了得網計算機/網絡_Python高階程序設計與實踐

編輯推薦

每個章節都由思維導圖引導知識要點，明確各知識點的學習要求，方便讀者把握知識脈絡，分清輕、難、重，有針對性展開學習；
大量的代碼示例，為讀者提供豐富的範例，在此基礎上可以迅速掌握知識要點，並能將所學示例轉換為功能實用的代碼；
涵蓋人工智能和大數據分析開發，為深入學習人工智能和大數據等知識，參加創新實踐活動，奠定良好的編程基礎。

內容簡介

Python語言因其簡單易學、應用廣泛，已經成為國內外廣泛使用的程序設計語言，適合高等學校文、理、工各科學生學習。本書基於Python 3.x，繫統講解了多種實用性強的工具包和開發技術並提供了豐富的應用案例。全書共5章，講述基於Python的數據統計分析、網絡編程、並行計算、GUI編程和Web編程。本書側重實際應用，突出了創新實踐應用和大數據分析所需的相關程序設計技術，提供了具有實踐價值的應用案例。本書結構合理，通俗易懂，既可作為Python語言高級程序設計教程，又可作為計算機創新實踐應用的參考用書。

作者簡介

闫雷鳴,東南大學計算機應用博士畢業，中國計算機學會會員，江蘇省人工智能學會自然語言處理專委會委員，加拿大UNB大學訪問學者。擁有豐富的項目研發、科研和教學經驗，指導學生多次在全國大學生學科競賽中獲獎。研究領域包括人工智能、深度學習研究與應用、大數據與安全、自然語言處理等。

第1章數據統計分析1
1.1導學1
1.2NumPy數組2
1.2.1多維數組ndarray2
1.2.2自動生成數組8
1.2.素13
1.2.4數組基本操作16
1.2.5通用函數26
1.2.6廣播機制28
1.2.7讀寫數據文件29
1.3Pandas數據處理31
1.3.1Series類型32
1.3.2DataFrame類型35
1.3.3DataFrame基本屬性和方法40

第1章數據統計分析1
1.1導學1
1.2NumPy數組2
1.2.1多維數組ndarray2
1.2.2自動生成數組8
1.2.素13
1.2.4數組基本操作16
1.2.5通用函數26
1.2.6廣播機制28
1.2.7讀寫數據文件29
1.3Pandas數據處理31
1.3.1Series類型32
1.3.2DataFrame類型35
1.3.3DataFrame基本屬性和方法40
1.3.4數據索引與篩選45
1.3.5操縱DataFrame49
1.4應用實例57
小結61
習題61
第2章網絡編程62
2.1導學62
2.2基本概念63
2.2.1CS架構和BS架構63
2.2.2IP地址64
2.2.3網絡端口65
2.2.4網絡協議65
2.3基於socket的網絡編程68
2.3.1概述68
2.3.2面向連接的socket模型69
2.3.3面向無連接的socket模型72
2.4HTTP和HTTPS通信原理76
2.4.1HTTP通信原理76
2.4.2HTTPS通信原理79
2.4.3HTTP和HTTPS的對比80
2.5基於requests庫的網絡編程81
2.5.1requests庫概述81
2.5.2requests庫解析81
2.6爬蟲與數據采集89
2.6.1模擬瀏覽器90
2.6.2爬取網頁91
2.6.3用BeautifulSoup解析頁面92
2.6.4正則表達式和re庫93
2.7郵件收發96
2.7.1郵件收發原理96
2.7.2郵件發送代碼98
2.8應用實例101
小結105
習題105
第3章並行計算107
3.1導學107
3.2基本概念108
3.2.1進程108
3.2.2線程109
3.2.3進程與線程的區別109
3.3Python多進程110
3.3.1進程創建與啟動110
3.3.2進程間通信113
3.3.3進程同步117
3.3.4進程異步122
3.4Python多線程125
3.4.1創建線程125
3.4.2線程間通信126
3.4.3多線程與多進程的選擇127
3.5應用實例128
小結130
習題130
第4章GUI編程132
4.1導學132
4.2Python界面編程技術133
4.3Tkinter編程流程134
4.4Tkinter根窗體134
4.5Tkinter常見控件和屬性135
4.6控件布局137
4.6.1pack（）137
4.6.2grid（）138
4.6.3place（）139
4.7常見控件140
4.7.1文本的輸入與輸出控件140
4.7.2交互式控件142
4.7.3對話框控件152
4.8事件響應156
小結158
習題158
第5章Web編程159
5.1導學159
5.2Web基礎160
5.2.1Web160
5.2.2HTML161
5.2.3URL163
5.2.4HTTP164
5.3WSGI接口165
5.3.1WSGI接口簡介165
5.3.2WSGI接口示例165
5.4Flask框架167
5.4.1Flask框架簡介167
5.4.2安裝Flask168
5.4.3簡單Flask應用168
5.4.4路由169
5.4.5模板171
5.4.6Web對像173
小結179
習題179
參考文獻180

前言

Python語言具有簡潔、易讀、易擴展的良好特性，目前在世界流行編程語言TIOBE排行榜中位列第三，是世界大學裡受歡迎的計算機編程入門語言之一，並被廣泛應用到人工智能、大數據分析、信息安全、雲計算、科學計算、金融分析等眾多領域。
對很多人來說，學習程序設計可能是非常困難的，當投入大量精力學會某種程序設計語言的語法之後，可能會發現自己隻能編寫一些簡單的代碼，距離解決實際問題還有很大一段距離。
Python給廣大讀者帶來另一種選擇——輕松掌握語法，並能立刻用其解決實際生活中的復雜問題。Python的語法十分符合人類思維習慣，對經濟管理、金融分析，甚至於各文科類專業來說，Python都是一門非常合適的程序設計語言，不需要糾結復雜的算法設計，隻需把精力集中於要解決的問題即可。對於那些希望快速完成開發的程序員來說，Python非常適合迭代地快速開發。對於科研人員來說，在計算機、生物、化學、數學統計、仿真分析、醫學圖像分析等各個領域中都可以找到Python被成功應用的案例。
本書在簡明講解相關理論的基礎上，針對創新實踐應用提供了大量的實用性代碼和案例，可以直接應用。希望通過實用性案例的講解，幫助讀者快速從“學”跨入“用”的狀態。

Python語言具有簡潔、易讀、易擴展的良好特性，目前在世界流行編程語言TIOBE排行榜中位列第三，是世界大學裡受歡迎的計算機編程入門語言之一，並被廣泛應用到人工智能、大數據分析、信息安全、雲計算、科學計算、金融分析等眾多領域。
對很多人來說，學習程序設計可能是非常困難的，當投入大量精力學會某種程序設計語言的語法之後，可能會發現自己隻能編寫一些簡單的代碼，距離解決實際問題還有很大一段距離。
Python給廣大讀者帶來另一種選擇——輕松掌握語法，並能立刻用其解決實際生活中的復雜問題。Python的語法十分符合人類思維習慣，對經濟管理、金融分析，甚至於各文科類專業來說，Python都是一門非常合適的程序設計語言，不需要糾結復雜的算法設計，隻需把精力集中於要解決的問題即可。對於那些希望快速完成開發的程序員來說，Python非常適合迭代地快速開發。對於科研人員來說，在計算機、生物、化學、數學統計、仿真分析、醫學圖像分析等各個領域中都可以找到Python被成功應用的案例。
本書在簡明講解相關理論的基礎上，針對創新實踐應用提供了大量的實用性代碼和案例，可以直接應用。希望通過實用性案例的講解，幫助讀者快速從“學”跨入“用”的狀態。
本書共5章，主要講解實踐應用開發中需要的各種工具包和開發技術等。具體章節及內容簡介如下。
第1章數據統計分析，講解兩個主流的數據分析工具NumPy和Pandas，學習基本的數據處理方法。
第2章網絡編程，在介紹網絡通信原理的基礎上講解了Socket網絡編程技術，並圍繞應用場景講解了基於HTTP和HTTPS的通信和網絡爬蟲的實現，自動收發Email的實現。
第3章並行計算，結合示例深入淺出地講解Python如何實現多進程和多線程編程，為大數據分析、高性能編程奠定基礎。
第4章GUI編程，主要介紹基於Tkinter的圖形界面設計方法。
第5章Web編程，主要介紹Web開發的常用框架，基於Flask框架的Web開發技術。
通過本書的學習，讀者可以較為深入地掌握Python高階編程技術，能解決常見數據統計分析、網絡應用開發、高性能計算、圖形界面設計以及Web開發等任務，並為進一步學習人工智能的機器學習方法、深度學習開發奠定必要的程序設計基礎。
闫雷鳴編寫了第1~3章，王海彬編寫了第4、5章，馬利負責內容規劃與統籌。參加本書資料整理、代碼測試的有嚴璐綺、陳凱、嚴思敏、劉艷艷、陳健鵬、程立君、張嵐鈺、丁志靜。本書編寫過程中得到了課程組老師們的支持和幫助，在此一並感謝。編者在本書的修訂編寫過程中參考了大量資料，有些已經在參考文獻中列出，有些因為多次輾轉引用，已無法找到原始作者，在此表示歉意和感謝。清華大學出版社對本書給予了大力幫助和支持，在此對其表示由衷的感謝。
鋻於編者水平有限，書中難免出現錯誤和不當之處，殷切希望各位讀者提出寶貴意見，並懇請各位專家、學者給予批評指正。

編者2021年3月

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