目　錄第 1 章　Python 概述 .............................11.1 Python 語言簡介 .............................. 11.1.1　什么是 Python .............................11.1.2 Python 的應(yīng)用領(lǐng)域 .....................21.1.3 Python 語言的特點(diǎn) .....................21.1.4 Python 的版本 .............................31.2 Python 開發(fā)環(huán)境的安裝與配置 ......... 41.2.1　在 Windows 上安裝 Python 開發(fā)　　　　　環(huán)境..............................................41.2.2　配置 PATH 環(huán)境變量 ..................71.2.3　編寫第一個(gè) Python 程序 ............81.2.4 Anaconda 的安裝與使用 ............91.2.5 PyCharm 的安裝和使用 ...........151.3　擴(kuò)展庫安裝方法 .............................. 221.3.1　使用 pip 命令安裝 ....................221.3.2　手動(dòng)下載第三方庫，再使用　　　　　pip 命令安裝 .............................231.4　本章小結(jié)......................................... 231.5　習(xí)題 ................................................ 23第 2 章　Python 語言基礎(chǔ) ...................252.1 Python 的基本元素 ......................... 252.1.1 Python 程序的結(jié)構(gòu) ...................252.1.2 Python 關(guān)鍵字 ...........................262.1.3　標(biāo)識(shí)符與命名規(guī)則 ...................262.1.4　注釋 ...........................................262.1.5　縮進(jìn)規(guī)則 ...................................272.1.6 Python 語句與表達(dá)式 ...............272.2　標(biāo)準(zhǔn)輸入與輸出函數(shù) ....................... 272.2.1 input() 函數(shù) 　　　　　從用戶獲取輸入信息................282.2.2 print() 函數(shù) 　　　　　輸出信息到控制臺(tái)....................282.3　變量 ................................................ 282.3.1　變量的定義與使用 ...................292.3.2　多變量賦值 ...............................292.3.3　常見數(shù)據(jù)類型 ...........................292.3.4　變量類型轉(zhuǎn)換 ...........................302.3.5 Python 中的動(dòng)態(tài)類型特性 .......302.3.6 Python 中的常量（偽常量） ...302.3.7　內(nèi)存地址與 id() .........................302.3.8　可變對(duì)象與不可變對(duì)象 ...........302.4　實(shí)訓(xùn)案例......................................... 312.5　運(yùn)算符與表達(dá)式 .............................. 312.5.1　運(yùn)算符的分類 ...........................312.5.2　算術(shù)運(yùn)算符 ...............................322.5.3　賦值運(yùn)算符 ...............................322.5.4　比較運(yùn)算符 ...............................322.5.5　邏輯運(yùn)算符 ...............................332.5.6　位運(yùn)算符 ...................................332.5.7　成員運(yùn)算符 ...............................332.5.8　身份運(yùn)算符 ...............................332.5.9　運(yùn)算符優(yōu)先級(jí)與結(jié)合性 ...........332.5.10　表達(dá)式的概念 .........................342.6　實(shí)訓(xùn)案例......................................... 34IIPython 程序設(shè)計(jì)大數(shù)據(jù)應(yīng)用開發(fā)技術(shù)與實(shí)踐2.7 Python 基本規(guī)范 ............................ 342.7.1　命名規(guī)范 ...................................342.7.2　縮進(jìn)規(guī)范 ...................................352.7.3　注釋規(guī)范 ...................................352.7.4　空行與換行規(guī)范 .......................362.7.5 PEP8 編碼風(fēng)格指南 ..................362.7.6　編碼聲明與文件格式 ...............362.8　綜合案例......................................... 362.9　本章小結(jié)......................................... 372.10　習(xí)題 .............................................. 37第 3 章　流程控制 ................................383.1　程序結(jié)構(gòu)......................................... 383.2　條件語句......................................... 393.2.1 if 語句 ........................................393.2.1 if...else 語句 ...............................403.2.2 if...elif...else 語句 ......................423.2.3　選擇語句的嵌套 .......................443.3　實(shí)訓(xùn)案例......................................... 453.4　循環(huán)語句......................................... 453.4.1 while 語句 ..................................453.4.2 for 語句 ......................................473.4.3　循環(huán)嵌套 ...................................483.4.4 for...else 語句與 while...else　　　　　語句 ...............................................503.5　實(shí)訓(xùn)案例......................................... 513.6　跳轉(zhuǎn)語句......................................... 523.6.1 break 語句 ..................................523.6.2 continue 語句 .............................533.6.3 pass 語句 ....................................543.7　綜合案例......................................... 553.8　本章小結(jié)......................................... 563.9　習(xí)題 ................................................ 56第 4 章　數(shù)據(jù)類型 ................................594.1　數(shù)字類型......................................... 604.1.1　整型 ...........................................604.1.2　浮點(diǎn)型 .......................................604.1.3　布爾型 .......................................614.1.4　數(shù)字類型轉(zhuǎn)換 ...........................614.2　字符串 ............................................ 624.2.1　字符串簡介 ...............................624.2.2　字符串格式化 ...........................624.2.3　字符串的常見操作 ...................634.3　列表 ................................................ 674.3.1　列表簡介 ...................................674.3.2　列表的常見操作 .......................684.3.3　列表推導(dǎo)式 ...............................714.4　實(shí)訓(xùn)案例......................................... 714.5　元組 ................................................ 714.5.1　元組簡介 ...................................714.5.2　元組的常見操作 .......................724.5.3　元組與列表的區(qū)別 ...................744.6　字典 ................................................ 744.6.1　字典簡介 ...................................744.6.2　字典的常見操作 .......................754.6.3　字典推導(dǎo)式 ...............................774.6.4　字典與列表的對(duì)比 ...................774.7　實(shí)訓(xùn)案例......................................... 784.8　集合 ................................................ 784.8.1　集合簡介 ...................................784.8.2　集合的常見操作 .......................794.9　列表、元組、字典與集合之間的　　 相互轉(zhuǎn)換 ......................................... 814.9.1　列表與元組之間的轉(zhuǎn)換 ...........814.9.2　列表與集合之間的轉(zhuǎn)換 ...........824.9.3　列表與字典之間的轉(zhuǎn)換 ...........824.9.4　元組與集合之間的轉(zhuǎn)換 ...........834.9.5　字典與集合之間的轉(zhuǎn)換 ...........834.10　綜合案例....................................... 834.11　本章小結(jié) ....................................... 844.12　習(xí)題 .............................................. 84第 5 章　Python 函數(shù) ...........................865.1　函數(shù)基礎(chǔ)......................................... 875.1.1　什么是函數(shù) ...............................875.1.2　定義和調(diào)用函數(shù) .......................875.1.3 return 語句 .................................88III目　錄5.1.4 pass 語句 ....................................885.2　函數(shù)參數(shù)與返回值 .......................... 895.2.1　位置參數(shù) ...................................895.2.2　函數(shù)返回值 ...............................905.2.3　返回值的作用 ...........................905.3　變量作用域 ..................................... 915.3.1　作用域類型 ...............................915.3.2　局部作用域 ...............................915.3.3　嵌套作用域 ...............................915.3.4　全局作用域 ...............................925.3.5　內(nèi)建作用域 ...............................925.3.6 global 和 nonlocal 關(guān)鍵字 .........925.4　遞歸函數(shù)......................................... 935.4.1　遞歸函數(shù)的基本結(jié)構(gòu) ...............935.4.2　遞歸函數(shù)的工作原理 ...............945.4.3　遞歸函數(shù)的優(yōu)勢(shì)和局限 ...........945.4.4　尾遞歸優(yōu)化與遞歸優(yōu)化 ...........945.4.5　遞歸函數(shù)的常見應(yīng)用 ...............955.5　實(shí)訓(xùn)案例......................................... 955.6　高階函數(shù)......................................... 955.6.1　高階函數(shù)的定義 .......................955.6.2　高階函數(shù)的應(yīng)用 .......................965.6.3　返回函數(shù)的高階函數(shù) ...............975.6.4　使用高階函數(shù)進(jìn)行函數(shù)式　　　　　編程............................................975.7　匿名函數(shù)......................................... 985.7.1　匿名函數(shù)的定義 .......................985.7.2 Lambda 函數(shù)的應(yīng)用 .................985.7.3 Lambda 函數(shù)的優(yōu)點(diǎn)與缺點(diǎn) .....995.8　實(shí)訓(xùn)案例....................................... 1005.9　閉包 .............................................. 1005.9.1　閉包的定義 .............................1005.9.2　閉包的作用和應(yīng)用 .................1015.9.3　閉包的注意事項(xiàng) .....................1025.10　裝飾器 ........................................ 1035.10.1　裝飾器的基本定義 ...............1035.10.2　使用裝飾器 ...........................1035.10.3　帶參數(shù)的裝飾器 ...................1045.10.4　裝飾器的應(yīng)用 .......................1045.11　迭代器與生成器 .......................... 1065.11.1　迭代器 ....................................1065.11.2　生成器 ....................................1075.11.3　迭代器與生成器的區(qū)別 ........1085.11.4　迭代器與生成器的應(yīng)用 ........1095.12　偏函數(shù) ........................................ 1095.12.1　偏函數(shù)的基本概念 ...............1095.12.2　偏函數(shù)與高階函數(shù) ...............1105.12.3 　偏函數(shù)與默認(rèn)參數(shù)的關(guān)系 ..1105.12.4　偏函數(shù)的靈活性 ...................1115.13　解包 .............................................1115.13.1　解包的基本概念 ...................1115.13.2　解包的高級(jí)用法 ...................1125.13.3　解包與函數(shù)式編程 ...............1135.14　綜合案例..................................... 1135.15　本章小結(jié)..................................... 1135.16　習(xí)題 ............................................ 114第 6 章　模塊與包 .............................. 1156.1　模塊 .............................................. 1156.1.1 　模塊就是程序 ........................1156.1.2　模塊是用來下定義的 .............1166.1.3　讓模塊可用 .............................1166.1.4　包 .............................................1176.2　實(shí)訓(xùn)案例....................................... 1176.3　探索模塊....................................... 1176.3.1　模塊包含什么 .........................1186.3.2　使用 help() 函數(shù)獲取幫助 ......1186.3.3　查閱官方文檔 .........................1196.3.4　閱讀源代碼 .............................1196.4　標(biāo)準(zhǔn)庫：Python 的開箱即用　　 利器 ............................................. 1196.4.1 sys：與解釋器交互 ................1196.4.2 os：操作系統(tǒng)接口 ..................1206.4.3 fileinput：多文件行迭代 ........1206.4.4　數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)進(jìn)階 .........................1216.4.5 time ..........................................1216.4.6 random .....................................1226.4.7 shelve 和 json ...........................123IVPython 程序設(shè)計(jì)大數(shù)據(jù)應(yīng)用開發(fā)技術(shù)與實(shí)踐6.4.8 re 模塊 .....................................1256.5　實(shí)訓(xùn)案例....................................... 1276.6　其他有趣的標(biāo)準(zhǔn)模塊 ..................... 1276.7　綜合案例....................................... 1286.8　本章小結(jié)....................................... 1296.9　習(xí)題 .............................................. 129第 7 章　Python 面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì) ...1317.1　類 ................................................. 1317.1.1　類的定義 .................................1317.1.2　構(gòu)造方法 .................................1327.1.3　類屬性、實(shí)例屬性 .................1337.1.4　類方法、實(shí)例方法、靜態(tài)　　　　　方法..........................................1357.1.5　類調(diào)用實(shí)例方法 .....................1367.2　實(shí)訓(xùn)案例....................................... 1377.3　對(duì)象 .............................................. 1377.3.1　對(duì)象（實(shí)例） .........................1377.3.2　對(duì)象的動(dòng)態(tài)性 .........................1387.4　封裝 .............................................. 1397.5　繼承 .............................................. 1417.6 　多態(tài) ............................................. 1457.7　實(shí)訓(xùn)案例....................................... 1477.8　復(fù)制對(duì)象....................................... 1477.9 　綜合案例...................................... 1497.10 　本章小結(jié).................................... 1497.11 　習(xí)題 ........................................... 149第 8 章　Python 錯(cuò)誤與調(diào)試 ..............1518.1　錯(cuò)誤和異常 ................................... 1518.1.1　錯(cuò)誤的分類 .............................1518.1.2 Python 的異常機(jī)制 .................1538.1.3　理解 Python 的錯(cuò)誤信息 ........1548.1.4　預(yù)防錯(cuò)誤的*佳實(shí)踐 .............1548.2 　捕獲和處理異常 ........................... 1558.2.1 使用 try...except 語句捕獲異常 .1558.2.2　捕獲多個(gè)異常 .........................1558.2.3　獲取異常信息 .........................1568.2.4　使用 else 語句 .........................1568.2.5　使用 finally 語句 .....................1578.2.6　自定義異常 .............................1578.2.7　異常的嵌套處理 .....................1588.3　實(shí)訓(xùn)案例....................................... 1588.4　處理錯(cuò)誤異常的特殊方法 ............. 1598.4.1　使用 with 語句管理資源 ........1598.4.2　使用 assert 語句進(jìn)行調(diào)試 ......1608.4.3　使用 sys 模塊捕獲異常信息 ..1608.4.4　使用 logging 模塊記錄　　　　　錯(cuò)誤信息..................................1618.4.5　使用 traceback 模塊獲取　　　　　異常堆棧信息..........................1618.4.6　使用 warnings 模塊發(fā)出　　　　　警告信息..................................1628.5　實(shí)訓(xùn)案例....................................... 1628.6　綜合案例....................................... 1628.7　本章小結(jié)....................................... 1638.8　習(xí)題 .............................................. 163第 9 章　Python 文件和數(shù)據(jù)庫操作 ...1659.1　文件的基本操作 ............................ 1659.1.1　創(chuàng)建和打開文件 .....................1659.1.2　文件的基本方法 .....................1669.2　實(shí)訓(xùn)案例....................................... 1689.3　結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)文件 ............................ 1689.3.1 CSV 文件操作 .........................1689.3.2 JSON 文件操作 .......................1719.3.3 pickle 文件操作 .......................1729.4　實(shí)訓(xùn)案例....................................... 1749.5　數(shù)據(jù)庫簡介 ................................... 1749.5.1 MySQL 數(shù)據(jù)庫介紹 ...............1749.5.2 MySQL 的特點(diǎn)與作用 ...........1749.5.3 MySQL 的技術(shù)路線與發(fā)展 ...1759.5.4 SQLite 數(shù)據(jù)庫介紹 .................1759.5.5 SQLite 架構(gòu) .............................1769.5.6 SQLite 的特點(diǎn) .........................1769.6 Python 數(shù)據(jù)庫基本操作 ................ 1779.6.1 Python 數(shù)據(jù)庫 API .................1779.6.2 SQLite 和 PySQLite ................179V目　錄9.6.3　使用 SQLite 進(jìn)行數(shù)據(jù)管理 ....1819.7　綜合案例....................................... 1819.8　本章小結(jié)....................................... 1829.9　習(xí)題 .............................................. 182第 10 章　Python 進(jìn)程、線程與　　　　 網(wǎng)絡(luò)編程 ............................18410.1　線程 ............................................ 18410.1.1　普通多線程 ...........................18410.1.2　定義線程類 ...........................18510.1.3　線程鎖 ...................................18510.1.4　全局解釋器鎖 .......................18610.1.5　定時(shí)器 ...................................18610.1.6　隊(duì)列 .......................................18710.1.7　生產(chǎn)者消費(fèi)者模式 ...............18710.1.8　線程池 ...................................18810.2　實(shí)訓(xùn)案例..................................... 19110.3　進(jìn)程 ............................................ 19110.3.1　進(jìn)程的數(shù)據(jù)共享 ...................19210.3.2　進(jìn)程鎖 ...................................19310.3.3　進(jìn)程池 ...................................19410.4　實(shí)訓(xùn)案例..................................... 19410.5　協(xié)程 ............................................ 19510.5.1　使用 greenlet 庫實(shí)現(xiàn)協(xié)程 .....19510.5.2　使用 gevent 庫實(shí)現(xiàn)協(xié)程 .......19610.6　網(wǎng)絡(luò)編程..................................... 19610.6.1　網(wǎng)絡(luò)模塊 ...............................19710.6.2 SocketServer 及相關(guān)類 .........19810.6.3　多個(gè)連接 ...............................19910.6.4 Twisted ..................................19910.7　綜合案例..................................... 20110.8　本章小結(jié)..................................... 20110.9　習(xí)題 ............................................ 202第 11 章　Python 爬蟲技術(shù) ................20411.1　網(wǎng)絡(luò)爬蟲概述 .............................. 20411.1.1　網(wǎng)絡(luò)爬蟲的定義 ....................20411.1.2　網(wǎng)絡(luò)爬蟲的流程與分類 ........20511.1.3　網(wǎng)絡(luò)爬蟲的反爬與反反爬　　　　　 機(jī)制........................................20611.1.4　網(wǎng)絡(luò)爬蟲的法律法規(guī) ............20711.2 HTML 解析庫的基本使用 ............ 20811.2.1 XPath 簡介與 lxml 庫的　　　　　 使用........................................20811.2.2 Beautifulsoup4 庫基本使用 ..21011.3　爬蟲庫應(yīng)用案例 .......................... 21311.3.1 Requests 基本使用 ................21311.3.2 Selenium 庫基本使用 ...........21511.4　實(shí)訓(xùn)案例 ..................................... 21811.5　綜合案例 ..................................... 21811.6　本章小結(jié) ..................................... 21811.7　習(xí)題 ............................................ 219第 12 章　Python GUI 編程 ...............22012.1 Python GUI 概述 ........................ 22012.1.1 GUI 發(fā)展歷史 .......................22012.1.2 Python GUI 庫 .......................22212.2 Tkinter GUI 庫介紹與案例 .......... 22412.2.1 Tkinter 庫安裝與基本使用 ...22412.2.2 Tkinter 幾何布局 ...................22512.2.3 Tkinter 庫組件 .......................22612.2.4 Tkinter 事件 ...........................22812.2.5 Tkinter 組件布局方式 ...........23212.2.6 Tkinter 庫應(yīng)用示例 ...............23312.3　實(shí)訓(xùn)案例..................................... 23912.4 　綜合案例.................................... 23912.5　本章小結(jié)..................................... 23912.6　習(xí)題 ............................................ 240第 13 章　數(shù)據(jù)分析 ............................24113.1 pandas 的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu) .................... 24113.1.1 Series ......................................24113.1.2 DataFrame ..............................24313.2　實(shí)訓(xùn)案例..................................... 24513.3　索引操作..................................... 24513.3.1　索引對(duì)象 ...............................24513.3.2　使用單層索引訪問數(shù)據(jù) .......24613.3.3　使用分層索引訪問數(shù)據(jù) .......248VIPython 程序設(shè)計(jì)大數(shù)據(jù)應(yīng)用開發(fā)技術(shù)與實(shí)踐13.3.3　索引替換 ...............................25013.4　統(tǒng)計(jì)計(jì)算與統(tǒng)計(jì)描述 ................... 25213.4.1　統(tǒng)計(jì)計(jì)算 ...............................25213.4.2　統(tǒng)計(jì)描述 ..............................25313.5　繪制圖表..................................... 25413.6 　數(shù)據(jù)讀取.................................... 25513.6.1　讀取 CSV 文件數(shù)據(jù) ..............25613.6.2　讀取 Excel 文件數(shù)據(jù) ...........25613.6.3　讀取 Json 文件數(shù)據(jù) ..............25713.6.4　讀取數(shù)據(jù)庫文件數(shù)據(jù) ...........25713.7　數(shù)據(jù)處理..................................... 25813.7.1　檢測(cè)及處理缺失值 ...............25813.7.2　檢測(cè)及處理重復(fù)值 ...............26113.7.3　數(shù)據(jù)集成 ...............................26313.7.4　分組與聚合 ...........................26613.7.5　啞變量處理 ...........................26813.7.6　面元?jiǎng)澐?...............................26913.7.7　數(shù)據(jù)排序 ...............................27113.8　實(shí)戰(zhàn)案例..................................... 27313.8.1　分析目標(biāo)及思路 ...................27313.8.2　數(shù)據(jù)收集 ...............................27313.8.3　數(shù)據(jù)預(yù)處理 ...........................27413.8.4　數(shù)據(jù)分析與展現(xiàn) ...................27613.9　綜合案例..................................... 28113.10　本章小結(jié)................................... 28113.11　習(xí)題 .......................................... 281第 14 章　綜合案例 - 基于 Flask 的房屋　租賃系統(tǒng) ............................28314.1 Python 的 Web 框架介紹 ............ 28314.2 Flask 安裝與簡介 ....................... 28514.2.1　安裝 Flask ..............................28614.2.2 Flask 基本結(jié)構(gòu) ......................28614.2.3 Flask 程序配置 ......................28814.2.4 Flask 擴(kuò)展包 ..........................28914.3 Flask 的路由、模板與數(shù)據(jù)庫　　　操作 ............................................ 29014.3.1　路由 .......................................29014.3.2　模板 .......................................29514.3.3　數(shù)據(jù)庫操作 ...........................29814.4　房屋租賃系統(tǒng)前期準(zhǔn)備 ........ 30214.4.1　項(xiàng)目介紹 ...............................30214.4.2　項(xiàng)目開發(fā)模式運(yùn)行機(jī)制 .......3091.4.3　項(xiàng)目創(chuàng)建和配置 .....................31014.4.4　數(shù)據(jù)準(zhǔn)備 ...............................31214.5　房屋租賃系統(tǒng)首頁實(shí)現(xiàn) ........ 31614.5.1　房源總數(shù)展示 .......................31614.5.2 *新房源數(shù)據(jù)展示 ...............31714.5.3　熱門房源數(shù)據(jù)展示 ...............31914.5.4　搜索功能 ...............................321參考文獻(xiàn) ............................................330