程 394

18.6.1 測試客戶端和服務器端間的

通信 394

18.6.2 測試雙人聊天 397

18.6.3 測試多人聊天 399

18.7 項目總結 401

第19章 開發網絡數據分析系統 403

19.1 必備知識點 404

19.2 需求分析 405

19.3 結構設計 406

19.4 配置開發環境 407

19.4.1 配置Python環境 407

19.4.2 安裝第三方庫 407

19.4.3 加載GML數據集 411

19.5 具體功能實現 411

19.5.1 graphgenerator.py模塊 411

19.5.2 communitydetection.py模塊 412

19.5.3 graphmeasures.py模塊 413

19.5.4 plotdegree.py模塊 415

19.6 項目測試 416

19.6.1 社區發現 417

19.6.2 分析節點的重要性 419

19.6.3 綜合統計分析 424