Python帶我起飛——入門、進階、商業實戰

內容簡介

全書共分為4篇：第1篇，包括了解謎請只訂Python、配置機器及搭建開發環境、語言規則；第2篇，介紹了Python語言的基礎操作，包括變數與操作、控制流、函式操作、錯誤與異常、檔案操作；第3篇，介紹了更高級的Python語法知識及套用，包整籃囑括面向樂套殼對象編程、系統調度編程；第4篇，是對前面知識的綜合及實際套用，包括爬蟲實戰、自動化實戰、機器學習實戰、人工智慧實戰。本書結構清晰、案例豐富、通俗易懂、實用性強。特別適合Python語少芝虹試言的初學者和進階讀者，作為自學教程閱讀。另外，本書也適合社會培訓學校作為培訓教材使用，還適合大中專院校的相關專業作為教學參考書。

作者簡介

李金洪，精通c、c++、彙編、python、java、go等語言。擅長神經網路、算法、協定分析、逆向、移動網際網路安全架構等技術，先後擔任過CAD算法工程師、手機遊戲主程、架構師、項目經理、CTO、部門經理、資深產品總監等職位，也曾自主創業過。

圖書目錄

---------------第斷探1 篇入門---------------

▇ 第1 章了解Python

1.1 了解Python 的歷史

1.2 Python 可以做什麼

1.3 Python 在數據科學中的地位及前景

1.4 如想希煮何使用本書

▇第2 章配置機器及搭建開發環境

★ 本章教學視頻說明

2.1 Python 版本及開發環境介紹

∣2.1.1 Python 的運行方式

∣2.1.2 常見的集成開發環境（IDE）

2.2 下載及安裝Anaconda

2.3 熟悉Anaconda 3 開發工具

∣2.3.1 快速了解Spyder

∣2.3.2 快速了解Jupyter Notebook

2.4 實例1：運行Python 程式，並傳入參數

∣2.4.1 在Spyder 中新建Python 檔案，編寫代碼，運行代碼

∣2.4.2 用命令行啟動Python 程式，並傳入參數

∣2.4.3 用Spyder 啟動Python 程式，並傳入參數

▇ 第3 章語言規則——Python 的條條框框

★ 本章教學視頻說明

3.1 了解程式語言的分類

3.2 基礎規則

∣3.2.1 了解Python 原始碼相關的幾個概念

∣3.2.2 語句的基本規則：變數、語句、代碼塊

∣3.2.3 添加注釋

∣3.2.4 使用Python 的“幫助”

3.3 代碼檔案的結構

∣3.3.1 模組

∣3.3.2 包

3.4 模組的詳細介紹

∣3.4.1 模組的作用及分類

∣3.4.2 模組的基本使用方法

∣3.4.3 模組的搜尋路徑

∣3.4.4 模組的屬性

∣3.4.5 模組名字的可變性

∣3.4.6 模組的常規寫法

3.5 模組的四種導入方式

∣3.5.1 import as 方式

∣3.5.2 from import 方式

∣3.5.3 from import * 方式

∣3.5.4 導入檔案名稱中帶空格的模組

3.6 實例2：封裝獲取系統信息的模組，並將其導入

∣3.6.1 在當前代碼中的函式與模組中的函式同名情況下，導入模組

∣3.6.2 在模組與當前代碼不在同一路徑的情況下，導入模組

∣3.6.3 導入上級路徑的模組

---------------第2 篇進階---------------

▇ 第4 章變數——編寫代碼的基石

★ 本章教學視頻說明

4.1 什麼是變數

4.2 了解變數的規則

∣4.2.1 明白變數的本質——對象

∣4.2.2 同時定義多個變數

∣4.2.3 變數類型介紹

∣4.2.4 變數類型的幫助函式

4.3 numbers（數字）類型

∣4.3.1 獲取對象的類型

∣4.3.2 算術運算符

∣4.3.3 實例3：演示“算術運算和說棗符”的使用

∣4.3.4 賦值運算符

∣4.3.5 實例4：演示“賦值運算符”的使用

∣4.3.6 比較運算符

∣4.3.7 實例5：演示“比較運算符”的使用

∣4.3.8 慎用is 函式

∣4.3.9 實例6：演示Python 的快取機制

∣4.3.10 布爾型關係的運算符

∣4.3.11 位運算符

∣4.3.12 實例7：演示“位運算符”的使用

4.4 strings（字元串）類型

∣4.4.1 字元串的描述

∣4.4.2 轉義符

∣4.4.3 螢幕I/O 及格式化

∣4.4.4 實例8：以字元串為例，演示“序列”類型的運算及操作

∣4.4.5 關於切片的特殊說明

∣4.4.6 字元串的相關函式

4.5 list（列表）類型

∣4.5.1 list 的運算及操作

∣4.5.2 list 的內置方法

∣4.5.3 實例9：演示list 使用中的技巧及注意事項

∣4.5.4 列表嵌套

∣4.5.5 實例10：使用list 類型實現佇列和棧

∣4.5.6 實例11：使用函式filter 篩選列表——篩選學生列表中的偏科學生名單

4.6 tuple（元組）類型

∣4.6.1 tuple 的描述

∣4.6.2 運算及操作

∣4.6.3 實例12：演示tuple 的用法

4.7 set（集合）類型

∣4.7.1 set 的描述

∣4.7.2 set 的運算

∣4.7.3 set 的內置方法

∣4.7.4 不可變集合

4.8 dictionary（字典）類型

∣4.8.1 字典的描述

∣4.8.2 字典的運算

∣4.8.3 字典的內置方法

4.9 對組合對象進行“深拷貝”和“淺拷貝”

∣4.9.1 淺拷貝

∣4.9.2 深拷貝

▇ 第5 章控制流——控制執行順序的開關

★ 本章教學視頻說明

5.1 if 語句

∣5.1.1 語句形式

∣5.1.2 演示if 語句的使用

∣5.1.3 實例13：根據來訪人的性別選擇合適的稱呼

5.2 while 語句

∣5.2.1 語句形式

∣5.2.2 演示while 語句的使用

∣5.2.3 實例14：將十進制數轉化為二進制數

5.3 for 語句

∣5.3.1 語句形式

∣5.3.2 在for 循環中，使用切片

∣5.3.3 在for 循環中，使用內置函式range

∣5.3.4 實例15：利用循環實現冒泡排序

∣5.3.5 在for 循環中，使用內置函式zip

∣5.3.6 在for 循環中，使用內置函式enumerate

5.4 對循環進行控制——break、continue、pass 語句

5.5 實例16：演示人機對話中的控制流程（綜合套用前面語句）

5.6 利用for 循環實現列表推導式

5.7 實例17：利用循環來列印“九九乘法表”

5.8 理解for 循環的原理——疊代器

▇ 第6 章函式——功能化程式片段的封裝

★ 本章教學視頻說明

6.1 函式的基本概念

∣6.1.1 函式的定義

∣6.1.2 函式的組成部分

∣6.1.3 函式的參數：形參與實參

∣6.1.4 函式的返回值

∣6.1.5 函式的屬性

∣6.1.6 函式的本質

∣6.1.7 函式的分類

∣6.1.8 實例18：列印兩個心形圖案

6.2 定義參數及調用函式

∣6.2.1 函式參數的定義方法與調用形式

∣6.2.2 在函式調用中檢查參數

∣6.2.3 函式調用中的參數傳遞及影響

6.3 匿名函式與可疊代函式

∣6.3.1 匿名函式與可疊代函式的介紹

∣6.3.2 匿名函式與reduce 函式的組合套用

∣6.3.3 匿名函式與map 函式的組合套用

∣6.3.4 匿名函式與filter 函式的組合套用

∣6.3.5 可疊代函式的返回值

6.4 偏函式

6.5 遞歸函式

6.6 eval 與exec 函式

∣6.6.1 eval 與exec 的區別

∣6.6.2 eval 與exec 的定義

∣6.6.3 exec 和eval 的使用經驗

∣6.6.4 eval 與exec 的擴展知識

6.7 實例19：批量測試轉化函式（實現“組合對象”與“字元串”的相互轉化）

∣6.7.1 編寫兩個功能函式

∣6.7.2 編寫單元測試用例

∣6.7.3 批量運行單元測試用例

6.8 生成器函式

∣6.8.1 生成器與疊代器的區別

∣6.8.2 生成器函式

∣6.8.3 生成器表達式

6.9 變數的作用域

∣6.9.1 作用域介紹

∣6.9.2 global 語句

∣6.9.3 nonlocal 語句

6.10 工廠函式

∣6.10.1 普通工廠函式的實現

∣6.10.2 閉合函式（closure）

∣6.10.3 裝飾器（decorator）

∣6.10.4 @修飾符

∣6.10.5 更高級的裝飾器

∣6.10.6 解決“同作用域下默認參數被覆蓋”問題

▇ 第7 章錯誤與異常——調教出聽話的程式

★ 本章教學視頻說明

7.1 錯誤的分類

∣7.1.1 語法錯誤

∣7.1.2 運行時錯誤

7.2 異常的基本語法

∣7.2.1 同時處理多個異常

∣7.2.2 異常處理中的else 語句

∣7.2.3 輸出未知異常

∣7.2.4 輸出異常的詳細信息

7.3 捕獲與處理異常

∣7.3.1 異常的處理流程

∣7.3.2 try 語句的工作原理

∣7.3.3 一些常見的異常

7.4 創建異常

∣7.4.1 創建異常的方法

∣7.4.2 創建異常舉例

7.5 異常的最終處理（清理動作）

∣7.5.1 finally 的使用場景

∣7.5.2 finally 與else 的區別

7.6 判定條件的正確性（斷言）

∣7.6.1 斷言的表達形式

∣7.6.2 帶錯誤信息的斷言語句

7.7 實例20：如HTTP 請求失敗，實現“重試”功能

∣7.7.1 使用裝飾器實現失敗重試

∣7.7.2 編寫簡單爬蟲

∣7.7.3 傳入正確的目的地址，開始爬取

∣7.7.4 傳入錯誤的目的地址，驗證“重試”功能

▇ 第8 章檔案操作——數據持久化的一種方法

★ 本章教學視頻說明

8.1 檔案的基本操作

∣8.1.1 讀寫檔案的一般步驟

∣8.1.2 打開檔案

∣8.1.3 具體讀寫

∣8.1.4 關閉檔案

8.2 檔案對象的方法

∣8.2.1 檔案對象的常用方法介紹

∣8.2.2 把檔案對象當作疊代器來讀取

8.3 實例21：帶有異常處理的檔案操作

8.4 使用with 語句簡化代碼

∣8.4.1 實例22：使用with 語句操作檔案

∣8.4.2 with 語法的原理

8.5 實現字元串與二進制數的相互轉化

∣8.5.1 將字元串轉二進制數

∣8.5.2 將二進制數轉字元串

8.6 將任意對象序列化

∣8.6.1 pickle 函式

∣8.6.2 實例23：用pickle 函式實現元組與“二進制對象”“二進制對象檔案”之間的轉換

∣8.6.3 序列化的擴展方法（ZODB 模組）

8.7 實例24：批量讀取及顯示CT 醫療影像數據

∣8.7.1 DICOM 介紹

∣8.7.2 Python 中的DICOM 接口模組

∣8.7.3 編寫代碼以載入DICOM 檔案

∣8.7.4 讀取DICOM 中的數值

∣8.7.5 顯示單張DICOM 數據圖像

∣8.7.6 批量生成DICOM 數據圖像

---------------第3 篇高階---------------

▇ 第9 章類——面向對象的編程方案

★ 本章教學視頻說明

9.1 類的相關術語及實現

∣9.1.1 創建類

∣9.1.2 創建類屬性

∣9.1.3 定義類的動態屬性

∣9.1.4 限制類屬性（__slots__）

9.2 實例化類對象

∣9.2.1 帶有初始值的實例化

∣9.2.2 class 中的self

∣9.2.3 類方法（@classmethod）與靜態方法（@staticmethod）

∣9.2.4 類變數與實例變數的區別

∣9.2.5 銷毀類實例化對象

9.3 類變數的私有化類屬性

∣9.3.1 公有化（public）與私有化（private）

∣9.3.2 私有化的實現

∣9.3.3 使用裝飾器技術實現類的私有化（@property）

9.4 實現子類

∣9.4.1 繼承

∣9.4.2 實例25：演示類的繼承

∣9.4.3 super 函式

∣9.4.4 實例26：演示super 函式的功能

9.5 類相關的常用內置函式

∣9.5.1 判斷實例（isinstance）

∣9.5.2 判斷子類（issubclass）

∣9.5.3 判斷類實例中是否含有某個屬性（hasattr）

∣9.5.4 獲得類實例中的某個屬性（getattr）

∣9.5.5 設定類實例中的某個屬性值（setattr）

9.6 重載運算符

∣9.6.1 重載運算符的方法與演示

∣9.6.2 可重載的運算符

9.7 包裝與代理

∣9.7.1 包裝

∣9.7.2 代理

∣9.7.3 實例27：使用代理的方式實現RESTful API 接口

9.8 自定義異常類

∣9.8.1 自定義異常類的方法

∣9.8.2 實例28：自定義異常類的多重繼承與使用

9.9 支持with 語法的自定義類

∣9.9.1 實現支持with 語法的類

∣9.9.2 實例29：代碼實現自定義類，並使其支持with 語法

9.10 “自定義疊代器類”的實現與調試技巧

∣9.10.1 實例30：自定義疊代器，實現字元串逆序

∣9.10.2 調試技巧

9.11 元類（MetaClass）

∣9.11.1 Class 的實現原理

∣9.11.2 元類的介紹

▇ 第10 章系統調度——實現高並發的處理任務

★ 本章教學視頻說明

10.1 進程與執行緒

10.2 執行緒

∣10.2.1 執行緒的創建及原理

∣10.2.2 互斥鎖

∣10.2.3 實例31：使用信號量來同步多執行緒間的順序關係

∣10.2.4 實例32：實現基於事件機制的訊息佇列

∣10.2.5 實例33：使用條件鎖同步多執行緒中的生產者與消費者關係

∣10.2.6 實例34：創建定時器觸發程式，在螢幕上輸出訊息

∣10.2.7 實例35：使用執行緒池提升運行效率

∣10.2.8 需要創建多少個執行緒才算合理

10.3 進程

∣10.3.1 實例36：創建多進程的程式

∣10.3.2 多進程與多執行緒的區別

10.4 協程

∣10.4.1 協程的相關概念及實現步驟

∣10.4.2 實例37：使用協程實現“任務提交”與“結果接收”

10.5 應該選擇執行緒，還是協程

10.6 實例38：使用協程批量修改檔案擴展名

---------------第4 篇商業實戰---------------

▇ 第11 章爬蟲實戰（實例39）：批量採集股票數據，並保存到Excel 中

11.1 爬取股票代碼

∣11.1.1 找到目標網站

∣11.1.2 打開調試視窗，查看網頁代碼

∣11.1.3 在網頁源碼中找到目標元素

∣11.1.4 分析目標原始碼，找出規律

∣11.1.5 編寫代碼抓取股票代碼

∣11.1.6 運行代碼，顯示結果

11.2 爬取股票內容

∣11.2.1 編寫代碼抓取批量內容

∣11.2.2 運行代碼顯示結果

11.3 爬蟲項目的其他技術

▇ 第12 章自動化實戰（實例40）：讀取Excel 數據檔案，並用可視化分析

12.1 使用Pandas 讀取Excel 檔案，並用Matplotlib 生成大盤走勢圖

12.2 使用Pandas 處理數據並繪製成圖

∣12.2.1 使用Pandas 處理數據

∣12.2.2 繪製直方圖和折線圖

12.3 自動化數據處理的其他技術

▇ 第13 章機器學習實戰（實例41）：從一組看似混亂的數據中找出y≈2x 的規律 .8

13.1 準備數據

13.2 訓練模型並實現可視化

∣13.2.1 訓練模型

∣13.2.2 利用模型進行預測

∣13.2.3 了解線性回歸模型的內部原理

∣13.2.4 將模型可視化

13.3 評估模型

∣13.3.1 評估模型的基本思路

∣13.3.2 用代碼實現模型評估

13.4 保存模型，套用模型

13.5 機器學習的方向

▇ 第14 章人工智慧實戰（實例42）：基於人臉識別的“來訪登記系統”

14.1 安裝案例所依賴的模組

14.2 安裝及使用dlib 模組

14.3 安裝及使用face_recognition 模組

14.4 安裝及使用opencv 模組

14.5 安裝及使用yagmail 模組

14.6 詳細設計

∣14.6.1 需求描述

∣14.6.2 定義系統的輸入和輸出

∣14.6.3 系統規則及約束

∣14.6.4 結構體設計

∣14.6.5 軟體的主體架構圖

∣14.6.6 軟體的主體流程介紹

14.7 編碼實現

∣14.7.1 導入模組

∣14.7.2 定義結構體

∣14.7.3 實現傳送郵件函式

∣14.7.4 實現郵件內容生成函式

∣14.7.5 實現過濾並保存來訪記錄的函式

∣14.7.6 實現定時器處理函式

∣14.7.7 在主執行緒中啟動定時器執行緒

∣14.7.8 實現並調用函式載入人臉庫

∣14.7.9 在主循環里調用攝像頭，並進行人臉識別

14.8 運行程式

14.9 下一步對系統的改進

附錄A 內置函式

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