目 錄
第1章 Python基礎(chǔ)知識(shí) 1
1.1 Python概述 1
1.1.1 Python的現(xiàn)狀 1
1.1.2 Python的應(yīng)用領(lǐng)域 1
1.1.3 Python的發(fā)展歷史 2
1.1.4 Python快速發(fā)展帶來(lái)的
啟示 2
1.1.5 Python官方文檔入口 2
1.2 Python開(kāi)發(fā)環(huán)境配置 2
1.2.1 解釋器的安裝和使用 2
1.2.2 IDE工具——PyCharm 4
1.2.3 IDE工具——Jupyter Notebook 5
1.3 Python基本語(yǔ)法 6
1.3.1 標(biāo)識(shí)符 6
1.3.2 關(guān)鍵字 6
1.3.3 變量 7
1.3.4 行和縮進(jìn) 7
1.3.5 引號(hào)和轉(zhuǎn)義字符 8
1.3.6 注釋 8
1.3.7 空行 9
1.3.8 編碼規(guī)范 9
1.3.9 Python語(yǔ)法綜合辨析 9
1.4 人機(jī)交互（基本輸入/輸出） 10
1.4.1 程序設(shè)計(jì)的基本流程 10
1.4.2 標(biāo)準(zhǔn)輸出函數(shù)print() 11
1.4.3 print()函數(shù)的格式控制 12
1.4.4 標(biāo)準(zhǔn)輸入函數(shù)input() 13
1.5 項(xiàng)目實(shí)訓(xùn)：個(gè)人名片設(shè)計(jì)——
美好愿景 14
1.5.1 項(xiàng)目背景 14
1.5.2 項(xiàng)目任務(wù) 15
1.5.3 項(xiàng)目分析 15
1.5.4 項(xiàng)目實(shí)現(xiàn) 15
1.5.5 項(xiàng)目?jī)?yōu)化 15
1.5.6 總結(jié)和啟示 15
1.6 鞏固練習(xí) 16
第2章 數(shù)字類型與運(yùn)算 17
2.1 數(shù)字類型 17
2.1.1 常見(jiàn)的數(shù)字類型 17
2.1.2 數(shù)字類型的判斷 18
2.1.3 數(shù)字類型的轉(zhuǎn)換 18
2.2 運(yùn)算符與表達(dá)式 19
2.2.1 常見(jiàn)的運(yùn)算符與表達(dá)式 19
2.2.2 運(yùn)算符的優(yōu)先級(jí) 22
2.3 數(shù)學(xué)運(yùn)算函數(shù) 24
2.3.1 絕對(duì)值函數(shù) 24
2.3.2 四舍五入函數(shù) 24
2.3.3 冪和模冪函數(shù) 24
2.3.4 最大值和最小值函數(shù) 25
2.3.5 字符串和表達(dá)式轉(zhuǎn)換函數(shù) 25
2.4 math模塊及其應(yīng)用 26
2.4.1 math模塊導(dǎo)入的兩種
方法 26
2.4.2 math模塊中常量和函數(shù)
的主要功能及應(yīng)用 27
2.5 項(xiàng)目實(shí)訓(xùn)：競(jìng)賽積分分析及
預(yù)測(cè)——?jiǎng)?chuàng)新?tīng)?zhēng)先 29
2.5.1 項(xiàng)目背景 29
2.5.2 項(xiàng)目任務(wù) 29
2.5.3 項(xiàng)目分析 29
2.5.4 項(xiàng)目實(shí)現(xiàn) 30
2.5.5 項(xiàng)目?jī)?yōu)化 30
2.5.6 總結(jié)和啟示 31
2.6 鞏固練習(xí) 31
第3章 流程控制 32
3.1 流程控制的基本概念 32
3.2 順序結(jié)構(gòu) 32
3.2.1 順序結(jié)構(gòu)樣例 33
3.2.2 處理解釋型語(yǔ)言的程序錯(cuò)誤 33
3.3 分支結(jié)構(gòu) 33
3.3.1 if語(yǔ)句 34
3.3.2 match語(yǔ)句 39
3.4 循環(huán)結(jié)構(gòu) 41
3.4.1 while循環(huán) 41
3.4.2 數(shù)字序列生成與循環(huán)控制 42
3.4.3 for循環(huán) 44
3.4.4 嵌套循環(huán)結(jié)構(gòu) 46
3.4.5 嵌套循環(huán)效率 47
3.5 流程跳轉(zhuǎn)語(yǔ)句 50
3.5.1 pass語(yǔ)句 50
3.5.2 continue語(yǔ)句 50
3.5.3 break語(yǔ)句 51
3.5.4 else子句 52
3.6 異常處理 53
3.6.1 異常概述 53
3.6.2 異常類型 53
3.6.3 異常處理 54
3.7 項(xiàng)目實(shí)訓(xùn)：學(xué)生畫(huà)像系統(tǒng)
構(gòu)建——精準(zhǔn)服務(wù) 56
3.7.1 項(xiàng)目背景 56
3.7.2 項(xiàng)目任務(wù) 56
3.7.3 項(xiàng)目分析 57
3.7.4 項(xiàng)目實(shí)現(xiàn) 57
3.7.5 項(xiàng)目?jī)?yōu)化 58
3.7.6 總結(jié)和啟示 60
3.8 鞏固練習(xí) 60
第4章 函數(shù) 62
4.1 模塊化程序設(shè)計(jì)與函數(shù) 62
4.1.1 模塊化程序設(shè)計(jì)的目的 62
4.1.2 函數(shù)的簡(jiǎn)介 63
4.2 函數(shù)的定義和調(diào)用 63
4.2.1 函數(shù)的定義 63
4.2.2 函數(shù)的調(diào)用 64
4.3 函數(shù)的參數(shù)傳遞 66
4.3.1 位置傳遞 66
4.3.2 關(guān)鍵字傳遞 66
4.3.3 默認(rèn)值傳遞 67
4.3.4 包裹傳遞 68
4.3.5 解包裹傳遞 69
4.4 函數(shù)的進(jìn)階應(yīng)用 70
4.4.1 函數(shù)的嵌套調(diào)用 70
4.4.2 函數(shù)的遞歸調(diào)用 72
4.4.3 變量的作用域與生命周期 73
4.5 Lambda表達(dá)式的概念及應(yīng)用 76
4.5.1 Lambda表達(dá)式的概念 76
4.5.2 Lambda表達(dá)式的應(yīng)用 76
4.6 random模塊的概念及應(yīng)用 77
4.6.1 random模塊的概念 77
4.6.2 random模塊的應(yīng)用 78
4.7 項(xiàng)用實(shí)訓(xùn)：學(xué)生畫(huà)像系統(tǒng)模塊化
設(shè)計(jì)——賦能成長(zhǎng) 80
4.7.1 項(xiàng)目背景 80
4.7.2 項(xiàng)目任務(wù) 80
4.7.3 項(xiàng)目分析 80
4.7.4 項(xiàng)目實(shí)現(xiàn) 81
4.7.5 項(xiàng)目?jī)?yōu)化 82
4.7.6 總結(jié)和啟示 83
4.8 鞏固練習(xí) 83
第5章 高級(jí)數(shù)據(jù)類型及常見(jiàn)操作 84
5.1 高級(jí)數(shù)據(jù)類型 84
5.1.1 字符串的定義與特征 84
5.1.2 元組的定義與特征 84
5.1.3 列表的定義與特征 84
5.1.4 集合的定義與特征 85
5.1.5 字典的定義與特征 85
5.2 序列的通用操作 86
5.2.1 索引 86
5.2.2 切片 87
5.2.3 拼接與重復(fù) 88
5.2.4 最大值與最小值 88
5.2.5 成員測(cè)試 89
5.3 項(xiàng)目實(shí)訓(xùn)：業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)預(yù)處理與
分析——行為監(jiān)察 90
5.3.1 項(xiàng)目背景 90
5.3.2 項(xiàng)目任務(wù) 91
5.3.3 項(xiàng)目分析 91
5.3.4 項(xiàng)目實(shí)現(xiàn) 91
5.3.5 項(xiàng)目?jī)?yōu)化 92
5.3.6 總結(jié)和啟示 93
5.4 鞏固練習(xí) 93
第6章 字符串 94
6.1 字符串操作 94
6.1.1 字符串的創(chuàng)建與訪問(wèn) 94
6.1.2 字符串的遍歷 94
6.2 字符串常量 95
6.3 字符串處理方法 96
6.3.1 str.upper()方法和str.lower()方法 96
6.3.2 str.strip()方法和rstrip()方法 96
6.3.3 str.join()方法 97
6.3.4 str.split()方法 97
6.3.5 str.count()方法 97
6.3.6 str.replace()方法 97
6.3.7 str.find()方法和str.rfind()
方法 98
6.3.8 str.index()方法和str.rindex()方法 98
6.4 正則表達(dá)式與字符串處理 100
6.4.1 正則表達(dá)式的組成 100
6.4.2 正則表達(dá)式的基本語(yǔ)法 101
6.4.3 re模塊 102
6.4.4 正則表達(dá)式在人工智能
領(lǐng)域的應(yīng)用 102
6.5 項(xiàng)目實(shí)訓(xùn)：隨機(jī)故事生成器
設(shè)計(jì)——?jiǎng)?chuàng)意創(chuàng)作 105
6.5.1 項(xiàng)目背景 105
6.5.2 項(xiàng)目任務(wù) 106
6.5.3 項(xiàng)目分析 106
6.5.4 項(xiàng)目實(shí)現(xiàn) 106
6.5.5 項(xiàng)目?jī)?yōu)化 107
6.5.6 總結(jié)和啟示 108
6.6 鞏固練習(xí) 108
第7章 元組和列表 110
7.1 元組 110
7.1.1 元組的創(chuàng)建與訪問(wèn) 110
7.1.2 嵌套元組 110
7.1.3 元組的操作 111
7.2 列表 112
7.2.1 列表的創(chuàng)建 112
7.2.2 嵌套列表的創(chuàng)建與訪問(wèn) 113
7.2.3 列表的遍歷和列表元素的
轉(zhuǎn)換 113
7.2.4 列表元素的添加 113
7.2.5 列表元素的刪除 114
7.2.6 列表元素的修改 115
7.3 列表推導(dǎo)式 117
7.4 列表的排序 120
7.4.1 默認(rèn)規(guī)則排序 120
7.4.2 降序 121
7.4.3 自定義排序 121
7.4.4 復(fù)雜排序 121
7.4.5 逆序 122
7.5 項(xiàng)目實(shí)訓(xùn)：工程能力畫(huà)像系統(tǒng)
構(gòu)建——科學(xué)規(guī)劃 124
7.5.1 項(xiàng)目背景 124
7.5.2 項(xiàng)目任務(wù) 124
7.5.3 項(xiàng)目分析 124
7.5.4 項(xiàng)目實(shí)現(xiàn) 125
7.5.5 項(xiàng)目?jī)?yōu)化 126
7.5.6 總結(jié)和啟示 126
7.6 鞏固練習(xí) 126
第8章 集合與字典 128
8.1 集合 128
8.1.1 集合的創(chuàng)建 128
8.1.2 集合的訪問(wèn) 129
8.1.3 集合的去重 129
8.1.4 集合元素的添加 130
8.1.5 集合元素的刪除 130
8.1.6 集合的成員測(cè)試 131
8.1.7 集合運(yùn)算 132
8.2 字典 135
8.2.1 字典的創(chuàng)建 135
8.2.2 字典視圖 136
8.2.3 字典的成員訪問(wèn) 137
8.2.4 字典元素的添加與修改 138
8.2.5 字典元素的刪除 139
8.2.6 字典元素的排序輸出 140
8.3 項(xiàng)目實(shí)訓(xùn)：智能圖書(shū)推薦系統(tǒng)
構(gòu)建——價(jià)值引領(lǐng) 141
8.3.1 項(xiàng)目背景 141
8.3.2 項(xiàng)目任務(wù) 142
8.3.3 項(xiàng)目分析 142
8.3.4 項(xiàng)目實(shí)現(xiàn) 142
8.3.5 項(xiàng)目?jī)?yōu)化 144
8.3.6 總結(jié)和啟示 144
8.4 鞏固練習(xí) 144
第9章 文件操作 145
9.1 文件的基本概念與操作 145
9.1.1 文件的基本概念 145
9.1.2 文件的打開(kāi)和關(guān)閉 145
9.1.3 文件的讀取 146
9.1.4 文件的寫(xiě)入 148
9.1.5 文件的搜索 150
9.2 文件的高級(jí)操作 150
9.2.1 文件的異常處理與錯(cuò)誤
捕獲 150
9.2.2 二進(jìn)制文件的處理 151
9.2.3 CSV文件的處理 152
9.2.4 JOSN文件的處理 154
9.3 項(xiàng)目實(shí)訓(xùn)：數(shù)據(jù)訪問(wèn)日志管理
系統(tǒng)構(gòu)建——匠心守護(hù) 155
9.3.1 項(xiàng)目背景 155
9.3.2 項(xiàng)目任務(wù) 156
9.3.3 項(xiàng)目分析 156
9.3.4 項(xiàng)目實(shí)現(xiàn) 156
9.3.5 項(xiàng)目?jī)?yōu)化 158
9.3.6 總結(jié)和啟示 159
9.4 鞏固練習(xí) 160
第10章 面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì) 161
10.1 面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)概述 161
10.1.1 面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)和面向過(guò)程程序設(shè)計(jì)的區(qū)別 161
10.1.2 面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)的
四大特性 161
10.2 類與對(duì)象 163
10.2.1 類的定義 163
10.2.2 類的實(shí)例——對(duì)象 163
10.3 屬性和方法 164
10.3.1 實(shí)例屬性 164
10.3.2 類屬性 165
10.3.3 實(shí)例方法 167
10.3.4 類方法 167
10.3.5 靜態(tài)方法 168
10.3.6 類成員的訪問(wèn)權(quán)限 170
10.4 繼承 172
10.4.1 單繼承 172
10.4.2 多繼承 174
10.5 多態(tài) 177
10.5.1 方法的重寫(xiě) 177
10.5.2 鴨子類型 178
10.6 模塊 180
10.6.1 系統(tǒng)內(nèi)置模塊 180
10.6.2 自定義模塊 180
10.6.3 創(chuàng)建和使用模塊 180
10.6.4 模塊搜索路徑 181
10.6.5 模塊的特殊變量__name__ 181
10.7 包 183
10.7.1 包的基本概念 183
10.7.2 創(chuàng)建和使用包 183
10.8 庫(kù) 184
10.8.1 標(biāo)準(zhǔn)庫(kù) 184
10.8.2 第三方庫(kù) 184
10.8.3 安裝第三方庫(kù) 184
10.8.4 導(dǎo)入庫(kù) 185
10.8.5 自定義庫(kù)和包 185
10.9 模塊、包、庫(kù)的關(guān)系和區(qū)別 186
10.10 項(xiàng)目實(shí)訓(xùn)：金融賬戶管理系統(tǒng)
構(gòu)建——工程素養(yǎng) 186
10.10.1 項(xiàng)目背景 186
10.10.2 項(xiàng)目任務(wù) 186
10.10.3 項(xiàng)目分析 187
10.10.4 項(xiàng)目實(shí)現(xiàn) 187
10.10.5 項(xiàng)目?jī)?yōu)化 189
10.10.6 總結(jié)和啟示 192
10.11 鞏固練習(xí) 192
第11章 Matplotlib數(shù)據(jù)可視化 194
11.1 Matplotlib基礎(chǔ)知識(shí) 194
11.1.1 Matplotlib的簡(jiǎn)介與
安裝 194
11.1.2 基本繪圖流程 195
11.1.3 圖形屬性與樣式設(shè)置 198
11.2 線性圖 200
11.2.1 繪制折線圖 200
11.2.2 標(biāo)注與美化 201
11.3 非線性圖 203
11.3.1 餅圖 203
11.3.2 柱形圖 204
11.3.3 直方圖 206
11.3.4 散點(diǎn)圖 207
11.3.5 雷達(dá)圖 209
11.3.6 箱線圖 210
11.4 中英文詞云圖 211
11.4.1 WordCloud的簡(jiǎn)介與安裝 212
11.4.2 英文詞云圖 212
11.4.3 中文詞云圖 214
11.5 項(xiàng)目實(shí)訓(xùn)：科技行業(yè)發(fā)展數(shù)據(jù)
可視化分析——?jiǎng)?chuàng)新驅(qū)動(dòng)，
洞察未來(lái) 215
11.5.1 項(xiàng)目背景 215
11.5.2 項(xiàng)目任務(wù) 215
11.5.3 項(xiàng)目分析 216
11.5.4 項(xiàng)目實(shí)現(xiàn) 216
11.5.5 項(xiàng)目?jī)?yōu)化 218
11.5.6 總結(jié)和啟示 218
11.6 鞏固練習(xí) 218
第12章 Python生態(tài)應(yīng)用 220
12.1 GUI 220
12.1.1 Tkinter的基本知識(shí) 220
12.1.2 事件處理與回調(diào)函數(shù) 221
12.2 網(wǎng)絡(luò)請(qǐng)求及解析 223
12.2.1 網(wǎng)絡(luò)請(qǐng)求及解析的簡(jiǎn)介 223
12.2.2 Requests 223
12.2.3 請(qǐng)求和使用大模型能力 224
12.2.4 etree 225
12.3 機(jī)器學(xué)習(xí) 226
12.3.1 機(jī)器學(xué)習(xí)的簡(jiǎn)介 226
12.3.2 監(jiān)督學(xué)習(xí) 227
12.3.3 無(wú)監(jiān)督學(xué)習(xí) 228
12.3.4 模型評(píng)估和優(yōu)化 228
12.4 項(xiàng)目實(shí)訓(xùn)：古典詩(shī)詞答疑助手
構(gòu)建——科技助力文化傳承 229
12.4.1 項(xiàng)目背景 229
12.4.2 項(xiàng)目任務(wù) 229
12.4.3 項(xiàng)目分析 230
12.4.4 項(xiàng)目實(shí)現(xiàn) 230
12.4.5 項(xiàng)目?jī)?yōu)化 232
12.4.6 總結(jié)和啟示 233
12.5 鞏固練習(xí) 234
第13章 Python綜合應(yīng)用項(xiàng)目——
智慧校園中的用戶畫(huà)像
系統(tǒng)構(gòu)建 235
13.1 項(xiàng)目背景 235
13.2 項(xiàng)目任務(wù) 235
13.3 項(xiàng)目分析 235
13.3.1 需求分析 235
13.3.2 技術(shù)可行性分析 236
13.4 項(xiàng)目設(shè)計(jì) 236
13.5 項(xiàng)目實(shí)現(xiàn) 237
13.6 項(xiàng)目?jī)?yōu)化 239
13.7 總結(jié)和啟示 240
第14章 Python綜合應(yīng)用項(xiàng)目——
基于知識(shí)圖譜的學(xué)習(xí)資源推薦
系統(tǒng)構(gòu)建 241
14.1 項(xiàng)目背景 241
14.2 項(xiàng)目任務(wù) 241
14.3 項(xiàng)目分析 241
14.4 項(xiàng)目設(shè)計(jì) 242
14.4.1 知識(shí)圖譜構(gòu)建模塊 242
14.4.2 可視化模塊 242
14.4.3 推薦算法模塊 242
14.5 項(xiàng)目實(shí)現(xiàn) 243
14.5.1 知識(shí)圖譜構(gòu)建模塊的實(shí)現(xiàn) 243
14.5.2 可視化模塊的實(shí)現(xiàn) 243
14.5.3 推薦算法模塊的實(shí)現(xiàn) 245
14.5.4 主程序的實(shí)現(xiàn) 246
14.6 項(xiàng)目?jī)?yōu)化 248
14.6.1 推薦算法優(yōu)化 248
14.6.2 知識(shí)圖譜存儲(chǔ)與處理優(yōu)化 249
14.6.3 用戶交互優(yōu)化 249
14.7 總結(jié)和啟示