Python程序設計

sky　2018/1/2 8：37：56
第1　章 Python概述．．．．．．．．．．．．．．　1
1．1　Python語言．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．1
1．1．1　Python的發(fā)展．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．　1
1．1．2　Python的特點．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．　2
1．1．3　Python的應用領域．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．　2
1．1．4　Python的版本及安裝．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．　3
1．2　Python開發(fā)環(huán)境及工具．．．．．．．．．．．．．．．．．．5
1．2．1　開發(fā)工具IDLE．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．　5
1．2．2　開發(fā)工具PyCharm ．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．　7
1．2．3　編寫簡單的小程序．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．　8
1．2．4　PyCharm 配置．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．10
1．3　習題．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．11
第2　章 Python語言基礎．．．．．．　13
2．1　Python語言基礎．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．13
2．1．1　Python文件類型．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．　13
2．1．2　Python編碼規(guī)范．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．　13
2．1．3　輸入與輸出．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．　15
2．2　Python數(shù)據(jù)類型．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．16
2．2．1　Number（數(shù)字）．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．　16
2．2．2　String（字符串）．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．　16
2．2．3　變量及其賦值．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．　18
2．3　運算符和表達式．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．19
2．3．1　算術運算符和表達式．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．　19
2．3．2　賦值運算符和表達式．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．20
2．3．3　邏輯運算符和表達式．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．　21
2．3．4　關系運算符和表達式．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．　22
2．3．5　字符串運算符和表達式．．．．．．．．．．．．．．．．　22
2．3．6　位運算符和表達式．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．　25
2．3．7　運算符的優(yōu)先級．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．　25
2．3．8　Python常用的函數(shù)．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．　26
2．4　Python數(shù)據(jù)結構．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．28
2．4．1　列表．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．29
2．4．2　元組．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．32
2．3．3　字典．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．33
2．3．4　集合．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．34
2．5　程序控制結構．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．36
2．5．1　選擇結構．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．36
2．5．2　循環(huán)結構．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．38
2．6　編程實踐．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．　41
2．7　習題．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．　44
第3　章 Python函數(shù)及模塊．．．　47
3．1　案例引入及分析．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．47
3．2　函數(shù)．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．　49
3．2．1　函數(shù)的定義．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．　49
3．2．2　函數(shù)的調用．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．　50
3．2．3　函數(shù)的參數(shù)．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．51
3．2．4　函數(shù)的嵌套．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．53
3．2．5　函數(shù)的遞歸調用．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．　54
3．3　變量的作用域．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．54
3．4　模塊．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．55
3．4．1　創(chuàng)建和導入模塊．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．55
3．4．2　模塊包．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．57
3．5　編程實踐．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．　58
3．6　習題．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．　61
第4　章 面向對象編程．．．．．．．．．．．　63
4．1　面向對象基礎．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．63
4．1．1　面向過程與面向對象．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．63
4．1．2　面向對象基本概念．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．　64
4．2　類的定義和使用．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．65
4．2．1　類的定義．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．65
4．2．2　類的使用．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．66
4．3　類的屬性和方法．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．67
4．3．1　類的屬性．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．　67
4．3．2　類的方法．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．　69
4．3．3　訪問控制．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．　71
4．3．4　構造函數(shù)和析構函數(shù)．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．　72
4．4　類的繼承．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．73
4．4．1　類的簡單繼承．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．　73
4．4．2　類的多重繼承．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．　76
4．5　類的重載．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．77
4．5．1　方法重載．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．　77
4．5．2　運算符重載．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．　78
4．6　編程實踐．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．80
4．7　習題．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．85
第5　章 Python GUI編程．．．．．　87
5．1　PyQt GUI工具包概述．．．．．．．．．．．．．．．．．．87
5．1．1　GUI 簡介．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．　87
5．1．2　PyQt工具包．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．　88
5．1．3　編程測試．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．90
5．2　PyQt GUI編程．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．94
5．2．1　信號和槽．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．　94
5．2．2　主窗口QMainWindow．．．．．．．．．．．．．．．．．　97
5．2．3　對話框QDialog ．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．　98
5．2．4　PyQt輸入控件．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．101
5．2．5　按鈕．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．101
5．2．6　顯示控件．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．103
5．2．7　表格控件．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．104
5．2．8　布局控件．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．106
5．3　編程實踐．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．107
5．4　習題．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．110
第6　章 Python 數(shù)據(jù)庫及文件系統(tǒng)．．．．．．．．．．．．．．．．．114
6．1　數(shù)據(jù)庫技術基礎．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．114
6．1．1　數(shù)據(jù)庫基本概念．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．　114
6．1．2　關系數(shù)據(jù)庫．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．　115
6．1．3　數(shù)據(jù)庫應用系統(tǒng)的開發(fā)步驟．．．．．．　116
6．2　MySQL數(shù)據(jù)庫．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．116
6．2．1　數(shù)據(jù)庫安裝．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．　117
6．2．2　創(chuàng)建數(shù)據(jù)庫．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．　121
6．2．3　刪除數(shù)據(jù)庫．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．　121
6．2．4　Mysql數(shù)據(jù)類型．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．　122
6．2．5　創(chuàng)建表．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．　124
6．2．6　編輯查看表．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．　125
6．2．7　刪除表．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．　126
6．2．8　插入數(shù)據(jù)．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．　126
6．2．9　修改數(shù)據(jù)．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．　126
6．2．10　刪除數(shù)據(jù)．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．　127
6．2．11　使用SELECT 查詢數(shù)據(jù)．．．．．．．．．．　127
6．3　Python中訪問MySQL語句．．．．．．．128
6．4　Python文件系統(tǒng)．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．130
6．4．1　文件的基礎知識．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．　130
6．4．2　文件的基本操作．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．　131
6．4．3　文件的讀寫操作．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．　132
6．4．4　文件與目錄操作函數(shù)和語句．．．．．．　133
6．5　編程實踐：學生信息管理系統(tǒng)．．．．．．135
6．6　習題．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．140
第7　章 Python 網(wǎng)絡編程．．．．．143
7．1　網(wǎng)絡模型介紹．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．143
7．1．1　OSI簡介．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．　143
7．1．2　TCP/IP簡介．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．　144
7．2　Socket編程．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．147
7．2．1　什么是Socket．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．　147
7．2．2　Socket編程．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．　147
7．2．3　用Socket 建立服務器端程序．．．．　148
7．2．4　用Socket 建立基于UDP的服務器與客戶端程序．．．．．．．．．．．．．．．．．．　149
7．2．5　用SocketSever建立服務器．．．．．　150
7．3　urllib 包與http包使用．．．．．．．．．．．．．．．．．151
7．3．1　urllib包．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．　151
7．3．2　使用httpIib包訪問網(wǎng)站．．．．．．．．．．．．　153
7．4　使用ftplib訪問FTP服務．．．．．．．．．．．．154
7．4．1　ftplib包．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．　154
7．4．2　使用ftplib包訪問FTP服務器．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．　155
7．5　電子郵件．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．156
7．5．1　SMTP和POP3．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．　156
7．5．2　發(fā)送郵件．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．　156
7．5．3　接收郵件．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．　158
7．6　編程實踐．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．160
7．7　習題．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．165
第8　章 Python網(wǎng)站開發(fā)．．．．．167
8．1　常見的Web開發(fā)框架．．．．．．．．．．．．．．．．．167
8．1．1　Zope框架．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．　167
8．1．2　TurboGears框架．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．　167
8．1．3　Django框架．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．　168
8．2　MVC 模式．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．169
8．2．1　MVC 模式介紹．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．　169
8．2．2　MVC 模式的優(yōu)缺點．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．170
8．2．3　Django框架中的MVC．．．．．．．．．．．．．．．170
8．3　Django開發(fā)環(huán)境的搭建．．．．．．．．．．．．．．171
8．3．1　Django框架的安裝．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．　171
8．3．2　Django簡單應用．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．　173
8．4　Django框架的應用．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．176
8．4．1　數(shù)據(jù)庫的配置．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．　176
8．4．2　創(chuàng)建數(shù)據(jù)模型．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．　178
8．4．3　創(chuàng)建視圖．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．180
8．4．4　模板系統(tǒng)．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．　182
8．4．5　URL配置．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．　185
8．4．6　發(fā)布Django項目．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．　185
8．5　Django框架的高級應用．．．．．．．．．．．．．．186
8．5．1　管理界面．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．　186
8．5．2　編輯數(shù)據(jù)庫．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．　188
8．5．3　Session功能．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．　189
8．5．4　國際化．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．190
8．6　編程實踐．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．193
8．7　習題．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．198
第9　章 Python 數(shù)字圖像
處理．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．　200
9．1　基本圖像操作和處理．．．．．．．．．．．．．．．．．．．200
9．1．1　圖像和像素．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．200
9．1．2　顏色空間．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．　201
9．1．3　像素的位深．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．　202
9．2　Python圖像處理類庫PIL ．．．．．．．．．．．202
9．2．1　PIL模塊基本介紹．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．　203
9．2．2　Image模塊．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．　203
9．2．3　PIL濾鏡效果．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．　206
9．3　Python中使用OpenCV．．．．．．．．．．．．．208
9．3．1　OpenCV安裝．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．　208
9．3．2　OpenCV基本操作．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．　209
9．3．3　處理視頻序列．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．　214
9．4　Matplotlib 繪圖庫．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．215
9．4．1　Matplotlib安裝．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．　215
9．4．2　Matplotlib模塊．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．　215
9．4．3　Matplotlib繪制簡單圖形．．．．．．．．．．．　215
9．5　編程實踐．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．221
9．6　習題．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．223
第10章　Python科學計算．．．　225
10．1　NumPy庫．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．225
10．1．1　ndarray對象．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．　225
10．1．2　ufunc運算．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．　228
10．1．3　矩陣運算．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．　229
10．2　SciPy數(shù)值計算庫．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．230
10．3　編程實踐．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．232
10．4　習題．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．233
參考文獻．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．　235