習題答案

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第1章Python入門知識

1.1歡迎來到Python的世界

1.2Python開發環境的搭建與使用

1.2.1獲取Python

1.2.2IDLE

1.2.3Pycharm的使用

1.2.4Jupyter Notebook

1.2.5強大的包管理器pip

1.3Python編碼規範

1.3.1代碼布局

1.3.2自動檢查調整

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第2章數據類型、基本計算

2.1常用數值類型

2.1.1整型(integer)

2.1.2浮點型(float)

2.1.3復數類型(complex)

2.1.4布爾型(bool)

2.2數值類型轉換

2.3基本計算

2.3.1變量

2.3.2算數運算符

2.3.3運算符優先級

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第3章控制語句和函數

3.1選擇結構

3.2循環結構

3.2.1while循環

3.2.2for循環

3.2.3兩種循環的轉換

3.3break、continue與pass

3.3.1break與continue

3.3.2pass

3.4函數的定義與使用

3.4.1認識Python的函數

3.4.2函數的定義和調用

3.4.3函數的參數

3.4.4默認參數

3.4.5任意位置參數

3.4.6任意鍵值參數

3.4.7組合使用

3.4.8修改傳入的參數

3.4.9函數的返回值

3.4.10函數的嵌套

3.4.11使用輪子

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第4章數據結構

4.1什麼是數據結構

4.2Tup組)

4.2.1切片

4.2.2修改

4.2.3遍歷

4.2.4查找

4.2.5內置函數

4.3List(列表)

4.3.1添加

4.3.2刪除

4.3.3del操作符

4.3.4pop方法

4.3.5remove方法

4.3.6修改

4.3.7排序和翻轉

4.3.8推導式

4.4Dict(字典)

4.4.1訪問

4.4.2修改

4.4.3添加

4.4.4刪除

4.4.5遍歷

4.4.6嵌套

4.5字符串與輸入

4.5.1字符串表示

4.5.2轉義字符

4.5.3格式化字符串

4.5.4字符串輸入

4.5.5字符串運算

4.5.6字符串內建方法

4.5.7訪問

4.5.8遍歷

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第5章文件讀寫

5.1打開文件

5.1.1file

5.1.2mode

5.1.3encoding

5.2關閉文件

5.3讀文件

5.3.1read

5.3.2readline

5.3.3readlines

5.3.4迭代

5.4寫文件

5.4.1write和writelines

5.4.2flush

5.5定位讀寫

5.5.1tell

5.5.2seek

5.6數據序列化

5.6.1Pickle

5.6.2JSON

5.7文件繫統操作

5.7.1os.listdir(path='.')

5.7.2os.mkdir(path, mode=0o777)

5.7.3os.makedirs(name, mode=0o777, exist_ok=False)

5.7.4os.remove(path)

5.7.5os.rmdir(path)

5.7.6os.removedirs(name)

5.7.7os.rename(src, dst)

5.7.8os.path.exists(path)

5.7.9os.path.isfile(path)

5.7.10os.path.join(path, paths)

5.7.11os.path.split(path)

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第6章類和對像

6.1類

6.2對像

6.3類和對像的關繫

6.4面向過程還是對像

6.5類的定義

6.6方法

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第7章Python GUI開發

7.1GUI編程簡介

7.1.1窗口與組件

7.1.2事件驅動與回調機制

7.2Tkinter的主要組件

7.2.1標簽

7.2.2框架

7.2.3按鈕

7.2.4輸入框

7.2.5單選按鈕和多選按鈕

7.2.6列表框與滾動條

7.3案例： 使用Tkinter進行GUI編程——掃雷遊戲

7.3.1用戶界面設計

7.3.2遊戲素材準備

7.3.3遊戲窗口制作

7.3.4遊戲邏輯制作

7.4案例： 使用Tkinter進行GUI編程——連連看

7.4.1用戶界面設計

7.4.2遊戲素材準備

7.4.3遊戲窗口制作

7.4.4遊戲邏輯制作

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第8章Python網絡爬蟲

8.1HTTP、HTML與JavaScript

8.1.1HTTP

8.1.2HTML

8.1.3JavaScript

8.2Requests的使用

8.2.1Requests簡介

8.2.2使用Requests編寫爬蟲程序

8.3常見網頁解析工具

8.3.1BeautifulSoup

8.3.2XPath與lxml

8.4Scrapy框架與Selenium

8.4.1爬蟲框架： Scrapy

8.4.2模擬瀏覽器： Selenium

8.5案例： Selenium爬蟲下載小說

8.5.1分析網頁

8.5.2編寫爬蟲

8.5.3運行並查看txt文件

8.6處理表單以及反爬蟲機制

8.6.1處理表單

8.6.2網站的反爬蟲

8.7案例： 購物網站評論抓取

8.7.1查看網絡數據

8.7.2編寫爬蟲

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第9章Python Web開發

9.1Flask框架基礎

9.1.1Flask框架的安裝

9.1.2實現Flask中的“Hello, world!”

9.1.3Jinja2模板

9.2案例： 使用Flask框架實現簡單的微博網站

9.2.1功能介紹

9.2.2設計

9.2.3實現步驟

9.3Django框架基礎

9.3.1Django簡介

9.3.2創建項目和模型

9.3.3生成管理頁面

9.3.4構建前端頁面

9.4案例： 使用Django搭建用戶注冊登錄繫統

9.4.1創建項目以及一個App

9.4.2進行全局配路由及視圖框架搭建

9.4.3主頁面

9.4.4登錄頁面及對應視圖邏輯的編寫

9.4.5注冊頁面樣式

9.4.6找回密碼功能

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第10章Python數據分析與可視化

10.1從MATLAB到Python

10.2NumPy

10.3Pandas

10.4Matplotlib

10.5SciPy與SymPy

10.6案例： 新生數據分析與可視化

10.6.1使用Pandas對數據預處理

10.6.2使用Matplotlib庫畫圖

10.6.3使用Pandas進行繪圖

10.7案例： 美國波士頓房價預測

10.7.1背景介紹

10.7.2數據清洗

10.7.3數據分析

10.7.4分析結果

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第11章Python機器學習

11.1機器學習概述

11.2案例： 基於線性回歸、決策樹和SVM算法的鳶尾花分類任務

11.2.1數據集介紹與分析

11.2.2評價指標

11.2.3使用Logistic實現鳶尾花分類

11.2.4使用決策樹實現鳶尾花分類

11.2.5使用SVM實現鳶尾花分類

11.3案例： 使用PyTorch進行基於卷積神經網絡的手寫數字識別

11.3.1MINST數據集介紹與分析

11.3.2卷積神經網絡

11.3.3基於卷積神經網絡的手寫數字識別

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參考文獻

Python語言是一種解釋型、支持面向對像特性的、動態數據類型的高級程序設計語言。自20世紀90年代Python公開發布以來，經過幾十年的發展，Python以其語法簡潔而高效、類庫豐富而強大，適合快速開發等優勢，成為當下流行的腳本語言之一，也廣泛應用到了統計分析、計算可視化、圖像工程、網站開發等許多專業領域。
相比於C 、Java等語言來說，Python語言更加易於學習和掌握，並且利用其大量的內置函數與豐富的擴展庫來快速實現許多復雜的功能。在Python語言的學習過程中，仍然需要通過不斷地練習與體會來熟悉Python的編程模式，盡量不要將其他語言的編程風格用在Python上，而要從自然、簡潔的角度出發，以免設計出榮昌而低效率的Python程序。
Python作為一種高級動態編程語言，在大數據時代越來越受人們青睞。Python獨特的魅力和豐富的功能使其幾乎可以應用於任何行業，這也是越來越多的非計算機專業學生選擇Python作為入門編程語言的原因。
本書首先講解了Python編程的基礎，然後選取了Python幾個熱門的應用方向做了深入介紹，並且提供了相關案例，適合初學者繫統地學習Python。
本書具有以下特點： 
(1) 非常適合初學者。本書針對的是沒有學過編程的初學者，內容不但簡單明了，而且會將繁雜的概念說明減至少，從而專注於通過實踐去理解。
(2) 基於實踐的理論學習。很多人學習編程的時候存在一個誤區，認為書看懂了就掌握了，結果一動手就大腦空白。正如Linux的創始人Linus Torvalds所說的“Talk is cheap, show me the code”。在本書的講解中，實踐貫穿始終，促使初學者去動手練習，在書寫代碼中掌握知識。
(3) 習題設計。小練習和實踐可以幫助初學者將所學的知識融會貫通，並且激發其探索編程領域中其他知識的欲望。
(4) 豐富的案例。從第7章開始，每章都有兩個案例供讀者借鋻學習。這些案例能夠幫助初學者在實際應用中掌握編程知識，熟悉編程技巧，為掌握更高層階的編程技能做一個良好過渡。
(5) 良好的實用性。本書考慮了非計算機專業學生對Python學習的需求，為此專門設計了一些內容，使Python真正可以成為學習工作中的利器。
本書的作者為呂雲翔、姚澤良、張揚、姜嶠、孔子喬、袁劭涵、張凡、陳唯、仇善召、楊光、高允、狄尚哲、鞏孝剛，曾洪立參與了部分內容的編寫並進行了素材整理及配套資源制作等工作。
由於作者水平有限，本書難免會有疏漏和錯誤之處，懇請各位同仁和廣大讀者批評指正，也希望各位能將實踐過程中的經驗和心得與我們交流。

編者

2021年1月