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《Python程序设计基础与案例教程》由基础部分和网络部分构成。本书基础部分从零开始，由浅入深，涵盖了Python程序设计的所有基础知识，既适合零基础的学生学习，也适合有一定编程基础的学生学习，还可以作为从事相关行业科研工作者的入门书籍。《Python程序设计基础与案例教程》网络部分，可以进一步提高学生的应用能力，对于理工类各专业包括信息类专业的学生都有很强的实用性，是从事或打算从事Python网络开发工作的读者的学习精品。此外，《Python程序设计基础与案例教程》针对基础部分还配套开发了微信小程序“建木Python学习考试王”，是广大师生对于Python学习和考试的好帮手。

第1章  Python概述   1

1.1  人生苦短  我用Python   1

1.2  Python的起源    1

1.3  为什么选择  Python  3

1.4  Python的特点    4

1.5  Python的优缺点  5

1.6  Python的安装    5

第2章  个Python程序   7

2.1  Hello  Python   7

2.2  Python  2.x与3.x版本简介 9

2.3  执行Python  程序的三种方式    10 

第3章  注释与变量   15

3.1  注释  15

3.2.  变量的命名  16

3.3.  变量的使用  18

第4章  简单数据类型及其运算    30

4.1  简单数据类型与格式化输出   30

4.2  算术运算符   35

4.3  其他运算符简介  37

4.4  常用内置函数 39

4.5  常用标准库函数  43

第5章  判断语句  51

5.1  开发中的应用场景    51

5.2  if语句体验  52

5.3  逻辑运算 54

5.4  if语句进阶  56

5.5  程序的格式框架  59

5.6  三元表达式   60

5.7  综合应用——石头、剪刀、布 61

第6章  循环语句  63

6.1  程序开发的三种流程  63

6.2  循环的基本使用  63

6.3  break、continue  和else   68

6.4  循环嵌套 71

第7章  程序的异常处理   76

7.1  错误与异常   76

7.2  异常处理的高级用法  77

第8章  字符串类型   80

8.1  字符串的定义 80

8.2  字符串的常用方法    81

8.3  字符串的切片 86

8.4  字符串的其他用法    88

第9章  高级数据类型 97

9.1  高级数据简介 97

9.2  列表  98

9.3  元组  105

9.4  字典  108

9.5  集合简介 112

9.6  高级数据的其他用法  114

第10章  函数与模块  130

10.1  函数的快速体验 130

10.2  函数基本使用   131

10.3  函数的参数和返回值 132

10.4  默认参数和可变参数 134

10.5  函数的嵌套调用 137

10.6  使用模块中的函数   138

10.7  lambda函数 140

10.8  变量作用域  141

10.9函数名的一些特殊用法    144

第11章  文件的使用  149

11.1  文件基本操作   149

11.2文件的内置库 154

11.3文件数据处理 157

第12章  面向对象 163

12.1一切皆对象   163

12.2  面向对象技术概述   163

12.3  类的对象    165

12.4  类的方法    166

12.5  继承 167

12.6  多重继承    168

12.7  方法重载    170

12.8  类属性与方法   170

12.9  类的组合用法   173

第13章  正则表达式  177

13.1  什么是正则表达式   177

13.2  re模块  177

13.3  简单实例    181

13.4  建议 182

第14章  综合应用——名片管理系统  184

14.1  搭建框架    184

14.2  保存名片数据的结构 188

14.3  新增名片    189

14.4  显示所有名片   190

14.5  查询名片    191

14.6  修改和删除  192

14.7  保存名片列表到文件 193

14.8  _  _name_  _属性的使用    194

14.9  Linux上的Shebang符号(#!)    195

14.10  完整的代码 195

第15章  日期、时间和turtle库  201

15.1  日期和时间简介 201

15.2  time模块   201

15.3  datatime模块   204

15.4  calendar模块   207

15.5  turtle库   208

第16章  网络爬虫编写    215

16.1  爬取前的准备   215

16.2  requests示例   217

16.3  BeautifulSoup示例 218

16.4  将requests与BeautifulSoup结合使用的一些例子  221

16.5  对新闻正文内容的抓取  224

16.6  对使用了JavaScript方式的评论数的抓取   224

16.7  获取网页url的id  226

16.8  完整代码    226

16.9  高级爬虫（爬虫攻防）简介  229

第17章  网络Socket编程 233

17.1  TCP/IP协议简介 233

17.2  Socket编程 235

第18章  Web框架 250

18.1  Python  Web框架简介   250

18.2  Django  250

18.3  Sanic   253

18.4  Tornado 254

18.5  Flask   258

第19章  Sanic  Web开发实例 261

19.1  Web实例简介    261

19.2  Sanic入门  261

19.3  Peewee入门 264

19.4  Jinja  2的Web界面渲染   266

19.5  实例代码及其简单注释  267

第20章  WebSocket开发实例  286

20.1  WebSocket简介  286

20.2  WebSocket实例简介 287

20.3  聊天室后端  287

20.4  聊天室前端  290

第21章  云服务器部署项目简介   293

21.1  云服务器的选择与购买  293

21.2  Xshell和WinSCP的使用 294

21.3  CentOS7下安装Python  3.x 296

21.4  Python网络项目上传到CentOS云服务器 297

21.5  运行Python网络项目   297

21.6  域名购买、解析与备案  298

参考文献……………………………………………………………………………304

陈福明，男，48岁，博士，任职于防灾科技学院，主要研究方向为物联网、大数据分析。发表或参与发表了多篇EI和中文核心期刊文章，获得了2016年河北省科技进步二等奖。

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编辑推荐

《Python程序设计基础与案例教程》基础部分从0开始，由浅入深，涵盖了Python程序设计的所有基础知识，既适合0基础的学生学习，也适合有一定编程基础的学生学习。第15章的基础综合应用可以提高学生的应用能力，达到学以致用的目的。《Python程序设计基础与案例教程》网络应用部分，可以进一步提高学生的应用能力，对于理工类各专业(包括信息类专业)的学生都有很强的实用性。《Python程序设计基础与案例教程》电子版经过本校理工类各专业(包括信息类各专业)的三个学期的教学实践，获得一致好评。

前言

“人生苦短，我用Python”。由于Python语言的简洁性、易读性及可扩展性，全球使用Python的个人和机构日益增多，一些知名大学已经采用Python来教授程序设计课程，例如，卡耐基梅隆大学的编程基础、麻省理工学院的计算机科学及编程导论都使用Python语言讲授。众多开源的软件包都提供了Python的调用接口，如著名的计算机视觉库OpenCV、三维可视化库VTK、2D游戏库Cocos2d和3D游戏库Panda3d等。

随着近年来人工智能的大热，Python几乎成了机器学习、深度学习开发与研究者的标配。如TensorFlow、keras、Pytorch、caffe等要么全部采用Python作为开发语言，要么提供了完全的Python 接口。在各种大数据的竞赛、在Github开源平台、在Google的各种开源计划中，到处都是Python的影子。

“众里寻他千百度，那人却在灯火阑珊处”。本书是为有志于学习Python语言编程的读者而写。希望通过本书的学习，为现在或将来从事网络爬虫、网络开发、科学计算、数据分析、深度学习、机器学习等的读者提供一条较为容易入门的康庄大道。

本书由基础部分和网络部分构成，基础部分从零开始，由浅入深，涵盖了Python程序设计的所有基础知识点，既适合零基础的学生学习，也适合有一定编程基础的学生学习，还可以作为从事相关行业科研工作者的Python入门书籍。本书网络应用部分，可以进一步提高学生的应用能力，对于理工类各专业包括信息类各专业的学生都有很强的实用性。

本书前15章为基础部分，是本书的主要部分，涵盖了Python程序设计的所有基础知识点，而且第14章为巩固基础部分的综合应用实例。其中前10章包括注释、变量、数字数据类型、选择语句、循环语句、字符串、异常处理、高级数据类型、函数和模块，适合非信息类专业32学时的教学。第11~15章是基础部分的进阶部分，适合非信息类专业48学时、64学时或信息类专业有选择地教学。第16~21章是网络应用部分，是本书的特色章节，涵盖了网络开发的所有内容，包括了爬虫、Socket通信、Web开发、WebSocket开发及项目的云部署，以实例讲解为主，基本上占全书三分之一的内容。这部分内容是从事Python网络开发工作学习的精品，目前Python语言的应用中招聘多的工作依然是Python网络开发。网络部分中Web开发和WebSocket开发实例是作者次发表，网络上基本没有见到相似的实例。网络部分适合低年级信息类专业64学时以上的教学，或者有一定编程基础的高年级信息类专业48学时的教学，以提高实践能力，为学生今后从事Python网络开发类的工作打下良好的基础，同时，还适用有志于网络开发的各类读者学习。

本书在编写过程中，防灾科技学院的李晓丽老师编写了本书的部分内容并整理了课后习题，杨秋格老师编写了本书基础部分的一些内容，并测试了本书中全部代码，同时对本书的架构、章节提出了宝贵的建议，对本书的形成贡献良多。中国电力科学研究院有限公司《电网技术》杂志社的编辑马晓华整理和校对了本书的初稿并参与了本书部分内容的编写。此外，欧阳群波、孙晓叶、袁国铭、孙晓玲、王小英、张翔和刘帅等老师也对本书的架构、章节提出了宝贵的建议，这里一并表示衷心的感谢！

本书课后习题的答案、各章节的代码和课件都可以从http://www.pythonlearning.com网站（Python学习网）中的Python教材导航页上找到并下载。该网站上还有一些期末考试试卷及其参考答案与评分标准，供使用本书的师生下载。该网站今后对本书还会进一步支持，具体进展，敬请关注该网站。此外，和本书配套的“建木Python学习考试王”微信小程序，里面有Python基础知识的选择题、填空题和判断题的分类学习、智能学习和综合练习供学生使用，同时还提供了面向教师的班级成绩、学生成绩详情查询功能及试卷初稿生成功能。今后准备增加其他题型的试题，以及对班级和学生成绩更详细的统计功能，读者可以在微信搜一搜中搜索“建木Python学习考试王”小程序即可。

因为个人水平所限，书中难免存在一定的错误，作者衷心希望广大读者多提宝贵意见，我们将在后续的版本中修订。本书受到河北省物联网监控工程技术研究中心项目（No.3142016020）及河北省教育厅教育教学改革与实践项目（No.2018GJJG471）的资助。

2020年7月

陈福明博士于北京市马甸桥南