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第1章 管中窥豹：Python概述1

1.1 Python是这样一种语言1

1.2 Python版本之争1

1.3 Python编程规范与代码优化建议2

1.4 Python虚拟开发环境的搭建4

1.5 Eclipse＋PyDev环境搭建和使用4

1.6 安装扩展库的几种方法6

1.7 标准库与扩展库中对象的导入与使用7

1.7.1 import模块名［as别名］8

1.7.2 from模块名import对象名［as别名］8

1.7.3 from模块名import9

1.7.4 模块导入时的搜索路径10

1.8 编写与发布自己的包10

1.9 Python程序伪编译与打包12

1.10 从命令行参数和配置文件获取信息14

第2章 万丈高楼平地起：运算符、表达式与内置对象16

2.1 Python常用内置对象16

2.1.1 常量与变量17

2.1.2 数字18

2.1.3 字符串21

2.1.4 列表、元组、字典、集合22

2.2 Python运算符与表达式23

2.2.1 算术运算符24

2.2.2 关系运算符25

2.2.3 成员测试运算符in与同一性测试运算符is26

2.2.4 位运算符与集合运算符27

2.2.5 逻辑运算符28

2.2.6 矩阵乘法运算符@29

2.2.7 补充说明29

2.3 Python关键字简要说明30

2.4 Python常用内置函数用法精要31

2.4.1 类型转换与类型判断34

2.4.2 最值与求和38

2.4.3 基本输入输出40

2.4.4 排序与逆序42

2.4.5 枚举与迭代43

2.4.6 map（）、reduce（）、filter（）45

2.4.7 range（）48

2.4.8 zip（）48

2.4.9 eval（）、exec（）49

第3章 玄之又玄，众妙之门：详解Python序列结构51

3.1 列表：打了激素的数组51

3.1.1 列表创建与删除52

3.1.2 列表元素访问53

3.1.3 列表常用方法54

3.1.4 列表对象支持的运算符59

3.1.5 内置函数对列表的操作61

3.1.6 使用列表模拟向量运算62

3.1.7 列表推导式语法与应用案例63

3.1.8 切片操作的强大功能70

3.2 元组：轻量级列表73

3.2.1 元组创建与元素访问73

3.2.2 元组与列表的异同点74

3.2.3 生成器推导式75

3.3 字典：反映对应关系的映射类型76

3.3.1 字典创建与删除77

3.3.2 字典元素的访问77

3.3.3 元素的添加、修改与删除79

3.3.4 标准库collections中与字典有关的类80

3.4 集合：元素之间不允许重复81

3.4.1 集合对象的创建与删除81

3.4.2 集合操作与运算82

3.4.3 不可变集合frozenset84

3.4.4 集合应用案例84

3.5 序列解包的多种形式和用法86

3.6 标准库中的其他常用数据类型88

3.6.1 枚举类型88

3.6.2 数组类型89

3.6.3 队列90

3.6.4 具名元组92

3.6.5 堆92

第4章 反者，道之动：程序控制结构94

4.1 条件表达式94

4.2 选择结构96

4.2.1 单分支选择结构96

4.2.2 双分支选择结构97

4.2.3 多分支选择结构98

4.2.4 选择结构的嵌套99

4.2.5 构建跳转表实现多分支选择结构100

4.3 循环结构100

4.3.1 for循环与while循环100

4.3.2 break与continue语句101

4.3.3 循环代码优化技巧102

4.4 精彩案例赏析103

第5章 代码复用技术（一）：函数111

5.1 函数定义与使用111

5.1.1 基本语法111

5.1.2 函数嵌套定义、可调用对象与修饰器113

5.1.3 函数对象成员的动态性117

5.1.4 函数递归调用117

5.2 函数参数118

5.2.1 位置参数120

5.2.2 默认值参数120

5.2.3 关键参数122

5.2.4 可变长度参数122

5.2.5 强制函数的某些参数必须以关键参数形式进行传值123

5.2.6 强制函数的所有参数必须以位置参数形式进行传值124

5.2.7 传递参数时的序列解包125

5.2.8 标注函数参数与返回值类型126

5.3 变量作用域127

5.3.1 全局变量与局部变量127

5.3.2 nonlocal变量130

5.4 lambda表达式130

5.5 生成器函数设计要点133

5.6 偏函数与函数柯里化135

5.7 单分发器与泛型函数136

5.8 协程函数138

5.9 注册程序退出时必须执行的函数140

5.10 回调函数原理与实现140

5.11 精彩案例赏析141

第6章 代码复用技术（二）：面向对象程序设计167

6.1 类的定义与使用167

6.1.1 基本语法167

6.1.2 type类168

6.1.3 定义带修饰器的类169

6.2 数据成员与成员方法171

6.2.1 私有成员与公有成员171

6.2.2 数据成员172

6.2.3 成员方法、类方法、静态方法、抽象方法173

6.2.4 属性175

6.2.5 类与对象的动态性、混入机制177

6.3 继承、多态、依赖注入179

6.3.1 继承179

6.3.2 多态181

6.3.3 依赖注入技术的不同实现方法182

6.4 特殊方法与运算符重载185

6.5 精彩案例赏析187

6.5.1 自定义队列187

6.5.2 自定义栈191

6.5.3 自定义集合193

6.5.4 自定义数组199

6.5.5 自定义双链表204

6.5.6 自定义常量类206

6.5.7 自定义不允许修改值的字典207

6.5.8 自定义支持with关键字的类208

第7章 文本处理（一）：字符串209

7.1 字符串编码格式简介210

7.2 转义字符与原始字符串211

7.3 字符串格式化212

7.3.1 使用％符号进行格式化212

7.3.2 使用format（）方法进行字符串格式化213

7.3.3 格式化的字符串常量215

7.3.4 使用Template模板进行格式化215

7.4 字符串常用操作216

7.4.1 find（）、rfind（）、index（）、rindex（）、count（）216

7.4.2 split（）、rsplit（）、partition（）、rpartition（）217

7.4.3 join（）219

7.4.4 lower（）、upper（）、capitalize（）、title（）、swapcase（）220

7.4.5 replace（）、maketrans（）、translate（）220

7.4.6 strip（）、rstrip（）、lstrip（）221

7.4.7 startswith（）、endswith（）222

7.4.8 isalnum（）、isalpha（）、isdigit（）、isdecimal（）、isnumeric（）、isspace（）、isupper（）、islower（）222

7.4.9 center（）、ljust（）、rjust（）、zfill（）223

7.4.10 字符串对象支持的运算符224

7.4.11 适用于字符串对象的内置函数226

7.4.12 字符串对象的切片操作228

7.5 其他有关模块228

7.5.1 textwrap模块228

7.5.2 zlib模块提供的压缩功能231

7.6 字符串常量232

7.7 可变字符串232

7.8 中英文分词234

7.9 汉字到拼音的转换235

7.10 精彩案例赏析236

第8章 文本处理（二）：正则表达式239

8.1 正则表达式语法239

8.1.1 正则表达式基本语法239

8.1.2 正则表达式扩展语法240

8.1.3 正则表达式锦集241

8.2 直接使用正则表达式模块re处理字符串242

8.3 使用正则表达式对象处理字符串246

8.4 match对象248

8.5 精彩案例赏析250

第9章 数据永久化：文件内容操作257

9.1 文件操作基本知识258

9.1.1 内置函数open（）258

9.1.2 文件对象属性与常用方法260

9.1.3 上下文管理语句with261

9.2 文本文件内容操作案例精选261

9.3 二进制文件操作案例精选266

9.3.1 使用pickle模块读写二进制文件267

9.3.2 使用struct模块读写二进制文件268

9.3.3 使用shelve模块操作二进制文件269

9.3.4 使用marshal模块操作二进制文件270

9.3.5 其他常见类型二进制文件操作案例271

第10章 文件与文件夹操作281

10.1 os模块281

10.2 os.path模块284

10.3 shutil模块286

10.4 其他常用模块287

10.4.1 glob模块287

10.4.2 fnmatch模块288

10.5 精彩案例赏析289

第11章 代码质量保障：异常处理结构、程序调试与测试293

11.1 异常处理结构293

11.1.1 异常的概念与表现形式293

11.1.2 Python内置异常类层次结构294

11.1.3 异常处理结构296

11.1.4 断言与上下文管理语句301

11.2 文档测试doctest301

11.3 单元测试unittest304

11.4 覆盖测试307

11.5 软件性能测试308

11.6 代码调试310

11.6.1 使用IDLE调试310

11.6.2 使用Eclipse＋PyDev进行代码调试311

11.6.3 使用pdb调试313

第12章 多任务与并行处理：线程、进程、协程、分布式、GPU加速318

12.1 多线程编程318

12.1.1 线程概念与标准库threading318

12.1.2 线程对象320

12.1.3 线程调度323

12.1.4 Lock/RLock对象324

12.1.5 Condition对象326

12.1.6 Queue对象328

12.1.7 Event对象332

12.1.8 Semaphore与BoundedSemaphore333

12.1.9 Barrier对象334

12.2 多进程编程335

12.2.1 进程创建与管理335

12.2.2 进程同步技术336

12.2.3 Pool对象337

12.2.4 Manager对象341

12.2.5 Listener与Client对象345

12.2.6 进程间数据交换与共享345

12.2.7 标准库subprocess348

12.3 协程349

12.4 concurrent.futures模块提供的并发执行功能351

12.5 pySpark并行计算与分布式计算框架353

12.6 GPU编程359

12.6.1 使用pycuda实现GPU加速359

12.6.2 使用pyopencl实现GPU加速360

12.6.3 使用tensorflow实现GPU加速362

第13章 互通互联：asyncio提供的网络通信功能364

13.1 Transport类与Protocol类364

13.2 StreamReader与StreamWriter369

附录 精彩在继续373

附录A GUI开发373

附录B SQLite数据库操作376

附录C 计算机图形学编程377

附录D 图像编程380

附录E 数据分析、机器学习、科学计算可视化383

附录F 密码学编程383

附录G 系统运维384

附录H Windows系统编程384

附录I 软件分析与逆向工程386

参考文献388