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第1章 Python基础 1

1.1 Python是一种什么样的语言 1

1.2 Python开发环境 2

1.2.1 百家争鸣的繁荣景象 2

1.2.2 IDLE简单使用 6

1.3 变量、运算符与表达式 9

1.3.1 Python变量与内置数据类型 9

1.3.2 常用内置函数 15

1.3.3 运算符与表达式 21

1.3.4 人机对话基本接口 25

1.4 模块安装与使用 28

1.4.1 安装Python扩展库 28

1.4.2 模块导入与使用 30

1.4.3 编写自己的模块和包 32

第2章 Python序列 35

2.1 列表与列表推导式 36

2.1.1 列表创建与删除 36

2.1.2 列表常用方法 38

2.1.3 列表推导式 46

2.1.4 切片 50

2.2 元组与生成器推导式 54

2.2.1 元组 54

2.2.2 生成器推导式 55

2.3 字典 57

2.3.1 字典创建和元素添加、修改与删除 57

2.3.2 访问字典对象的数据 59

2.3.3 案例精选 61

2.4 集合 63

2.4.1 集合基础知识 63

2.4.2 集合操作与运算 64

2.4.3 案例精选 67

2.5 序列解包 69

第3章 程序控制结构与函数设计 71

3.1 选择结构 71

3.1.1 条件表达式 71

3.1.2 选择结构的几种形式 73

3.1.3 案例精选 79

3.2 循环结构 82

3.2.1 for循环与while循环的基本语法 82

3.2.2 break与continue语句 83

3.2.3 循环代码优化技巧 84

3.2.4 案例精选 86

3.3 函数设计与使用 90

3.3.1 基本语法 91

3.3.2 函数参数不得不说的几件事 94

3.3.3 变量作用域 99

3.3.4 lambda表达式 102

3.3.5 案例精选 104

第4章 面向对象程序设计 122

4.1 基础知识 122

4.1.1 类的定义与使用 122

4.1.2 私有成员与公有成员 123

4.1.3 数据成员 125

4.1.4 方法 126

4.1.5 属性 129

4.1.6 继承 131

4.1.7 特殊方法与运算符重载 134

4.2 案例精选 135

4.2.1 自定义数组 135

4.2.2 自定义矩阵 141

4.2.3 自定义队列 147

4.2.4 自定义栈 151

4.2.5 自定义二叉树 154

4.2.6 自定义有向图 157

4.2.7 自定义集合 158

第5章 字符串与正则表达式 165

5.1 字符串 165

5.1.1 字符串格式化的两种形式 168

5.1.2 字符串常用方法 171

5.1.3 案例精选 186

5.2 正则表达式 190

5.2.1 正则表达式语法与子模式扩展语法 190

5.2.2 re模块方法与正则表达式对象 193

5.2.3 案例精选 199

第6章 文件与文件夹操作 206

6.1 文件对象常用方法与属性 207

6.2 文本文件操作案例精选 209

6.3 二进制文件操作案例精选 217

6.3.1 使用pickle模块读写二进制文件 217

6.3.2 使用struct模块读写二进制文件 219

6.3.3 使用shelve模块操作二进制文件 220

6.3.4 使用marshal模块操作二进制文件 220

6.4 文件与文件夹操作 221

6.4.1 标准库os、os.path与shutil简介 221

6.4.2 案例精选 227

第7章 异常处理结构、代码测试与调试 252

7.1 异常处理结构 252

7.1.1 异常是什么 252

7.1.2 Python内置异常类层次结构 254

7.1.3 常见异常处理结构形式 255

7.2 代码测试 262

7.2.1 doctest 263

7.2.2 单元测试 264

7.3 代码调试 270

7.3.1 使用IDLE调试 270

7.3.2 使用pdb调试 273

阶段性寄语 278

第8章 数据库应用开发 279

8.1 使用Python操作SQLite数据库 279

8.1.1 Connection对象 280

8.1.2 Cursor对象 281

8.1.3 Row对象 284

8.2 使用Python操作其他关系型数据库 285

8.2.1 操作Access数据库 285

8.2.2 操作MS SQL Server数据库 286

8.2.3 操作MySQL数据库 288

8.3 操作MongoDB数据库 290

第9章 网络应用开发 293

9.1 计算机网络基础知识 293

9.2 Socket编程 295

9.2.1 UDP编程 296

9.2.2 TCP编程 298

9.2.3 网络嗅探器 300

9.2.4 多进程端口扫描器 302

9.2.5 代理服务器端口映射功能的实现 305

9.2.6 自己编写FTP通信软件 308

9.3 域名解析与网页爬虫 313

9.3.1 网页内容读取与域名分析 313

9.3.2 网页爬虫 315

9.3.3 scrapy框架 316

9.3.4 BeautifulSoup4 318

9.4 网站开发 323

9.4.1 使用US运行Python CGI程序 323

9.4.2 Python在ASP.NET中的应用 325

9.4.3 Flask框架简单应用 327

9.4.4 django框架简单应用 328

第10章 多线程与多进程 333

10.1 多线程编程 334

10.1.1 线程创建与管理 336

10.1.2 线程同步技术 339

10.2 多进程编程 346

10.2.1 进程创建与管理 347

10.2.2 进程间数据交换 347

10.2.3 进程同步技术 350

第11章 大数据处理 351

11.1 大数据简介 351

11.2 MapReduce框架 352

11.3 Spark应用开发 356

第12章 图形编程与图像处理 361

12.1 图形编程 361

12.1.1 绘制三维图形 361

12.1.2 绘制三次贝塞尔曲线 364

12.1.3 纹理映射 365

12.1.4 响应键盘事件 368

12.1.5 光照模型 369

12.2 图像处理 372

12.2.1 pillow模块基本用法 372

12.2.2 计算椭圆中心 375

12.2.3 动态生成比例分配图 376

12.2.4 生成验证码图片 377

12.2.5 gif动态图像分离与生成 379

12.2.6 材质贴图 380

12.2.7 图像融合 381

12.2.8 棋盘纹理生成 383

第13章 数据分析与科学计算可视化 384

13.1 扩展库numpy简介 384

13.2 科学计算扩展库scipy 393

13.2.1 数学、物理常用常数与单位模块constants 394

13.2.2 特殊函数模块special 395

13.2.3 信号处理模块signal 395

13.2.4 图像处理模块ndimage 397

13.3 扩展库pandas简介 401

13.4 统计分析标准库statistics用法简介 405

13.5 matplotlib 407

13.5.1 绘制正弦曲线 408

13.5.2 绘制散点图 408

13.5.3 绘制饼状图 410

13.5.4 绘制带有中文标签和图例的图 410

13.5.5 绘制图例标签中带有公式的图 411

13.5.6 使用pyplot绘制，多个图形单独显示 412

13.5.7 绘制三维参数曲线 413

13.5.8 绘制三维图形 414

13.5.9 使用指令绘制自定义图形 416

13.5.10 在tkinter中使用matplotlib 417

13.5.11 使用matplotlib提供的组件实现交互式图形显示 419

13.5.12 根据实时数据动态更新图形 421

13.5.13 使用Slider组件调整曲线参数 422

第14章 密码学编程 425

14.1 经典密码算法 425

14.1.1 恺撒密码算法 425

14.1.2 维吉尼亚密码 427

14.1.3 换位密码算法 428

14.2 安全哈希算法 429

14.3 对称密钥密码算法DES和AES 432

14.4 非对称密钥密码算法RSA与数字签名算法DSA 433

14.4.1 RSA 433

14.4.2 DSA 435

第15章 tkinter编程精彩案例 436

15.1 用户登录界面 436

15.2 选择类组件应用 438

15.3 简单文本编辑器 441

15.4 简单画图程序 445

15.5 电子时钟 449

15.6 简单动画 451

15.7 多窗口编程 454

15.8 屏幕任意区域截图 456

15.9 音乐播放器 458

15.10 远程桌面监控系统 462

第16章 课堂教学管理系统设计与实现 466

16.1 功能简介 466

16.1.1 教师端功能 466

16.1.2 学生端功能 467

16.2 数据库设计 468

16.3 系统总框架与通用功能设计 469

16.4 数据导入功能 473

16.4.1 学生名单导入 473

16.4.2 题库导入 473

16.5 点名与加分功能 475

16.5.1 在线点名 475

16.5.2 离线点名与加分 477

16.6 随机提问功能 480

16.7 在线收作业功能 482

16.7.1 学生端 482

16.7.2 教师端 483

16.8 在线自测与在线考试功能 485

16.8.1 学生端 486

16.8.2 教师端 488

16.9 信息查看功能 490

16.10 数据导出功能 492

16.11 其他辅助功能 493

16.11.1 防作弊功能 493

16.11.2 服务器自动发现功能 493

16.11.3 Word版试卷生成功能 494

结束语 496

附录A 本书中例题清单 497

附录B 本书中插图清单 503

附录C 本书中表格清单 507

附录D 本书中拓展知识摘要清单 508

参考文献 513