《Python編程案例教程》高登

匯報(bào)人:AA2024-01-19《Python編程案例教程》高登目錄CONTENCTPython編程基礎(chǔ)Python控制流語(yǔ)句Python函數(shù)與模塊Python面向?qū)ο缶幊蘌ython文件操作與數(shù)據(jù)處理Python圖形界面開(kāi)發(fā)Python網(wǎng)絡(luò)編程與Web開(kāi)發(fā)Python數(shù)據(jù)分析與可視化應(yīng)用01Python編程基礎(chǔ)高級(jí)編程語(yǔ)言跨平臺(tái)兼容性廣泛的應(yīng)用領(lǐng)域Python是一種解釋型、面向?qū)ο?、?dòng)態(tài)數(shù)據(jù)類(lèi)型的高級(jí)程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言。Python代碼可以在多種操作系統(tǒng)中運(yùn)行，包括Windows、Linux和MacOS等。Python在數(shù)據(jù)分析、人工智能、Web開(kāi)發(fā)、自動(dòng)化運(yùn)維等領(lǐng)域都有廣泛的應(yīng)用。Python語(yǔ)言概述123從Python官網(wǎng)下載對(duì)應(yīng)版本的解釋器并安裝。安裝Python解釋器將Python解釋器的路徑添加到系統(tǒng)的環(huán)境變量中。配置環(huán)境變量如PyCharm、VisualStudioCode等，用于編寫(xiě)和調(diào)試Python代碼。安裝集成開(kāi)發(fā)環(huán)境（IDE）Python開(kāi)發(fā)環(huán)境搭建01020304縮進(jìn)與代碼塊注釋變量與賦值數(shù)據(jù)類(lèi)型與轉(zhuǎn)換Python基本語(yǔ)法Python中的變量不需要聲明類(lèi)型，可以直接賦值。使用#來(lái)表示注釋?zhuān)⑨尩膬?nèi)容不會(huì)被執(zhí)行。Python使用縮進(jìn)來(lái)表示代碼塊，縮進(jìn)通常是4個(gè)空格。Python支持多種數(shù)據(jù)類(lèi)型，如整數(shù)、浮點(diǎn)數(shù)、字符串等，并提供了數(shù)據(jù)類(lèi)型轉(zhuǎn)換的方法。0102030405數(shù)字類(lèi)型包括整數(shù)（int）和浮點(diǎn)數(shù)（float），支持基本的數(shù)學(xué)運(yùn)算。字符串類(lèi)型用引號(hào)括起來(lái)的字符序列，支持字符串拼接、截取、查找等操作。列表類(lèi)型一種有序的元素集合，元素之間用逗號(hào)分隔，整個(gè)列表由方括號(hào)包圍。元組類(lèi)型與列表類(lèi)似，但元組的元素不能修改，使用圓括號(hào)包圍。字典類(lèi)型一種無(wú)序的鍵值對(duì)集合，使用大括號(hào)包圍，每個(gè)鍵值對(duì)用冒號(hào)分隔，鍵值對(duì)之間用逗號(hào)分隔。數(shù)據(jù)類(lèi)型與變量02Python控制流語(yǔ)句80%80%100%條件語(yǔ)句用于在滿足某個(gè)條件時(shí)執(zhí)行一段代碼，否則跳過(guò)該段代碼。用于在前面的條件不滿足，而當(dāng)前條件滿足時(shí)執(zhí)行一段代碼。用于在所有條件都不滿足時(shí)執(zhí)行一段代碼。if語(yǔ)句elif語(yǔ)句else語(yǔ)句for循環(huán)while循環(huán)break語(yǔ)句continue語(yǔ)句循環(huán)語(yǔ)句用于遍歷一個(gè)序列（如列表、元組或字符串）或其他可迭代對(duì)象，并對(duì)每個(gè)元素執(zhí)行一段代碼。用于在滿足某個(gè)條件時(shí)不斷執(zhí)行一段代碼，直到條件不滿足為止。用于在循環(huán)中提前退出，不再執(zhí)行剩余的代碼。用于在循環(huán)中跳過(guò)當(dāng)前迭代，繼續(xù)執(zhí)行下一次迭代。異常處理try-except語(yǔ)句用于捕獲并處理異常，其中try塊包含可能引發(fā)異常的代碼，except塊包含處理異常的代碼。try-except-else語(yǔ)句用于在try塊中的代碼沒(méi)有引發(fā)異常時(shí)執(zhí)行else塊中的代碼。try-except-finally語(yǔ)句用于無(wú)論是否引發(fā)異常都執(zhí)行finally塊中的代碼，常用于資源清理等操作。raise語(yǔ)句用于手動(dòng)引發(fā)一個(gè)異常，可以指定異常類(lèi)型和附加信息。03Python函數(shù)與模塊函數(shù)定義函數(shù)調(diào)用函數(shù)參數(shù)函數(shù)定義與調(diào)用通過(guò)函數(shù)名及圓括號(hào)內(nèi)的參數(shù)列表調(diào)用函數(shù)，如果函數(shù)有返回值，則可以使用變量接收返回值。函數(shù)的參數(shù)分為位置參數(shù)、默認(rèn)參數(shù)、可變參數(shù)和關(guān)鍵字參數(shù)四種類(lèi)型，可以根據(jù)需要靈活使用。在Python中，使用`def`關(guān)鍵字定義函數(shù)，函數(shù)名應(yīng)遵循標(biāo)識(shí)符命名規(guī)則，函數(shù)體使用縮進(jìn)表示層次關(guān)系。局部變量在函數(shù)內(nèi)部定義的變量稱(chēng)為局部變量，只在該函數(shù)內(nèi)部有效。當(dāng)函數(shù)執(zhí)行結(jié)束后，局部變量會(huì)被自動(dòng)釋放。參數(shù)傳遞方式Python中函數(shù)的參數(shù)傳遞采用對(duì)象引用的方式，對(duì)于可變對(duì)象，在函數(shù)內(nèi)部修改對(duì)象會(huì)影響原始對(duì)象；對(duì)于不可變對(duì)象，修改不會(huì)影響原始對(duì)象。全局變量在函數(shù)外部定義的變量稱(chēng)為全局變量，可以在整個(gè)程序范圍內(nèi)訪問(wèn)。在函數(shù)內(nèi)部需要使用`global`關(guān)鍵字聲明全局變量才能進(jìn)行修改。參數(shù)傳遞與局部變量模塊導(dǎo)入01使用`import`關(guān)鍵字導(dǎo)入模塊，可以導(dǎo)入Python標(biāo)準(zhǔn)庫(kù)中的模塊或自定義模塊。導(dǎo)入模塊后，可以使用模塊名訪問(wèn)模塊中的函數(shù)和變量。模塊使用02導(dǎo)入模塊后，可以使用模塊中的函數(shù)、類(lèi)和變量等。如果模塊中定義了`__name__`變量并且其值為`__main__`，則該模塊可以作為主程序運(yùn)行。模塊搜索路徑03Python解釋器在導(dǎo)入模塊時(shí)，會(huì)按照一定的搜索路徑查找模塊文件。搜索路徑包括當(dāng)前目錄、PYTHONPATH環(huán)境變量指定的目錄和Python安裝目錄下的lib/site-packages目錄等。模塊導(dǎo)入與使用04Python面向?qū)ο缶幊填?lèi)是創(chuàng)建對(duì)象的模板或藍(lán)圖，它定義了對(duì)象的基本結(jié)構(gòu)和行為。類(lèi)可以包含屬性（變量）和方法（函數(shù)）。類(lèi)（Class）對(duì)象是類(lèi)的實(shí)例，具有類(lèi)定義的屬性和行為。通過(guò)類(lèi)可以創(chuàng)建多個(gè)具有相同結(jié)構(gòu)和行為但屬性不同的對(duì)象。對(duì)象（Object）屬性是類(lèi)中定義的變量，用于存儲(chǔ)對(duì)象的狀態(tài)信息。每個(gè)對(duì)象都有其自己的屬性值。屬性（Attribute）方法是類(lèi)中定義的函數(shù)，用于實(shí)現(xiàn)對(duì)象的行為。方法可以訪問(wèn)和操作對(duì)象的屬性。方法（Method）類(lèi)與對(duì)象概念繼承（Inheritance）繼承是一種使現(xiàn)有類(lèi)無(wú)需修改就能復(fù)用的方式，它允許創(chuàng)建一個(gè)新類(lèi)，繼承現(xiàn)有類(lèi)的屬性和方法，并可以添加新的屬性和方法或覆蓋現(xiàn)有方法。多態(tài)（Polymorphism）多態(tài)是指允許使用父類(lèi)類(lèi)型的引用來(lái)引用子類(lèi)的對(duì)象，并可以在運(yùn)行時(shí)根據(jù)實(shí)際對(duì)象的類(lèi)型來(lái)調(diào)用相應(yīng)的方法。多態(tài)使得代碼更加靈活和可擴(kuò)展。重寫(xiě)（Override）重寫(xiě)是指在子類(lèi)中定義一個(gè)與父類(lèi)中同名的方法，從而覆蓋父類(lèi)中的方法實(shí)現(xiàn)。通過(guò)重寫(xiě)可以實(shí)現(xiàn)子類(lèi)對(duì)父類(lèi)行為的定制和擴(kuò)展。繼承與多態(tài)封裝（Encapsulation）封裝是指將對(duì)象的屬性和方法封裝在類(lèi)中，隱藏內(nèi)部實(shí)現(xiàn)細(xì)節(jié)，只對(duì)外提供必要的接口。封裝可以提高代碼的可維護(hù)性和安全性。訪問(wèn)控制（AccessControl）訪問(wèn)控制是指通過(guò)定義類(lèi)的屬性和方法的可見(jiàn)性來(lái)控制對(duì)它們的訪問(wèn)。Python中通過(guò)下劃線前綴來(lái)約定訪問(wèn)控制級(jí)別，如單下劃線表示保護(hù)成員，雙下劃線表示私有成員。getter和setter方法getter和setter方法是用于訪問(wèn)和修改對(duì)象屬性的特殊方法。通過(guò)定義getter和setter方法，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)屬性訪問(wèn)的控制和驗(yàn)證，保證數(shù)據(jù)的完整性和安全性。封裝與訪問(wèn)控制05Python文件操作與數(shù)據(jù)處理打開(kāi)文件讀取文件寫(xiě)入文件關(guān)閉文件文件讀寫(xiě)操作01020304使用`open()`函數(shù)打開(kāi)文件，并指定文件名和打開(kāi)模式（如讀取、寫(xiě)入、追加等）。使用`read()`、`readline()`或`readlines()`方法讀取文件內(nèi)容。使用`write()`或`writelines()`方法向文件中寫(xiě)入內(nèi)容。使用`close()`方法關(guān)閉文件，釋放資源。使用`format()`方法或f-string進(jìn)行字符串格式化，將變量值插入到字符串中。字符串格式化使用`format()`方法或f-string進(jìn)行數(shù)值格式化，控制數(shù)值的顯示格式（如精度、寬度、對(duì)齊方式等）。數(shù)值格式化使用字符串拼接或第三方庫(kù)（如prettytable）實(shí)現(xiàn)表格數(shù)據(jù)的格式化輸出。表格數(shù)據(jù)輸出數(shù)據(jù)格式化數(shù)據(jù)清洗數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)與可視化數(shù)據(jù)挖掘與機(jī)器學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)處理與分析案例讀取原始數(shù)據(jù)，進(jìn)行缺失值、異常值和重復(fù)值的處理。使用Python的統(tǒng)計(jì)和可視化庫(kù)（如NumPy、pandas、matplotlib等）進(jìn)行數(shù)據(jù)分析和可視化展示。對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行類(lèi)型轉(zhuǎn)換、編碼轉(zhuǎn)換等操作，以滿足分析需求。應(yīng)用數(shù)據(jù)挖掘和機(jī)器學(xué)習(xí)算法，對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行深入分析和預(yù)測(cè)。06Python圖形界面開(kāi)發(fā)Tkinter概述Tkinter特點(diǎn)Tkinter庫(kù)介紹Tkinter是Python的標(biāo)準(zhǔn)GUI庫(kù)，用于創(chuàng)建桌面應(yīng)用程序。它提供了豐富的控件和布局管理器，使得開(kāi)發(fā)者可以輕松地構(gòu)建出功能強(qiáng)大的圖形用戶界面。Tkinter具有跨平臺(tái)性，可以在Windows、Linux和MacOS等操作系統(tǒng)上運(yùn)行。此外，Tkinter還支持多種控件，如按鈕、標(biāo)簽、文本框等，以及事件處理機(jī)制，可以滿足不同應(yīng)用場(chǎng)景的需求。使用Tkinter創(chuàng)建窗口非常簡(jiǎn)單，只需要導(dǎo)入Tkinter模塊并實(shí)例化一個(gè)窗口對(duì)象即可。開(kāi)發(fā)者可以設(shè)置窗口的標(biāo)題、大小、背景色等屬性。Tkinter提供了多種布局管理器，如pack、grid和place等。這些布局管理器可以幫助開(kāi)發(fā)者靈活地控制控件的位置和大小，實(shí)現(xiàn)復(fù)雜的界面布局。窗口創(chuàng)建與布局管理布局管理窗口創(chuàng)建Tkinter支持事件綁定機(jī)制，可以將特定的事件與相應(yīng)的處理函數(shù)關(guān)聯(lián)起來(lái)。例如，當(dāng)用戶點(diǎn)擊按鈕時(shí)，可以觸發(fā)一個(gè)事件處理函數(shù)來(lái)執(zhí)行相應(yīng)的操作。事件綁定Tkinter支持多種事件類(lèi)型，如鼠標(biāo)點(diǎn)擊、鍵盤(pán)輸入、窗口大小改變等。開(kāi)發(fā)者可以根據(jù)需要選擇相應(yīng)的事件類(lèi)型進(jìn)行處理。事件類(lèi)型在處理事件時(shí)，Tkinter會(huì)傳遞一些參數(shù)給事件處理函數(shù)，如事件類(lèi)型、觸發(fā)事件的控件等。這些參數(shù)可以幫助開(kāi)發(fā)者更好地了解和處理事件。事件參數(shù)事件處理機(jī)制07Python網(wǎng)絡(luò)編程與Web開(kāi)發(fā)010203計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)是指將地理位置不同的具有獨(dú)立功能的多臺(tái)計(jì)算機(jī)及其外部設(shè)備，通過(guò)通信線路連接起來(lái)，在網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)，網(wǎng)絡(luò)管理軟件及網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議的管理和協(xié)調(diào)下，實(shí)現(xiàn)資源共享和信息傳遞的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。IP地址與端口號(hào)IP地址用于標(biāo)識(shí)網(wǎng)絡(luò)中的設(shè)備，端口號(hào)用于標(biāo)識(shí)設(shè)備上的應(yīng)用程序。TCP/IP協(xié)議TCP/IP協(xié)議是Internet最基本的協(xié)議，其中TCP是傳輸控制協(xié)議，負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)的可靠傳輸；IP是網(wǎng)絡(luò)協(xié)議，負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)的路由和傳輸。網(wǎng)絡(luò)編程基礎(chǔ)概念Socket概述Socket是應(yīng)用層與TCP/IP協(xié)議族通信的中間軟件抽象層，它是一組接口。在設(shè)計(jì)模式中，Socket其實(shí)就是一個(gè)門(mén)面模式，它把復(fù)雜的TCP/IP協(xié)議族隱藏在Socket接口后面，對(duì)用戶來(lái)說(shuō)，一組簡(jiǎn)單的接口就是全部，讓Socket去組織數(shù)據(jù)，以符合指定的協(xié)議。Socket編程步驟創(chuàng)建Socket對(duì)象、綁定IP地址和端口號(hào)、監(jiān)聽(tīng)連接請(qǐng)求、接受連接請(qǐng)求并創(chuàng)建新的Socket對(duì)象、使用Socket對(duì)象進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸、關(guān)閉Socket連接。Socket編程示例使用Python的socket模塊實(shí)現(xiàn)一個(gè)簡(jiǎn)單的TCP服務(wù)器和客戶端。Socket編程實(shí)踐Web開(kāi)發(fā)框架概述Django框架介紹Flask框架介紹案例實(shí)現(xiàn)Web開(kāi)發(fā)框架介紹及案例實(shí)現(xiàn)Web開(kāi)發(fā)框架是一種用于支持動(dòng)態(tài)網(wǎng)站、網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用和網(wǎng)絡(luò)服務(wù)的開(kāi)發(fā)框架。大多數(shù)Web框架提供了一套開(kāi)發(fā)和部署網(wǎng)站的方式，也為Web行為提供了一套通用的方法。Web框架已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了很多功能，開(kāi)發(fā)人員使用框架提供的方法并且完成自己的業(yè)務(wù)邏輯，就能快速開(kāi)發(fā)Web應(yīng)用。Django是一個(gè)開(kāi)放源代碼的Web應(yīng)用框架，由Python寫(xiě)成。采用了MTV的框架模式，即模型M，視圖V和模版T。它最初是被開(kāi)發(fā)來(lái)用于管理勞倫斯出版集團(tuán)旗下的一些以新聞內(nèi)容為主的網(wǎng)站的，即是CMS（內(nèi)容管理系統(tǒng)）軟件。Flask是一個(gè)輕量級(jí)的Web應(yīng)用框架，使用Python編寫(xiě)?；赪erkzeugWSGI工具箱和Jinja2模板引擎。使用BSD授權(quán)。Flask也被稱(chēng)為“microframework”，因?yàn)樗褂煤?jiǎn)單的核心，用extension增加其他功能。Flask沒(méi)有默認(rèn)使用的數(shù)據(jù)庫(kù)、窗體驗(yàn)證工具。使用Django或Flask框架實(shí)現(xiàn)一個(gè)簡(jiǎn)單的Web應(yīng)用，包括前端頁(yè)面設(shè)計(jì)、后端數(shù)據(jù)處理、數(shù)據(jù)庫(kù)操作等。08Python數(shù)據(jù)分析與可視化應(yīng)用NumPy庫(kù)概述NumPy是Python中用于科學(xué)計(jì)算的基礎(chǔ)包，提供了多維數(shù)組對(duì)象、各種派生對(duì)象以及用于數(shù)組快速操作的各種API。數(shù)組運(yùn)算與廣播機(jī)制詳細(xì)講解NumPy數(shù)組的算術(shù)運(yùn)算、比較運(yùn)算、邏輯運(yùn)算以及廣播機(jī)制。線性代數(shù)與統(tǒng)計(jì)計(jì)算介紹NumPy中提供的線性代數(shù)模塊和統(tǒng)計(jì)模塊，包括矩陣運(yùn)算、特征值計(jì)算、相關(guān)系數(shù)計(jì)算等。數(shù)組創(chuàng)建與基本操作介紹如何創(chuàng)建NumPy數(shù)組、數(shù)組的基本屬性、數(shù)組索引和切片等操作。NumPy庫(kù)介紹及數(shù)組操作實(shí)踐Pandas是Python中用于數(shù)據(jù)處理和分析的強(qiáng)大工具，提供了DataFrame和Series兩種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)以及豐富的數(shù)據(jù)處理函數(shù)。Pandas庫(kù)概述介紹Pandas中的統(tǒng)計(jì)函數(shù)和描述性統(tǒng)計(jì)方法，如求和、平均值、標(biāo)準(zhǔn)差等，以及數(shù)據(jù)可視化功能。數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)與分析介紹如何使用Pandas讀取各種格式的數(shù)據(jù)文件，如CSV、Excel、SQL數(shù)據(jù)庫(kù)等，并進(jìn)行數(shù)據(jù)清洗和預(yù)處理。數(shù)據(jù)讀取與預(yù)處理詳細(xì)講解Pandas中提供的數(shù)據(jù)處理功能，如數(shù)據(jù)篩選、排序、分組、合并等，以及數(shù)據(jù)類(lèi)型的轉(zhuǎn)換和缺失值處理。數(shù)據(jù)處理與轉(zhuǎn)換Pandas庫(kù)介紹及數(shù)據(jù)處理實(shí)踐Matplotlib庫(kù)概述Matp