Python程式設計與數據分析基礎

《Python程式設計與數據分析基礎》是2023年清華大學出版社出版的圖書，作者是李輝、金曉萍、李麗芬。

基本介紹

• 中文名：Python程式設計與數據分析基礎
• 作者：李輝、金曉萍、李麗芬
• 出版時間：2023年3月1日
• 出版社：清華大學出版社
• ISBN：9787302625902
• 定價：59 元

內容簡介

Python作為程式語言的一種，具有高效率、可移植、可擴展、可嵌入、易於維護等優點；Python語法簡潔，代碼高度規範，功能強大且簡單易學，是程式開發人員必學的語言之一。

本書注重基礎、循序漸進，內容豐富、結構合理、思路清晰、語言簡練流暢、示例豐富，系統地講述了Python程式設計開發相關基礎知識。本書分為12章，主要包括Python與編程環境、Python語法基礎、程式基本流程控制、典型序列數據結構、函式與函式式編程、面向對象編程基礎、Python檔案操作、使用模組與庫編程、NumPy數值計算、Pandas數據處理分析、Matplotlib庫與數據可視化、學生成績數據處理與分析實戰等內容。

為提升學習效果，書中結合實際套用提供了大量案例進行說明和訓練，並配以完善的學習資料和支持服務，包括教學PPT、教學大綱、微視頻等，為讀者帶來全方位的學習體驗。

本書既可作為高等院校電腦程式設計或通識類課程教材，也可作為自學者使用的輔助教材，是一本適用於程式開發初學者的入門級教材。

圖書目錄

第1章Python與編程環境/1

1.1電腦程式與程式語言1

1.1.1電腦程式1

1.1.2計算機程式語言1

1.1.3計算機程式語言編譯和解釋2

1.2Python語言概述2

1.2.1Python的起源與發展2

1.2.2Python的特點3

1.2.3Python的套用領域與發展趨勢3

1.3Python與PyCharm的安裝及其配置4

1.3.1Python語言的解釋器4

1.3.2Python 3.9.0的下載與安裝5

1.3.3Python開發環境IDLE及其使用8

1.3.4Python集成開發環境PyCharm的安裝與配置10

本章小結19

思考與練習19

第2章Python語法基礎/21

2.1編碼規範21

2.2標識符與保留字22

2.2.1標識符22

2.2.2保留字23

2.3變數和賦值23

2.3.1變數的定義23

2.3.2變數的命名24

2.3.3變數值的存儲25

2.4數據類型26

2.4.1常見的數據類型26

2.4.2數據類型的判斷方法28

2.4.3數據類型轉換292.5基本輸入與輸出30

2.5.1input( )函式30

2.5.2print( )函式31

2.5.3字元串的格式化輸出32

2.6運算符和表達式35

2.6.1運算符35

2.6.2表達式36

本章小結38

思考與練習38

〖1〗Python程式設計與數據分析基礎目錄〖3〗〖3〗第3章程式基本流程控制/40

3.1選擇結構語句40

3.1.1單分支結構40

3.1.2雙分支結構41

3.1.3多分支結構42

3.1.4嵌套分支結構43

3.2循環結構語句44

3.2.1while循環44

3.2.2for循環45

3.2.3循環嵌套46

3.3break、continue與else語句48

3.4pass語句51

3.5程式的錯誤與異常處理51

3.5.1程式的錯誤與處理51

3.5.2程式的異常與處理52

本章小結53

思考與練習54

第4章典型序列數據結構/56

4.1序列56

4.1.1序列概述56

4.1.2序列的基本操作56

4.2列表的創建與操作62

4.2.1創建列表63

4.2.2獲取列表元素64

4.2.3常用的列表操作方法64

4.3元組的創建與操作67

4.3.1創建元組68

4.3.2獲取元組元素69

4.3.3元組操作69

4.4字典的創建與操作70

4.4.1創建字典71

4.4.2獲取元素72

4.5集合的創建與操作74

4.5.1創建集合75

4.5.2集合操作75

4.6推導式與生成器推導式76

4.6.1列表推導式76

4.6.2字典推導式78

4.6.3集合推導式80

4.6.4元組的生成器推導式80

4.7數據結構的判斷與轉換81

4.7.1列表和元組轉換81

4.7.2列表、元組和集合的轉換82

4.8字元串操作與正則表達式套用82

4.8.1字元串的常見操作82

4.8.2正則表達式處理字元串的步驟84

4.8.3Python支持的正則表達式語法85

4.8.4使用正則表達式處理字元串87

本章小結92

思考與練習92

第5章函式與函式式編程/95

5.1內置函式95

5.2自定義函式與調用95

5.2.1函式的定義96

5.2.2函式的調用96

5.2.3函式的返回值96

5.3函式參數的傳遞97

5.3.1固定參數傳遞98

5.3.2默認參數傳遞98

5.3.3未知參數個數傳遞99

5.3.4關鍵字參數傳遞100

5.4變數的作用域101

5.4.1局部變數101

5.4.2全局變數101

5.5函式的遞歸與嵌套102

5.5.1函式的遞歸函式102

5.5.2函式的嵌套104

5.6函式式編程104

5.6.1lambda匿名函式104

5.6.2map( )函式106

5.6.3reduce( )函式107

5.6.4filter( )函式108

5.6.5zip( )函式108

本章小結109

思考與練習110

第6章面向對象編程基礎/111

6.1類和對象111

6.2類的定義和實例化111

6.2.1類的定義112

6.2.2類的實例化112

6.3實例與類的對象屬性113

6.3.1實例對象屬性113

6.3.2類對象屬性114

6.3.3類對象屬性與實例對象屬性的區別與聯繫115

6.4成員屬性與成員方法116

6.4.1成員屬性116

6.4.2成員方法118

6.5類的繼承與多態122

6.5.1類的繼承與多重繼承122

6.5.2多態與多態性125

本章小結127

思考與練習127

第7章Python檔案操作/129

7.1檔案與檔案操作129

7.1.1檔案數據的組織形式129

7.1.2檔案的操作方法130

7.2CSV檔案讀取與寫入操作133

7.2.1讀取CSV檔案133

7.2.2CSV檔案的寫入與關閉134

7.3檔案操作的套用135

7.3.1數據的維度135

7.3.2一維數據和二維數據的讀寫135

本章小結137

思考與練習138

第8章使用模組與庫編程/139

8.1模組的使用與創建139

8.1.1模組概述139

8.1.2模組的導入140

8.1.3模組自定義與使用141

8.2包的創建與使用143

8.2.1創建包143

8.2.2使用包143

8.3常見標準庫的使用145

8.3.1turtle庫的使用145

8.3.2random庫的使用148

8.3.3時間和日期庫的使用151

8.4常見的第三方庫154

8.4.1第三方庫的安裝155

8.4.2中文處理相關庫157

8.4.3網路爬蟲相關庫161

8.4.4其他第三方庫簡介166

本章小結171

思考與練習172

第9章NumPy數值計算/173

9.1數組的創建與訪問173

9.1.1創建數組173

9.1.2查看數組屬性177

9.1.3訪問數組178

9.1.4修改數組181

9.2數組的運算184

9.2.1數組的轉置184

9.2.2數組的算術運算184

9.2.3數組的布爾運算188

9.2.4數組的點積運算189

9.2.5數組的統計運算189

9.3數組的操作191

9.3.1數組的排序191

9.3.2數組的合併193

本章小結195

思考與練習195

第10章Pandas數據處理分析/196

10.1Pandas基本數據結構196

10.1.1Series數據結構定義與操作196

10.1.2DataFrame數據結構定義與操作200

10.1.3訪問DataFrame數據元素203

10.1.4修改與刪除DataFrame數據元素206

10.1.5DataFrame數據元素的排序209

10.2數據分析的基本流程212

10.3數據的導入與導出213

10.3.1數據的導入213

10.3.2數據的導出216

10.4數據預處理217

10.4.1缺失值處理218

10.4.2異常值處理221

10.4.3重複值處理222

10.4.4其他處理224

10.5數據分析方法227

10.5.1基本統計分析227

10.5.2分組分析229

10.5.3分布分析231

10.5.4交叉分析233

10.5.5結構分析234

10.5.6相關分析235

10.6DataFrame對象的合併與連線236

10.6.1DataFrame對象的合併236

10.6.2DataFrame對象的連線236

本章小結238

思考與練習238

第11章Matplotlib庫與數據可視化/240

11.1數據可視化概述240

11.1.1常見的數據可視化圖表類型240

11.1.2數據可視化圖表的基本構成244

11.1.3數據可視化方式選擇依據246

11.1.4常見的數據可視化庫246

11.2Matplotlib庫的概述247

11.2.1Matplotlib庫的導入與設定247

11.2.2Matplotlib庫繪圖的層次結構248

11.3Matplotlib庫繪圖的基本流程249

11.3.1創建簡單圖表的基本流程249

11.3.2繪製子圖的基本流程251

11.4使用Matplotlib庫繪製常用圖表253

11.4.1繪製直方圖253

11.4.2繪製散點圖254

11.4.3繪製柱形圖256

11.4.4繪製折線圖257

11.4.5繪製餅圖259

11.4.6繪製面積圖263

11.4.7繪製熱力圖264

11.4.8繪製箱形圖265

11.4.9繪製雷達圖269

11.4.10繪製3D圖270

11.5圖表輔助元素的設定273

11.5.1設定坐標軸的標籤、刻度範圍和刻度標籤273

11.5.2添加標題和圖例275

11.5.3顯示格線276

11.5.4添加參考線和參考區域277

11.5.5添加注釋文本278

11.5.6添加表格279

11.5.7圖表輔助元素設定綜合套用280

本章小結283

思考與練習283

第12章學生成績數據處理與分析實戰/285

12.1數據集準備285

12.2編程實現數據處理分析285

12.2.1數據探索285

12.2.2處理數據286

12.3Pandas庫實現成績數據處理與分析287

12.3.1數據探索287

12.3.2數據預處理290

12.3.3數據選取293

12.3.4數據分析295

12.3.5數據可視化297

12.3.6數據輸出298

本章小結298

思考與練習298

參考文獻/299