Python程序设计案例教程：从入门到机器学习（微课版）

本书系统地介绍Python应用程序设计方法，主要内容包括Python语法快速入门、类与模块、图形用户界面设计、绘图及数字图像处理、文件与数据库操作、多线程、异常处理及正则表达式、网络编程与网络爬虫设计、算法设计与机器学习实战等。本书每章都配有视频教学内容，以帮助读者学习和理解。
　　本书讲解详细，案例丰富，每一个知识点都配备了大量案例和图示加以说明，并通过典型案例对Python应用程序设计方法进行详细的分析和解释，帮助读者轻松上手。

1、 本书重点讲解Python应用程序设计方法，适合有一定编程语言基础的读者快速掌握Python语言；

2、 书中选取的实例能举一反三，同时规模适中，不大不小，适合在课堂中讲授；

3、 精选案例，内容新颖、实用。

Python是一种面向对象的解释型计算机程序设计语言。这门强大的语言如今在大学和一些大型软件开发公司中广泛使用，其应用也越来越广。
　　本书从Python初学者的角度进行选材和编写，在编写过程中，注重基础知识和实战应用相结合，本书有以下几个特点：
　　（1）浅显易懂。本书从人们认知规律出发，对每一个概念，用简单的示例或图示来加以说明，并用短小的典型示例进行分析解释。
　　（2）内容新颖而实用。人们学习编程的目的是为了解决人们生活和生产实践中的问 题，本书使用Python 3.x以上版本编写代码，大部分章节精选了实用案例，可以帮助解决读者在学习和实际应用过程中所遇到的一些困难和问题。
　　（3）本书在体系结构的安排上将Python编程的基础知识和一般编程思想有机结合，对基础知识重点介绍与其他编程语言不同的部分，而与其他编程语言相同的语法部分则简略介绍。因此，本书适合具有初步编程语言基础的读者学习。
　　本书共9章，其内容简单介绍如下。
　　第1章主要介绍Python的安装与配置、Python程序编写规范和简单的Python程序 示例。
　　第2章简要地介绍数据类型、列表与元组、字典与集合、程序的三大控制结构（顺序结构、分支结构、循环结构）、函数的基本语法与应用。
　　第3章主要介绍类与模块的基本知识，并介绍了使用pip安装和管理扩展模块的方法。
　　第4章主要介绍窗体容器、按钮和文本框等组件、界面布局管理等图形用户界面设计的方法，还介绍了鼠标与键盘事件及其应用示例。
　　第5章主要介绍绘图与数字图像处理的基本方法。
　　第6章主要介绍数据的存储，包括文件的读写、对Excel表格的处理、对SQLite数据库及 MySQL数据库记录增删改查的操作。
　　第7章主要介绍多线程、异常处理及正则表达式。
　　第8章主要介绍基于TCP及UDP的套接字编程和网络爬虫程序的设计，并介绍了爬取网络数据的几个典型案例，还介绍了Python在网络程序开发中的方法和技巧，旨在提升读者的开发技能，达成学以致用之目标。
　　第9章主要介绍了常见数据结构，还介绍了两个Python的热门算法设计应用——数据分析和机器学习的应用案例。
　　建议教学安排（根据课程设置了两个课时分配方案）：
　　章 节
　　方案1/学时
　　方案2/学时
　　第 1 章 Python语言快速入门
　　2
　　2
　　第 2 章 Python语法速览
　　4
　　8
　　第 3 章 类与模块
　　2
　　4
　　续表
　　章 节
　　方案1/学时
　　方案2/学时
　　第 4 章 图形用户界面设计
　　4
　　8
　　第 5 章 绘图与图像处理
　　4
　　6
　　第 6 章 文件与数据库编程（数据存储）
　　6
　　12
　　第 7 章 多线程与异常处理
　　2
　　6
　　第 8 章 网络程序设计
　　6
　　14
　　第 9 章 算法设计及机器学习实战入门
　　2
　　4
　　合计
　　32
　　64
　　学编程必须动手才能见到成效，本书在设计上特别强调讲练结合，注重实践，不仅在讲解的过程中结合大量代码示例，同时适时穿插小项目演练，以锻炼读者的程序设计能力。
　　有很多人认为Python简单易学，但其实Python 的复杂程度要远高于许多人的想象，诸多概念被隐藏在看似简单的代码背后。这也是Python易学难精的主要原因。因此，要强调动手实践，多编写、多练习，熟能生巧，从学习中体验到程序设计的乐趣和成功的喜悦，增强学习信心。
　　本书由张思民编著。梁维娜参加本书编写及程序测试工作，在此表示感谢。
　　编 者
　　2018年5月

第1章 Python语言快速入门 1
1.1 Python的安装与配置 1
1.2 运行Python程序 2
1.2.1 运行Python的方式 2
1.2.2 Python编写规范 4
1.3 编写简单的Python程序 5
习题1 9
第2章 Python语法速览 10
2.1 Python的数据类型 10
2.2 列表和元组 12
2.2.1 列表定义与列表元素 12
2.2.2 列表的操作函数 13
2.2.3 元组 15
2.3 字典和集合 16
2.3.1 字典 16
2.3.2 集合 17
2.4 程序控制结构 18
2.4.1 顺序控制语句 18
2.4.2 if选择语句 21
2.4.3 循环语句 25
2.5 函数 31
2.5.1 函数的定义与调用 31
2.5.2 局部变量与全局变量 32
2.5.3 常用内置函数 33
2.5.4 匿名函数lambda 35
2.6 案例精选 35
习题2 41
第3章 类与模块 43
3.1 类和对象 43
3.1.1 类的格式与创建对象 43
3.1.2 类的继承 46
3.1.3 运算符重载 48
3.2 模块 48
3.2.1 模块的导入 48
3.2.2 自定义模块 49
3.2.3 常用标准库模块 50
3.2.4 使用pip安装和管理扩展模块 54
3.3 案例精选 55
习题3 57
第4章 图形用户界面设计 58
4.1 图形用户界面概述 58
4.1.1 常用设计图形界面的模块 58
4.1.2 tkinter模块 58
4.2 窗体容器和组件 59
4.2.1 窗体容器和标签组件 59
4.2.2 按钮和事件处理 61
4.3 界面布局管理 63
4.4 文本框组件 65
4.5 其他常用组件 68
4.5.1 单选按钮和复选框 68
4.5.2 标签框架、下拉列表框和滚动文本框 69
4.6 菜单与对话框 71
4.6.1 菜单 71
4.6.2 对话框 73
4.7 鼠标键盘事件 78
4.7.1 鼠标事件 78
4.7.2 键盘事件 80
4.8 案例精选 81
习题4 83
第5章 绘图及图像处理 85
5.1 绘制图形 85
5.1.1 用画布组件绘图 85
5.1.2 用turtle模块绘图 88
5.2 数字图像处理基础 90
5.2.1 Python图像处理类库PIL 90
5.2.2 图像处理技术 91
5.3 案例精选 94
习题5 105
第6章 文件与数据库编程（数据存储） 106
6.1 文件目录 106
6.1.1 文件目录函数 106
6.1.2 文件目录操作 106
6.2 文件的读写操作 108
6.2.1 文件操作函数 108
6.2.2 打开和关闭文件 109
6.2.3 读取文件操作 109
6.2.4 写入文件操作 111
6.2.5 二进制文件的读写 114
6.2.6 对Excel数据的读写操作 115
6.2.7 处理JSON格式数据 119
6.3 Python数据库编程 124
6.3.1 SQLite数据库编程 124
6.3.2 操作MySQL数据库 129
6.4 案例精选 133
6.4.1 多功能文本编辑器 133
6.4.2 保存结构化数据 137
6.4.3 英汉小词典设计 139