本书是一本系统介绍Python程序开发与应用的教程，内容系统全面，配套资源丰富，实用性强。全书共15章，主要包括Python编程基础（第1～10章）和Python应用开发（第11～15章）两部分内容，编程基础部分通过众多案例对Python程序设计的相关概念加以解释，应用开发部分则介绍了网络爬虫、数据分析与处理、数据可视化、AI大模型应用、图形用户界面设计、数据库、网站开发等方面的内容。本书全部代码适用于Python 3.8～3.14以及更高版本。 本书可以作为非计算机专业研究生、本科、专科程序设计课程教材，也可作为计算机专业本科、专科程序设计基础课程教材，以及Python爱好者自学用书。

董付国，3部山东省普通高等教育-流教材作者，2门山东省一流本科课程、1个智慧树精品课程负责人，华为技术有限公司独立顾问，智慧树教学名师，机械工业出版社计算机分社成立20周年“金牌作者”、高等教育教材专家咨询委员会委员、“ 面向新工科高等院校大数据专业系列教材”编审委员会委员，全国高等院校计算机基础教育研究会教育信息化专业委员会委员、全国高等学校计算机教育研究会程序设计工作委员会委员。出版的Python系列教材被国内超过千所高校选用，累计印刷超过260次；长期维护微信公众号“Python小屋”并免费分享1400多篇Python技术文章和超过700节微课视频。

前言

第1章 Python概述 1
1.1 Python语言简介 1
1.2 Python开发环境安装与配置 1
1.2.1 IDLE 2
1.2.2 Anaconda3 3
1.3 Python编程规范 5
1.4 扩展库安装方法 5
1.5 标准库与扩展库中对象的导入与使用 6
1.5.1 import 包名/模块名[ as 别名] 6
1.5.2 from 包名/模块名 import 模块名/对象名[ as 别名] 7
1.5.3 from 包名/模块名 import * 7
1.6 Python程序的_ _name_ _属性 8
本章小结 8
本章习题 8
第2章 内置对象、运算符、表达式、关键字 10
2.1 Python常用内置对象 10
2.1.1 常量与变量 11
2.1.2 整数、实数、复数 12
2.1.3 字符串 13
2.1.4 列表、元组、字典、集合 13
2.2 Python运算符与表达式 14
2.2.1 算术运算符 15
2.2.2 关系运算符 16
2.2.3 成员测试运算符 16
2.2.4 集合运算符 17
2.2.5 逻辑运算符 17
2.2.6 赋值运算符 17
2.2.7 补充说明 18
2.3 Python常用内置函数 18
2.3.1 类型转换与判断 20
2.3.2 最值与求和 22
2.3.3 基本输入/输出 23
2.3.4 排序与逆序 24
2.3.5 枚举与迭代 24
2.3.6 map()函数、reduce()函数、filter()函数 25
2.3.7 range()函数 27
2.3.8 zip()函数 27
2.4 Python关键字简要说明 28
本章小结 29
本章习题 29
第3章 Python容器对象 31
3.1 概述 31
3.2 列表 31
3.2.1 列表创建与删除 32
3.2.2 列表元素访问 32
3.2.3 列表常用方法 33
3.2.4 列表对象支持的运算符 35
3.2.5 内置函数对列表的操作 35
3.2.6 列表推导式 36
3.2.7 切片 38
3.3 元组与生成器表达式 39
3.3.1 元组创建与元素访问 39
3.3.2 元组与列表的异同点 40
3.3.3 生成器表达式 40
3.4 字典 41
3.4.1 字典创建与删除 41
3.4.2 字典元素的访问 42
3.4.3 字典元素的添加、修改与删除 43
3.4.4 字典应用案例 44
3.5 集合 44
3.5.1 集合对象的创建与删除 44
3.5.2 集合操作与运算 45
3.5.3 集合应用案例 46
3.6 序列解包 48
本章小结 50
本章习题 50
第4章 选择结构与循环结构 52
4.1 条件表达式 52
4.2 选择结构 52
4.2.1 单分支选择结构 52
4.2.2 双分支选择结构 53
4.2.3 多分支选择结构 54
4.2.4 选择结构的嵌套 55
4.3 循环结构 55
4.3.1 for循环与while循环 55
4.3.2 break与continue语句 56
4.4 综合案例解析 57
本章小结 61
本章习题 61
第5章 函数 63
5.1 函数定义与使用 63
5.1.1 基本语法 63
5.1.2 递归函数 64
5.2 函数参数 65
5.2.1 位置参数 65
5.2.2 默认值参数 66
5.2.3 关键参数 66
5.2.4 不定长度参数 67
5.2.5 传递参数时的序列解包 67
5.3 变量作用域 68
5.4 lambda表达式 69
5.5 生成器函数 70
5.6 综合案例解析 71
本章小结 82
本章习题 82
第6章 面向对象程序设计 83
6.1 类的定义与使用 83
6.2 数据成员与成员方法 84
6.2.1 私有成员与公有成员 84
6.2.2 数据成员 85
6.2.3 成员方法 85
6.2.4 属性 86
6.3 继承 89
6.4 特殊方法 91
6.5 综合案例解析 92
本章小结 99
本章习题 99
第7章 字符串 100
7.1 字符串概述 100
7.2 字符串编码格式 100
7.3 转义字符与原始字符串 101
7.4 字符串格式化 102
7.4.1 使用%运算符进行格式化 102
7.4.2 使用format()方法进行字符串格式化 103
7.4.3 格式化的字符串常量 104
7.5 字符串常用方法与操作 104
7.5.1 find()、rfind()、index()、rindex()、count() 105
7.5.2 split()、rsplit() 105
7.5.3 join() 106
7.5.4 lower()、upper()、capitalize()、title()、swapcase() 106
7.5.5 replace()、maketrans()、translate() 107
7.5.6 strip()、rstrip()、lstrip() 108
7.5.7 startswith()、endswith() 108
7.5.8 isalnum()、isalpha()、isdigit()、isspace()、isupper()、islower() 108
7.5.9 center()、ljust()、rjust() 109
7.5.10 字符串支持的运算符 109
7.5.11 适用于字符串的内置函数 110
7.5.12 字符串切片 111
7.6 字符串常量 111
7.7 中文分词 111
7.8 汉字到拼音的转换 112
7.9 综合案例解析 112
本章小结 114
本章习题 114
第8章 正则表达式 116
8.1 正则表达式语法 116
8.1.1 正则表达式基本语法 116
8.1.2 正则表达式扩展语法 118
8.2 正则表达式模块re 119
8.3 Match对象 120
8.4 综合案例解析 121
本章小结 122
本章习题 122
第9章 文件与文件夹操作 124
9.1 文件的概念及分类 124
9.2 文件操作基本知识 124
9.2.1 内置函数open() 125
9.2.2 文件对象常用方法 125
9.2.3 上下文管理语句with 126
9.3 文本文件内容操作案例 126
9.4 文件夹操作 127
9.4.1 os模块 127
9.4.2 os.path模块 128
9.4.3 shutil模块 129
9.4.4 文件夹操作案例 130
9.5 Excel与Word文件操作
案例 132
本章小结 135
本章习题 135
第10章 异常处理结构 137
10.1 异常的概念及常见表现形式 137
10.2 常用异常处理结构 140
10.2.1 try…except…结构 140
10.2.2 try…except…else…结构 141
10.2.3 try…except…finally…结构 141
10.2.4 可以捕捉多种异常的异常处理结构 142
10.3 断言语句与上下文管理语句 143
本章小结 143
本章习题 143
第11章 网络爬虫入门与应用 145
11.1 HTML与JavaScript基础 145
11.1.1 HTML基础 145
11.1.2 JavaScript基础 147
11.2 urllib基本应用与爬虫案例 149
11.2.1 urllib基本应用 149
11.2.2 urllib爬虫案例 150
11.3 Scrapy网络爬虫案例 152
11.4 BeautifulSoup4用法简介 157
11.5 requests基本操作与爬虫案例 162
11.5.1 requests基本操作 162
11.5.2 requests爬虫案例 163
本章小结 165
本章习题 165
第12章 Pandas数据分析与处理 166
12.1 数据分析与处理概述 166
12.2 Pandas基本操作 167
12.3 Pandas应用案例 190
本章小结 195
本章习题 196
第13章 Matplotlib数据可视化 198
13.1 Matplotlib简介 198
13.2 绘制折线图 198
13.3 绘制散点图 200
13.4 绘制饼状图 201
13.5 绘制柱状图 203
13.6 绘制雷达图 205
13.7 绘制箱线图 207
13.8 绘制三维图形 208
13.9 切分绘图区域 210
13.10 设置图例 212
13.11 设置坐标轴刻度位置和文本 215
13.12 绘制交互式图形 215
13.13 绘制动态图形 218
本章小结 221
本章习题 221
第14章 AI大模型应用 224
14.1 调用DeepSeek大模型接口 224
14.1.1 使用扩展库openai调用DeepSeek大模型接口 224
14.1.2 使用扩展库requests调用DeepSeek大模型接口 226
14.1.3 使用标准库http.client调用DeepSeek大模型接口 227
14.1.4 使用标准库urllib调用DeepSeek大模型接口 228
14.1.5 使用扩展库deepseek调用DeepSeek大模型接口 229
14.2 调用智谱清言大模型接口 229
14.2.1 批量检查Excel文件中的题库答案 229
14.2.2 图像生成与文字识别 231
14.2.3 根据图片和文字生成视频并自动下载 231
本章小结 232
本章习题 232
第15章 其他常见领域应用 234
15.1 tkinter图形用户界面设计 234
15.1.1 tkinter基础 234
15.1.2 tkinter应用程序开发基本流程 235
15.1.3 设计用户登录界面 237
15.1.4 选择类组件应用 238
15.1.5 抽奖游戏 240
15.1.6 电子时钟 241
15.1.7 汉语拼音与词组学习软件 242
15.1.8 生成自动跳转到网页的二维码 245
15.1.9 旋转图片式验证码 246
15.2 SQLite数据库应用 247
15.2.1 SQLite数据库基础知识 247
15.2.2 使用标准库sqlite3操作SQLite数据库 248
15.2.3 常用SQL语句 252
15.2.4 例题解析 254
15.3 网站开发 256
15.3.1 Flask网站开发 256
15.3.2 Django网站开发 259
本章小结 261
本章习题 261
参考文献 263