Python学习从入门到实践

1. 内容完整。既注重知识的系统性，又兼顾内容的实用性；既保持了结构的严谨完整，又考虑了语言的清晰简洁。2. 案例丰富。全书提供丰富的教学案例，内容涉及图形绘制、中文分词、图形用户界面、网络爬虫、数据库访问等，引导读者进行深入的学习和研究。3. 叙述简练。本书面向编程零基础的学生，内容强调通俗易懂、简洁清晰、由浅入深。4. 面向应用。本书注重从应用的角度出发，知识引入、概念讲解符合读者的认知习惯，帮助读者用*简单直观的方式解读知识。5. 资源开放。本书配套的教学课件、案例及习题等均提供免费下载，并持续进行更新和完善。 

本书是一本适合Python初学者学习程序设计与开发的基础教程，从应用的角度介绍了Python的发展、基本语句与语法、数据与运算、程序基本结构、函数与模块、面向对象和文件处理。本书既注重知识的系统性，又兼顾了内容的实用性，既保持了结构的严谨完整，又体现了语言的清晰简洁。
本书设置了丰富的教学案例，帮助读者用*简单直观的方式理解知识。同时，本书选取了Python常用的第三方库函数的应用实例，内容涉及图形绘制、中文分词、图形用户界面、网络爬虫、数据库访问等，引导读者进行深入的学习和研究。
本书内容具有知识完整、通俗易懂、叙述简练的特点，适合各层次读者使用，既可以作为高校计算机课程的教材，也可以供初学者或专业人士阅读。

王学颖，沈阳师范大学教授，计算机与数学基础教学部主任，创新创业教育研究室主任。武汉大学管理科学与工程专业管理学博士，美国伊利诺伊州立大学芝加哥分校访问学者。辽宁省本科教学名师，辽宁省资源共享课程负责人，辽宁省创新创业教育指导委员会委员，辽宁省大学生创业项目评审专家，辽宁省大学生创业大赛评审委员会委员，全国大学生计算机设计大赛评审专家，辽宁省商务厅电子商务咨询专家，全国高校创业指导师，入选全国万名优秀创新创业导师人才库，GCDF全球职业规划师。多年来一直从事计算机科学与技术、管理科学与工程类专业的教学和科研工作，先后主讲多门本科生和研究生课程。其中，《企业资源规划》获批辽宁省资源共享建设课程。为学校管理科学与工程专业信息管理方向学科带头人，研究方向为企业信息化、信息资源规划和大学生创新创业教育。近年来参与国家自然科学基金和科技部项目3项，主持辽宁省社科基金项目、辽宁省教育厅项目、辽宁省经济社会发展课题等共20余项，作为主要研究人员参与省部级项目30项。在EI、CSSCI等期刊共发表论文50余篇；出版教材和著作15部，其中《创业基础》和《C 程序设计案例教程》获批辽宁省“十二五”规划教材。指导学生参加“互联网 ”“挑战杯”“创青春”全国大学生创业大赛、全国计算机设计大赛等大学生竞赛项目，获得多项*和省级奖励，并获得优秀指导教师称号。

目录

●第1章Python语言概述1

1.1从计算机到编程1

1.1.1程序语言的演变1

1.1.2高级语言的运行机制2

1.2Python的产生与特性3

1.2.1Python语言的发展3

1.2.2Python语言的特性4

1.3Python的安装与运行5

1.3.1Python的下载和安装5

1.3.2Python的运行8

1.4Python的基础语法10

1.4.1程序的基本结构10

1.4.2基本语法规则13

习题116

●第2章Python数据类型和表达式17

2.1基本数据类型17

2.1.1数值类型17

2.1.2字符串类型19

2.1.3布尔类型19

2.2常量与变量20

2.2.1常量20

2.2.2变量20

2.2.3变量的赋值22

2.3运算符与表达式25

2.3.1算术运算符25〖1〗Python学习——从入门到实践〖1〗目录2.3.2关系运算符25

2.3.3赋值运算符26

2.3.4逻辑运算符26

2.3.5位运算符27

2.3.6成员运算符27

2.3.7身份运算符28

2.3.8表达式28

2.4常用系统函数29

2.4.1常用内置函数29

2.4.2常用标准库函数38

习题241

●第3章Python控制语句43

3.1结构化程序设计43

3.1.1顺序结构44

3.1.2分支结构44

3.1.3循环结构45

3.2分支结构46

3.2.1单分支结构46

3.2.2双分支结构47

3.2.3多分支结构48

3.2.4分支结构的嵌套51

3.3循环结构52

3.3.1for语句循环52

3.3.2while语句循环55

3.3.3循环的嵌套58

3.4break语句和continue语句60

3.4.1break语句60

3.4.2continue语句62

3.5结构化程序结构实例65

习题368

●第4章Python数据结构70

4.1组合类型简介70

4.2列表71

4.2.1创建列表71

4.2.2访问列表73

4.2.3更新列表76

4.2.4列表常用的其他操作78

4.3元组78

4.3.1创建元组79

4.3.2访问元组81

4.4字典82

4.4.1字典的创建83

4.4.2访问字典84

4.4.3更新字典86

4.4.4字典常用的其他操作89

4.5集合91

4.5.1创建集合91

4.5.2访问集合92

4.5.3更新集合93

4.5.4集合常用的其他操作94

习题495

●第5章字符串和正则表达式96

5.1字符串的基本操作96

5.1.1字符串的格式化96

5.1.2字符串的索引与分片97

5.1.3字符串的基本运算99

5.1.4字符串运算函数100

5.1.5字符串运算方法102

5.2正则表达式的使用104

习题5107

●第6章Python函数和模块109

6.1函数的定义109

6.2函数的调用111

6.3函数的参数和返回值113

6.3.1参数传递的方式113

6.3.2位置参数和关键字参数115

6.3.3默认值参数118

6.3.4可变参数120

6.3.5函数的返回值126

6.4变量的作用域128

6.4.1全局变量128

6.4.2局部变量128

6.5函数的嵌套131

6.5.1函数的嵌套定义131

6.5.2lambda函数134

6.6递归134

6.7模块的使用139

6.7.1模块的导入139

6.7.2自定义模块和包141

6.7.3安装第三方模块144

6.7.4常见模块应用实例146

习题6159

●第7章Python类和对象163

7.1面向对象编程163

7.1.1面向过程与面向对象163

7.1.2面向对象的相关概念164

7.2类的定义与对象的创建166

7.2.1类的定义格式166

7.2.2对象的创建167

7.3属性和方法170

7.3.1类属性与对象属性170

7.3.2公有属性与私有属性172

7.3.3对象方法173

7.3.4类方法174

7.3.5静态方法176

7.3.6内置方法177

7.4继承180

7.4.1继承和派生的概念180

7.4.2派生类的定义181

7.4.3派生类的组成184

7.4.4多继承185

7.5多态性186

7.5.1方法重载187

7.5.2运算符重载188

习题7190

●第8章Python文件处理192

8.1文件的概念192

8.1.1文件192

8.1.2文件的分类192

8.2文件的打开与关闭193

8.2.1文件的打开193

8.2.2文件的关闭195

8.3文件的读/写196

8.3.1文件的读取196

8.3.2文件的写入199

8.4文件的定位201

8.4.1seek()函数201

8.4.2tell()函数203

8.5os 模块204

习题8208

●第9章Python异常处理210

9.1Python的异常210

9.1.1Python的常见异常210

9.1.2Python的异常处理212

9.2常用的异常处理方法213

9.2.1基本的try…except语句213

9.2.2try…except…else语句216

9.2.3处理多重异常的try…except结构217

9.2.4try…except…finally语句219

9.3断言与上下文管理语句221

9.4使用IDLE调试代码223

习题9224

●第10章Python高级编程226

10.1GUI编程226

10.1.1Python常用GUI模块226

10.1.2tkinter模块228

10.2网络编程256

10.2.1Socket编程256

10.2.2Python网络爬虫261

10.3数据库编程268

10.3.1SQLite数据库简介268

10.3.2Python操作SQLite数据库269

习题10271

●参考文献273

前言

Python语言是一种面向对象的解释型计算机程序设计语言，它既支持面向过程的编程，也支持面向对象的编程。Python的语法简洁，没有过多的语法细节要求，其代码可读性强且更高效。Python具有优秀的可拓展性，至今已有11万余个标准库和第三方库，可以方便地实现顶层和底层的黏性扩展，被称为胶水语言。Python语言是一种完全开源的语言，因此被广泛使用，据TIOBE编程语言排行榜统计，截至2017年5月，Python语言位于编程语言排行榜第四，仅次于Java、C、C 语言。

“高级语言程序设计基础”是高校普遍开设的一门计算机基础课程，它面向计算机专业和非计算机专业的学生，主要目标是通过程序设计语言的学习，使学生掌握程序设计的基本思想和方法，培养和训练分析解决问题的思维习惯。Python语言以其优美、清晰、简单的语法特点，非常适合作为门程序设计语言，它不仅非常容易掌握，更重要的是，Python语言利用其丰富的函数库可以方便地开发面向各学科领域的应用，是学生进行专业学习和研究的有力工具。可以说，Python是一种“一学就会”并使人终身受益的程序设计语言。

本书就是在上述背景下编写的，读者对象主要是编程零基础的学生。书中内容强调通俗易懂、简洁清晰、由浅入深。全书共分为10章，主要内容包括Python语言概述、数据类型和表达式、控制语句、数据结构、字符串和正则表达式、函数和模块、类和对象、文件处理、异常处理以及高级应用。

本书内容覆盖了Python的全部知识点，并且对每一个重要知识都设置了程序设计实例，强化对核心知识点的解读，引导学生通过具体案例掌握程序设计的方法。在案例的选择上，本书注重趣味性和实用性，使实例贴近生活、面向专业，既改变了程序设计的刻板生硬，又具有一定的实际应用价值。

本书由王学颖、刘立群、刘冰、司雨昌共同编著，在编写过程中参考了许多任课教师的意见和建议，在此向这些老师表示衷心的感谢。

本书提供了丰富的教学资源，内容包括教学PPT、教学案例、习题和答案。本书在写作过程中参考了大量的书籍和资料，在此向这些文献的作者表示衷心的感谢。

由于作者水平有限，书中难免有不足之处，敬请广大读者提出宝贵意见。

 

作者2017年5月〖1〗Python学习——从入门到实践〖1〗前言

5.2正则表达式的使用正则表达式(Regular Expression)描述了一种字符串匹配的模式，用来检查一个字符串是否含有某种子串、将匹配的子串进行替换或者从某个串中取出符合某个条件的子串等。正则表达式是由普通字符(例如字符a到 z)以及特殊字符(称为元字符)组成的文字模式。正则表达式作为一个模板，将某个字符模式与所搜索的字符串进行匹配。Python中的常用元字符及其含义如表5.5所示。表5.5常用元字符及其含义续表元 字 符描述.匹配除换行符以外的任意一个字符?重复匹配 ?前面字符0次或1次重复匹配前面字符0次或多次 重复匹配 前面字符1次或多次|匹配|前面或后面字符^匹配以^后面字符开头的字符串$匹配以$前面字符结尾的字符串\表示一个转义字符[]匹配[]内的任意一个字符，如[ab]c匹配”ac”、”bc”[^]匹配不在[]中的任意一个字符，如[^ab]c匹配除a、b之外的字符与c的组合{n,m}重复匹配n-m次，如{n,}重复n次或多次，{n}表示重复n次\w匹配字母数字下画线，等价于[a-z A-Z 0-9_]\W匹配非字母数字下画线\s匹配任意空白字符，等价于[\t\n\r\f]\S匹配任意非空字符\d匹配任意数字，等价于[0-9]\D匹配任意非数字\b匹配一个单词边界，指单词的词首和词尾。如’er\b’ 可以匹配”never” 中的 ‘er’，但不能匹配 “verb” 中的 ‘er’\B匹配非单词边界。如’er\B’匹配 “verb” 中的 ‘er’，但不能匹配 “never” 中的 ‘er’1. 正则表达式实例国内电话号码: “02486[09]{6}”，沈阳地区以02486开头的电话号码。如02486456789。国内邮政编号: “[1]{2}[09]{4}”，辽宁省内的邮政编码(以”11″开头)。如110030。身份证号码: “\d{15}|\d{18}”，任意15位或18位的号码。网站格式: “(http://)?(www\.)?synu\.edu\.cn”，沈阳师范大学的官网。可匹配的网址有http://www.synu.edu.cn，www.synu.edu.cn，http://synu.edu.cn，synu.edu.cn。特定格式字符串: ‘^[azAZ]{1}([azAZ09_]){4,19}$’，匹配必须以字母开头，由字母、数字、下画线组成的长度为5~20的字符串。邮件地址: ‘^\w @(\w \.) \w $’，可匹配合法电子邮件地址。IP地址: ‘^\d{1,3}\.\d{1,3}\.\d{1,3}\.\d{1,3}$’，可匹配合法的IP地址。2. 使用正则表达式的方法(1) 直接使用re模块Python中正则表达式可以通过re模块使用，re模块可以检查所给的字符串是否与