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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 doctest263

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 BeautifulSoup4318

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scipy393

13.2.1 数学、物理常用常数与单位模块constants394

13.2.2 特殊函数模块special395

13.2.3 信号处理模块signal395

13.2.4 图像处理模块ndimage397

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 matplotlib407

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matplotlib417

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AES432

14.4 非对称密钥密码算法RSA与数字签名算法DSA433

14.4.1 RSA433

14.4.2 DSA435

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