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编辑推荐
资 深大数据专家张良均领衔畅销书作者团队,教育部长江学者特聘教授、国家杰出青年基金获得者、IEEE Fellow、华南理工大学计算机与工程学院院长张军倾力推荐。
本书采用了以任务为导向的教学模式,按照解决实际任务的工作流程路线,逐步展开介绍相关的理论知识点,推导生成可行的解决方案,* 落实在任务实现环节。
全书大部分章节紧扣任务需求展开,不堆积知识点,着重于解决问题时思路的启发与方案的实施。通过从任务需求到实现这一完整工作流程的体验,帮助读者真正理解与消化Python编程。
书中案例全部源于企业真实项目,可操作性强,引导读者融会贯通,并提供源代码等相关学习资源,帮助读者快速掌握Python相关技能。
内容简介
本书采用以任务为导向的编写模式,全面地介绍了Python编程基础及其相关知识的应用,讲解了如何利用Python的知识解决部分实际问题。全书共7章,第1章介绍学习Python的准备工作,包括Python的由来与发展、Python环境搭建、编辑器介绍与安装等。第 2~5章和第7章主要介绍Python的基础知识、数据类型、程序流程控制语句、函数和文件基础等内容。第6章讲解了Python面向对象的编程。本书每个章节都包含了实训与课后习题。通过习题和操作实践,读者可以巩固所学的内容。
作者简介
张良均,高 级信息系统项目管理师,泰迪杯全国大学生数据挖掘竞赛( www.tipdm.org)发起人。华南师范大学、广东工业大学兼职教授,广东省工业与应用数学学会理事。兼有大型高科技企业和高校的工作经历,主要从事大数据挖掘及其应用的策划、研发及咨询培训。全国计算机技术与软件专业技术资格(水平)考试继续教育和CDA数据分析师培训讲师。发表数据挖掘相关论文数二十余篇,已取得国家发明专利12项,主编《Hadoop大数据分析与挖掘实战》《Python数据分析与挖掘实战》《R语言数据分析与挖掘实战》等多本畅销图书,主持并完成科技项目9项。获得SAS、SPSS数据挖掘认证及Hadoop开发工程师证书,具有电力、电信、银行、制造企业、电子商务和电子政务的项目经验和行业背景。
目录
第 1章 准备工作 1
任务1.1 认识Python 1
1.1.1 初识Python 1
1.1.2 了解Python发展历史 2
1.1.3 了解Python特性 2
任务1.2 搭建Python环境 2
1.2.1 在Windows系统平台安装Python与配置环境变量 3
1.2.2 在Linux/UNIX系统平台安装Python与配置环境变量 9
1.2.3 开启Python之旅 11
任务1.3 安装PyCharm并创建一个应声虫程序 14
1.3.1 了解常用Python IDE 14
1.3.2 认识PyCharm 14
1.3.3 使用PyCharm 15
1.3.4 创建应声虫程序 22
1.3.5 任务实现 24
小结 24
实训 输入/输出 24
课后习题 25
第 2章 Python基础知识 26
任务2.1 掌握Python的固定语法 26
2.1.1 认识计算机语言 26
2.1.2 声明Python编码 27
2.1.3 加入代码注释 27
2.1.4 使用多行语句 29
2.1.5 缩进代码 29
2.1.6 命名标识符与保留字符 30
2.1.7 调试Python代码 30
任务2.2 创建字符串变量并提取里面的数值 31
2.2.1 了解Python变量 32
2.2.2 相互转化数值型变量 34
2.2.3 字符型数据的创建与基本操作 36
2.2.4 任务实现 40
任务2.3 计算圆形的各参数 40
2.3.1 掌握常用操作运算符 40
2.3.2 掌握运算符优先级 48
2.3.3 任务实现 49
小结 50
实训 50
实训1 对用户星座进行分析并输出结果 50
实训2 通过表达式计算给定3个数值的均值、方差、标准差 51
课后习题 52
第3章 Python数据结构 53
任务3.1 认识Python数据结构的组成 53
3.1.1 认识数据结构类型 53
3.1.2 区分可变数据类型与不可变数据类型 54
任务3.2 创建一个列表(list)并进行增删改查操作 55
3.2.1 了解列表的概念与特性 55
3.2.2 创建列表 55
3.2.3 列表的基础操作 56
3.2.4 掌握列表常用函数和方法 59
3.2.5 任务实现 64
任务3.3 转换一个列表为元组(tuple)并进行取值操作 64
3.3.1 区分元组和列表 65
3.3.2 创建元组 65
3.3.3 掌握元组常用函数和方法 66
3.3.4 任务实现 68
任务3.4 创建一个字典(dict)并进行增删改查操作 68
3.4.1 了解字典的概念与特性 69
3.4.2 解析字典的键与值 69
3.4.3 创建字典 69
3.4.4 提取字典元素 70
3.4.5 字典常用函数和方法 71
3.4.6 任务实现 75
任务3.5 将两个列表转换为集合(set)并进行集合运算 75
3.5.1 了解集合的概念与特性 76
3.5.2 创建集合 76
3.5.3 集合运算 77
3.5.4 集合常用函数和方法 80
3.5.5 任务实现 81
小结 82
实训 82
实训1 计算出斐波那契数列前两项给定长度的数列,并删除重复项和追加数列各项之和为新项 82
实训2 用户自定义查询菜单,输出查询结果 83
实训3 简单的好友通讯录管理程序 83
实训4 对两个给定的数进行最大公约数、最小公倍数的分析 84
课后习题 85
第4章 程序流程控制语句 87
任务4.1 实现考试成绩等级划分 87
4.1.1 掌握if语句的基本结构 87
4.1.2 实现多路分支(else、elif) 88
4.1.3 任务实现 89
任务4.2 实现一组数的连加与连乘 89
4.2.1 编写for循环语句 90
4.2.2 编写while循环语句 90
4.2.3 range函数 91
4.2.4 运用break、continue、pass语句 92
4.2.5 任务实现 93
任务4.3 使用冒泡排序法排序 94
4.3.1 掌握嵌套循环 94
4.3.2 组合条件与循环 95
4.3.3 任务实现 96
任务4.4 输出数字金字塔 97
4.4.1 多变量迭代 97
4.4.2 创建列表解析 98
4.4.3 任务实现 98
小结 99
实训 100
实训1 猜数字游戏 100
实训2 统计字符串内元素类型的个数 100
课后习题 101
第5章 函数 103
任务5.1 自定义函数实现方差输出 103
5.1.1 认识自定义函数 104
5.1.2 设置函数参数 104
5.1.3 返回函数值 106
5.1.4 调用自定义函数 106
5.1.5 掌握嵌套函数 108
5.1.6 区分局部变量和全局变量 109
5.1.7 任务实现 111
任务5.2 使用匿名函数添加列表元素 112
5.2.1 创建并使用匿名函数 112
5.2.2 掌握其他常用高阶函数 113
5.2.3 任务实现 115
任务5.3 存储并导入函数模块 116
5.3.1 存储并导入整个模块 116
5.3.2 导入函数 117
5.3.3 指 定别名 118
5.3.4 任务实现 119
小结 119
实训 120
实训1 构建一个计算列表中位数的函数 120
实训2 使用lambda表达式实现对列表中的元素求平方 120
课后习题 121
第6章 面向对象编程 122
任务6.1 认识面向对象编程 122
6.1.1 了解面向对象编程及相关内容 123
6.1.2 体会面向对象实例 124
6.1.3 了解面向对象的优点 124
6.1.4 何时使用面向对象编程 125
任务6.2 创建Car类 125
6.2.1 定义和使用类 125
6.2.2 绑定self 126
6.2.3 掌握类的专有方法 127
6.2.4 任务实现 129
任务6.3 创建Car对象 129
6.3.1 创建对象 130
6.3.2 删除对象 130
6.3.3 掌握对象的属性和方法 131
6.3.4 任务实现 134
任务6.4 迭代Car对象 135
6.4.1 生成迭代器 135
6.4.2 返回迭代器 137
6.4.3 任务实现 139
任务6.5 产生Land_Rover对象(子类) 140
6.5.1 继承父类属性和方法 141
6.5.2 掌握其他方法 144
6.5.3 任务实现 145
小结 146
实训 147
实训1 在精灵宝可梦游戏中创建小火龙角色,对给出的各属性进行迭代和私有化 147
实训2 对小火龙游戏角色采用继承机制 147
课后习题 148
第7章 文件基础 150
任务7.1 认识文件 150
7.1.1 文件的概念及类型 150
7.1.2 文件命名 152
任务7.2 读取.txt文件中的数据 152
7.2.1 读取整个文件 152
7.2.2 使用with语句读取文件 154
7.2.3 设置工作路径 154
7.2.4 创建含有文件数据的列表 155
7.2.5 任务实现 157
任务7.3 保存数据为CSV格式文件 157
7.3.1 写入.txt文件 158
7.3.2 读写CSV文件 160
7.3.3 任务实现 163
任务7.4 认识os模块及shutil模块 163
7.4.1 认识os模块 163
7.4.2 认识shutil模块 166
7.4.3 任务实现 169
小结 170
实训 170
实训1 计算iris数据集的均值 170
实训2 编程实现文件在当前工作路径下的查找 170
课后习题 171
《Python编程基础》—— 开启你的代码之旅 你是否曾对那些能够让计算机执行各种任务的神秘代码感到好奇?你是否渴望掌握一门强大的工具,去创造、去自动化、去解决现实世界中的难题?那么,《Python编程基础》将是你迈向精彩编程世界的最佳起点。 这本书并非旨在为你罗列枯燥的技术术语,也不是让你死记硬背那些看似晦涩的命令。相反,它将以一种循序渐进、清晰易懂的方式,引导你深入了解Python这门语言的核心概念和实用技巧。我们相信,学习编程不应该是一种负担,而是一种充满乐趣和成就感的探索过程。 为何选择Python? 在浩瀚的编程语言海洋中,Python之所以脱颖而出,成为全球最受欢迎的语言之一,原因有很多: 易学易用: Python的语法设计简洁明了,接近自然语言,即使是零基础的初学者也能快速上手。你无需花费大量时间去理解复杂的语法规则,就能更快地看到自己的代码运行起来。 强大的通用性: Python的应用领域极其广泛,从Web开发、数据科学、人工智能,到自动化脚本、游戏开发、桌面应用,几乎无所不能。掌握Python,就意味着你掌握了一把通往无限可能的钥匙。 庞大的社区支持: Python拥有一个庞大而活跃的开发者社区。这意味着当你遇到问题时,总能找到丰富的资源、教程和热心的帮助。你将不再是孤军奋战。 丰富的库生态: Python拥有海量的第三方库,可以极大地简化开发过程,让你不必“重复造轮子”。无论是进行数据分析,还是构建复杂的Web应用,总有现成的工具等待你去调用。 《Python编程基础》正是为你量身打造的入门指南,它将带你领略Python的魅力,并为你打下坚实的基础。 这本书将带你领略什么? 本书的结构精心设计,旨在让你全面而深入地理解Python编程的精髓。我们将从最基础的概念开始,逐步深入到更复杂的应用,确保你在每一步都能有所收获。 第一部分:编程的基石——Python的入门 初识Python: 我们将从Python的安装和开发环境的搭建开始,让你能够在自己的电脑上成功运行第一行Python代码。你将了解Python是如何工作的,以及为什么它如此受欢迎。 变量与数据类型: 编程离不开数据的处理。你将学习如何创建变量来存储不同类型的数据,包括数字(整数、浮点数)、文本(字符串)、布尔值(真/假)等等。理解数据类型是构建任何程序的基础。 基本运算符: 如何对数据进行操作?我们将介绍Python中常用的运算符,如算术运算符(加、减、乘、除)、比较运算符(大于、小于、等于)和逻辑运算符(与、或、非),让你能够进行各种数据计算和逻辑判断。 控制流程: 程序并非总是线性的执行。你将学习如何使用条件语句(if, elif, else)来让程序根据不同的情况做出不同的决策,以及如何使用循环(for, while)来重复执行某些任务,从而提高效率。 第二部分:数据的组织与操作——深入理解Python 列表(Lists): 列表是Python中最常用的数据结构之一,可以存储一系列有序的元素。你将学习如何创建、访问、修改和删除列表中的元素,以及如何对列表进行排序、切片等操作。 元组(Tuples): 与列表类似,但元组是不可变的。你将了解元组的特性,以及它们在哪些场景下比列表更适用。 字典(Dictionaries): 字典是Python中非常强大的数据结构,它以键值对(key-value pair)的形式存储数据,能够让你通过键快速查找对应的值。我们将深入讲解字典的创建、访问、修改和遍历。 集合(Sets): 集合是无序且不重复的元素集合。你将学习集合的特性,以及如何执行集合之间的运算,如并集、交集、差集等。 字符串的进阶操作: 字符串是我们处理文本信息的主要工具。除了基本操作,你还将学习更多强大的字符串方法,如查找、替换、格式化、分割等,让你能够更灵活地处理文本数据。 第三部分:让代码更具条理——函数与模块 函数的定义与调用: 函数是代码的“乐高积木”,可以将一段可重用的代码块封装起来。你将学习如何定义自己的函数,如何传递参数,以及如何返回函数的结果。函数能够极大地提高代码的可读性和可维护性。 作用域与参数传递: 理解函数中的变量是如何工作的,以及参数是如何传递的,对于编写正确的函数至关重要。我们将详细解释局部作用域和全局作用域,以及值传递和引用传递的区别。 模块的导入与使用: Python拥有丰富的内置模块和第三方模块,可以为你提供各种现成的功能。你将学习如何导入并使用这些模块,从而扩展程序的功能,而无需从零开始编写所有代码。 创建自己的模块: 当你的代码量逐渐增大时,将其组织成模块将使你的项目更易于管理。我们将指导你如何创建自己的Python模块,并与其他程序共享代码。 第四部分:面向对象的编程思想——更高级的编程范式 类(Classes)与对象(Objects): 面向对象编程(OOP)是一种强大的编程思想,它将数据和操作数据的方法封装在一起。你将学习如何定义类,如何创建类的实例(对象),以及如何使用类来模拟现实世界中的事物。 继承、封装与多态: 这是面向对象编程的三大核心概念。你将深入理解继承如何允许你创建新的类,它们可以继承现有类的属性和方法;封装如何保护数据的安全;多态如何让不同的对象以统一的方式响应。 魔法方法(Dunder Methods): Python中的一些特殊方法,以双下划线开头和结尾,被称为“魔法方法”。你将学习如何使用这些方法来定制类的行为,让你的对象能够更好地与Python的内置功能进行交互。 第五部分:处理数据与文件——Python的实用应用 文件I/O操作: 几乎所有的程序都需要读取和写入文件。你将学习如何打开、读取、写入和关闭文件,掌握文本文件和二进制文件的处理方法,以及如何使用上下文管理器(with语句)来安全地管理文件。 异常处理: 程序在运行过程中难免会遇到错误。你将学习如何使用try-except块来优雅地处理异常,避免程序崩溃,并给出友好的错误提示。 正则表达式: 对于复杂的文本匹配和处理,正则表达式是必不可少的工具。你将学习如何使用Python的`re`模块来构建和应用正则表达式,高效地处理文本模式。 谁适合阅读这本书? 完全的编程新手: 如果你从未接触过编程,想用一门易于上手的语言开始你的学习旅程,《Python编程基础》是你最佳的选择。 希望转行或提升技能的专业人士: 无论你是想进入数据科学、Web开发还是其他技术领域,Python都是一个极其有用的技能。这本书将帮助你快速建立起扎实的Python基础。 学生和教师: Python因其简洁的语法和广泛的应用,已成为许多学校课程中的首选教学语言。《Python编程基础》将为你的学习或教学提供坚实的支持。 任何对自动化和解决问题感兴趣的人: Python可以帮助你自动化重复性的任务,解决生活和工作中的各种问题。如果你想让你的工作更高效,生活更便捷,那么学习Python是必不可少的。 本书的特色: 循序渐进的教学方法: 我们从最基本的概念讲起,每一个新概念的引入都会建立在之前所学知识的基础上,确保你不会感到迷茫。 丰富的代码示例: 书中包含大量精心设计的代码示例,你可以直接复制代码并运行,观察其输出,从而加深理解。 实践性练习: 每个章节都配有精心设计的练习题,帮助你巩固所学知识,并将理论付诸实践。 清晰易懂的语言: 我们力求用最简洁、最直观的语言来解释复杂的概念,避免使用晦涩难懂的专业术语。 注重实际应用: 我们不仅教你语法,更注重让你理解如何将Python应用于解决实际问题,为你未来的学习和工作打下坚实的基础。 开启你的编程之旅,从《Python编程基础》开始! 掌握一门编程语言,就像获得了一项终身受益的技能。它不仅能让你更好地理解数字化的世界,更能激发你的创造力,赋予你解决问题的能力。翻开《Python编程基础》,让我们一起踏上这段充满发现和惊喜的编程探索之旅吧!你将惊讶于自己能够用代码创造出怎样的奇迹。