Python趣味編程入門(mén)與實(shí)戰(zhàn)

第1章 Python 編程快速入門(mén) / 1
1.1 編程的重要性 / 2
1.1.1 學(xué)習(xí)編程可以與智能時(shí)代同步 / 2
1.1.2 學(xué)習(xí)編程可以參與世界競(jìng)爭(zhēng) / 3
1.1.3 學(xué)習(xí)編程可以激發(fā)無(wú)限的創(chuàng)造力 / 3
1.1.4 學(xué)習(xí)編程可以把握世界上最好的機(jī)會(huì) / 3
1.2 初識(shí)Python 語(yǔ)言 / 4
1.2.1 Python 的發(fā)展歷程 / 4
1.2.2 Python 的特點(diǎn) / 5
1.3 搭建Python 開(kāi)發(fā)環(huán)境 / 6
1.3.1 Python 的下載 / 6
1.3.2 Python 的安裝 / 7
1.3.3 Python 的環(huán)境變量配置 / 11
1.4 編寫(xiě)Python 程序 / 14

第2章 Python 程序設(shè)計(jì)基礎(chǔ) / 19
2.1 基本數(shù)據(jù)類型 / 20
2.1.1 數(shù)值類型 / 20
2.1.2 字符串 / 22
2.2 變量與賦值 / 26
2.2.1 變量命名規(guī)則 / 26
2.2.2 變量的賦值 / 27
2.3 運(yùn)算符 / 28
2.3.1 算術(shù)運(yùn)算符 / 28
2.3.2 賦值運(yùn)算符 / 30
2.3.3 位運(yùn)算符 / 31
2.4 Python 的代碼格式 / 33
2.4.1 代碼縮進(jìn) / 33
2.4.2 代碼注釋 / 33
2.4.3 空行 / 34
2.4.4 同一行顯示多條語(yǔ)句 / 34

第3章 Python 的選擇結(jié)構(gòu) / 35
3.1 If 語(yǔ)句 / 36
3.1.1 If 語(yǔ)句的一般格式 / 36
3.1.2 If 語(yǔ)句的注意事項(xiàng) / 36
3.1.3 實(shí)例：游戲登錄判斷系統(tǒng) / 37
3.2 關(guān)系運(yùn)算符 / 38
3.2.1 關(guān)系運(yùn)算符及意義 / 38
3.2.2 實(shí)例：學(xué)生成績(jī)?cè)u(píng)語(yǔ)系統(tǒng) / 38
3.2.3 實(shí)例：分解數(shù)字 / 40
3.3 邏輯運(yùn)算符 / 41
3.3.1 邏輯運(yùn)算符及意義 / 41
3.3.2 實(shí)例：判斷是否是閏年 / 42
3.3.3 實(shí)例：剪刀、石頭、布游戲 / 43
3.3.4 實(shí)例：搖骰子游戲 / 44
3.3.5 實(shí)例：每周學(xué)習(xí)計(jì)劃系統(tǒng) / 45
3.3.6 實(shí)例：水仙花數(shù) / 46
3.4 嵌套if 語(yǔ)句 / 47
3.4.1 嵌套if 語(yǔ)句的一般格式 / 47
3.4.2 實(shí)例：判斷一個(gè)數(shù)是否是2 或5 的倍數(shù) / 48
3.4.3 實(shí)例：隨機(jī)產(chǎn)生數(shù)并顯示最大數(shù)和最小數(shù) / 49
3.4.4 實(shí)例：火車(chē)站安檢系統(tǒng) / 50
3.4.5 實(shí)例：從小到大給數(shù)字排序 / 52

第4章 Python 的循環(huán)結(jié)構(gòu) / 55
4.1 while 循環(huán) / 56
4.1.1 while 循環(huán)的一般格式 / 56
4.1.2 實(shí)例：計(jì)算1+2+3+……+100 的和 / 56
4.1.3 實(shí)例：隨機(jī)產(chǎn)生10 個(gè)隨機(jī)數(shù)，并打印最大的數(shù) / 57
4.1.4 實(shí)例：繪制★的等腰三角形 / 58
4.1.5 實(shí)例：統(tǒng)計(jì)字符個(gè)數(shù) / 59
4.2 while 循環(huán)中使用else 語(yǔ)句 / 60
4.2.1 while 循環(huán)中使用else 語(yǔ)句的一般格式 / 61
4.2.2 實(shí)例：階乘求和 / 61
4.3 無(wú)限循環(huán) / 62
4.4 for 循環(huán) / 63
4.4.1 for 循環(huán)的一般格式 / 63
4.4.2 實(shí)例：遍歷顯示學(xué)生的姓名 / 64
4.4.3 實(shí)例：遍歷顯示字符串中的字符 / 64
4.5 在for 循環(huán)中使用range() 函數(shù) / 65
4.5.1 range() 函數(shù) / 65
4.5.2 實(shí)例：繪制★的菱形 / 66
4.5.3 實(shí)例：查找完數(shù) / 67
4.5.4 實(shí)例：解決數(shù)學(xué)應(yīng)用題 / 68
4.6 其他語(yǔ)句 / 70
4.6.1 break 語(yǔ)句 / 70
4.6.2 continue 語(yǔ)句 / 71
4.6.3 pass 語(yǔ)句 / 72

第5章 Python 的海龜繪圖 / 73
5.1 海龜繪圖Turtle 庫(kù) / 74
5.1.1 Turtle 庫(kù)概述 / 74
5.1.2 導(dǎo)入Turtle 庫(kù) / 74
5.2 畫(huà)筆運(yùn)動(dòng)命令 / 75
5.2.1 畫(huà)筆運(yùn)動(dòng)命令及意義 / 75
5.2.2 實(shí)例：繪制簡(jiǎn)單的圖形 / 76
5.3 畫(huà)筆控制命令 / 78
5.3.1 畫(huà)筆控制命令及意義 / 78
5.3.2 實(shí)例：繪制太陽(yáng)花 / 78
5.3.3 實(shí)例：繪制多彩六邊形 / 79
5.3.4 實(shí)例：繪制小蟒蛇 / 80
5.4 全局控制命令 / 81
5.4.1 全局控制命令及意義 / 81
5.4.2 實(shí)例：繪制旋轉(zhuǎn)文字效果 / 82
5.4.3 實(shí)例：繪制太極圖 / 83
5.4.4 實(shí)例：繪制矩形螺旋線 / 85

第6章 Python 的特征數(shù)據(jù)類型 / 87
6.1 列表 / 88
6.1.1 列表的定義 / 88
6.1.2 訪問(wèn)列表中的值 / 88
6.1.3 修改列表中的值 / 89
6.1.4 刪除列表中的值 / 90
6.1.5 列表的函數(shù) / 91
6.1.6 列表的方法 / 92
6.1.7 實(shí)例：排序數(shù)字 / 94
6.1.8 實(shí)例：彩色的蜘蛛網(wǎng) / 95
6.2 元組 / 96
6.2.1 元組的定義 / 96
6.2.2 訪問(wèn)元組中的值 / 97
6.2.3 連接元組 / 98
6.2.4 刪除整個(gè)元組 / 99
6.2.5 元組的函數(shù) / 100
6.2.6 實(shí)例：顯示自動(dòng)售貨系統(tǒng)中的數(shù)據(jù) / 101
6.2.7 實(shí)例：繪制五角星 / 101
6.3 字典 / 102
6.3.1 字典的定義 / 103
6.3.2 訪問(wèn)字典中的值和鍵 / 103
6.3.3 修改字典 / 104
6.3.4 字典中的函數(shù) / 105
6.3.5 實(shí)例：用戶注冊(cè)系統(tǒng) / 106
6.3.6 實(shí)例：用戶登錄系統(tǒng) / 108
6.4 集合 / 112
6.4.1 集合的定義 / 112
6.4.2 集合的兩個(gè)基本功能 / 112
6.4.3 集合的運(yùn)算符 / 113
6.4.4 集合的方法 / 115
6.4.5 實(shí)例：利用集合排序無(wú)重復(fù)的隨機(jī)數(shù) / 115

第7章 Python 的函數(shù)及應(yīng)用 / 117
7.1 初識(shí)函數(shù) / 18
7.2 內(nèi)置函數(shù) / 118
7.2.1 數(shù)學(xué)函數(shù) / 118
7.2.2 隨機(jī)數(shù)函數(shù) / 120
7.2.3 三角函數(shù) / 122
7.2.4 字符串函數(shù) / 123
7.2.5 實(shí)例：小學(xué)四則運(yùn)算 / 127
7.3 用戶自定義函數(shù) / 130
7.3.1 函數(shù)的定義 / 130
7.3.2 調(diào)用自定義函數(shù) / 130
7.3.3 函數(shù)的參數(shù)傳遞 / 132
7.3.4 函數(shù)的參數(shù)類型 / 134
7.3.5　匿名函數(shù) / 138
7.3.6　實(shí)例：滿天雪花效果 / 139
7.3.7 實(shí)例：分叉樹(shù)效果 / 141

第8章 Python 的面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì) / 143
8.1 面向?qū)ο?/ 144
8.1.1 面向?qū)ο蟾拍?/ 144
8.1.2 類定義與類對(duì)象 / 145
8.1.3 類的繼承 / 147
8.1.4 類的多繼承 / 150
8.2 模塊 / 151
8.2.1 自定義模塊 / 152
8.2.2 自定義模塊的調(diào)用 / 153
8.2.3 import 語(yǔ)句 / 154
8.2.4 標(biāo)準(zhǔn)模塊 / 156
8.3 包 / 157
8.4 變量作用域及類型 / 159
8.4.1 變量作用域 / 159
8.4.2 全局變量和局部變量 / 161
8.4.3 global 和nonlocal 關(guān)鍵字 / 162

第9章 Python 的文件及文件夾操作 / 165
9.1 文件的基本操作 / 166
9.1.1 文件的創(chuàng)建 / 166
9.1.2 寫(xiě)入文件內(nèi)容 / 168
9.1.3 打開(kāi)文件并讀取內(nèi)容 / 172
9.1.4 設(shè)置文件中光標(biāo)的位置 / 174
9.2 文件夾的基本操作 / 176
9.2.1 創(chuàng)建文件夾 / 176
9.2.2　判斷文件夾是否存在 / 178
9.2.3 文件夾重命名 / 179
9.2.4 文件夾的刪除 / 181
9.2.5 shutil 模塊的應(yīng)用 / 183
9.3 文件和文件夾的其他操作 / 185
9.3.1 獲取和修改當(dāng)前文件夾的位置 / 185
9.3.2 連接目錄和文件名 / 186
9.3.3 文件的復(fù)制和刪除 / 187
9.3.4 文件的屬性信息 / 189
9.4 實(shí)例：實(shí)現(xiàn)文本的替換功能 / 190

第10章 Python 的時(shí)間和日期 / 195
10.1 time 模塊 / 196
10.1.1 time 模塊表示時(shí)間的兩種格式 / 196
10.1.2　時(shí)間戳 / 197
10.1.3　包括9 個(gè)元素的元組 / 199
10.1.4　時(shí)間的格式化 / 200
10.1.5　time 模塊中的其他常用方法 / 203
10.2　datetime 模塊 / 204
10.2.1　date 對(duì)象 / 204
10.2.2 time 對(duì)象 / 208
10.2.3 datetime 對(duì)象 / 209
10.2.4 timedelta 對(duì)象 / 210
10.3 calendar 模塊 / 212

第11章 Python 的GUI 應(yīng)用程序 / 219
11.1 GUI 應(yīng)用程序概述 / 220
11.2　Window 窗體 / 220
11.3　常用控件 / 222
11.3.1　標(biāo)簽控件 / 222
11.3.2 按鈕控件 / 223
11.3.3 輸入文本框控件 / 225
11.3.4 單選按鈕控件 / 226
11.3.5 復(fù)選框控件 / 228
11.3.6 列表框控件 / 231
11.3.7 下拉列表框控件 / 234
11.3.8 多行文本框控件 / 235
11.3.9 刻度滑動(dòng)條控件 / 238
11.3.10 滾動(dòng)條控件 / 239
11.4 幾何管理對(duì)象 / 241
11.4.1 pack 對(duì)象 / 242
11.4.2 grid 對(duì)象 / 242
11.4.3 place 對(duì)象 / 243
11.4.4 實(shí)例：Window 窗體登錄系統(tǒng) / 244
11.5 窗體菜單 / 246
11.5.1 Menu 對(duì)象的方法與屬性 / 246
11.5.2 實(shí)例：為窗體添加菜單 / 247
11.5.3 實(shí)例：添加右鍵菜單 / 249
11.5.4 實(shí)例：添加菜單命令 / 250
11.6 常用對(duì)話框 / 251
11.6.1 messagebox 對(duì)話框 / 251
11.6.2 filedialog 對(duì)話框 / 257
11.6.3 simpledialog 對(duì)話框 / 262
11.6.4 colorchooser 對(duì)話框 / 265

第12章 利用tkinter 庫(kù)繪制圖形和制作動(dòng)畫(huà) / 269
12.1 創(chuàng)建畫(huà)布 / 270
12.1.1 Canvas 控件 / 270
12.1.2 實(shí)例：利用Canvas 控件創(chuàng)建一個(gè)背景色為黃色的畫(huà)布 / 270
12.2 繪制各種圖形 / 271
12.2.1 繪制線段 / 271
12.2.2 繪制橢圓 / 273
12.2.3 繪制矩形 / 275
12.2.4 繪制多邊形 / 275
12.2.5 繪制弧線 / 276
12.3 顯示圖像 / 277
12.3.1 矢量圖 / 278
12.3.2 位圖 / 278
12.3.3 顯示矢量圖 / 279
12.3.4 顯示位圖 / 282
12.4 顯示文本和窗體組件 / 283
12.4.1 顯示文本 / 283
12.4.2 顯示窗體控件 / 284
12.5 實(shí)例：利用鍵盤(pán)控制多彩矩形的運(yùn)動(dòng) / 285
12.6 實(shí)例：利用time 實(shí)現(xiàn)矩形的運(yùn)動(dòng)效果 / 287
12.7 實(shí)例：手繪效果 / 288
12.8 實(shí)例：圖形的放大與縮小效果 / 289
12.9 實(shí)例：滾動(dòng)字幕效果 / 291

第13章 利用Matplotlib 庫(kù)繪制圖形和制作動(dòng)畫(huà) / 293
13.1 初識(shí)Matplotlib 庫(kù) / 294
13.1.1 Matplotlib 概述 / 294
13.1.2 Matplotlib 的安裝 / 294
13.1.3 Numpy 的安裝與概述 / 297
13.2 figure() 方法的應(yīng)用 / 297
13.2.1 figure() 方法的各參數(shù)意義 / 298
13.2.2 figure() 方法的實(shí)例 / 298
13.3 plot() 方法的應(yīng)用 / 299
13.3.1 plot() 方法的各參數(shù)意義 / 299
13.3.2 plot() 方法的實(shí)例 / 300
13.4 subplot() 方法的應(yīng)用 / 301
13.4.1 subplot() 的各參數(shù)意義 / 301
13.4.2 subplot() 的實(shí)例 / 302
13.5 add_axes () 方法的應(yīng)用 / 303
13.6 繪制條形圖 / 304
13.6.1 簡(jiǎn)單垂直條形圖 / 304
13.6.2 簡(jiǎn)單水平條形圖 / 305
13.7 繪制餅形圖 / 307
13.7.1 pie() 方法語(yǔ)法格式及各參數(shù)意義 / 307
13.7.2 pie() 方法的實(shí)例 / 308
13.8 制作動(dòng)畫(huà) / 309
13.8.1 實(shí)例：余弦的動(dòng)畫(huà)效果 / 310
13.8.2 實(shí)例：過(guò)山車(chē)動(dòng)畫(huà)效果 / 311

第14章 Python 的pygame 游戲 / 313
14.1 初識(shí)Pygame 庫(kù) / 314
14.1.1 SDL 庫(kù) / 314
14.1.2 Pygame 的安裝 / 314
14.2 創(chuàng)建窗體 / 315
14.2.1 set_mode() 方法 / 315
14.2.2 實(shí)例：創(chuàng)建窗體并顯示文字 / 316
14.3 利用鍵盤(pán)控制圖像的動(dòng)畫(huà)效果 / 317
14.3.1 背景加載圖像 / 317
14.3.2 加載圖像并動(dòng)起來(lái) / 319
14.3.3 利用鍵盤(pán)事件控制動(dòng)畫(huà) / 320
14.3.4 添加背景音樂(lè) / 321
14.4 繪制各種圖形 / 322
14.4.1 繪制矩形 / 323
14.4.2 繪制圓和橢圓 / 324
14.4.3 繪制其他圖形 / 325
14.5 精靈和精靈組 / 328
14.5.1 編寫(xiě)精靈類 / 328
14.5.2 創(chuàng)建窗體并顯示精靈類中的圖像精靈 / 329
14.5.3 產(chǎn)生多個(gè)精靈并運(yùn)動(dòng) / 330
14.6 實(shí)例：可以移動(dòng)的圓 / 331
14.7 實(shí)例：彈彈貓 / 333
14.8 實(shí)例：利用鍵盤(pán)控制動(dòng)畫(huà)貓 / 335

第15章 Python 的計(jì)算機(jī)視覺(jué) / 339
15.1 初識(shí)計(jì)算機(jī)視覺(jué) / 340
15.1.1 什么是計(jì)算機(jī)視覺(jué) / 340
15.1.2 計(jì)算機(jī)視覺(jué)的三個(gè)層次 / 340
15.1.3 計(jì)算機(jī)視覺(jué)與人工智能 / 341
15.1.4 計(jì)算機(jī)視覺(jué)與圖像處理 / 341
15.1.5 計(jì)算機(jī)視覺(jué)與模式識(shí)別 / 341
15.1.6 計(jì)算機(jī)視覺(jué)與機(jī)器視覺(jué) / 341
15.2 計(jì)算機(jī)視覺(jué)應(yīng)用要解決的經(jīng)典問(wèn)題 / 342
15.3　計(jì)算機(jī)視覺(jué)系統(tǒng)的組成 / 343
15.3.1　圖像獲取 / 344
15.3.2　預(yù)處理 / 344
15.3.3　特征提取 / 344
15.3.4　檢測(cè)分割 / 344
15.3.5　高級(jí)處理 / 344
15.4　計(jì)算機(jī)視覺(jué)的應(yīng)用領(lǐng)域 / 345
15.5　利用Python 代碼實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)視覺(jué) / 346
15.5.1　OpenCV 包的安裝 / 346
15.5.2　CV2 中的幾個(gè)常用函數(shù) / 347
15.5.3　實(shí)例：讀入圖像并顯示 / 348
15.5.4　實(shí)例：保存圖像為另一種格式圖像 / 349
15.5.5　實(shí)例：色彩空間轉(zhuǎn)換 / 350
15.5.6　實(shí)例：邊緣檢測(cè) / 351
15.5.7　實(shí)例：人臉識(shí)別 / 352
15.5.8 實(shí)例：眼睛識(shí)別 / 353

第16章 Python 編程案例 / 355
16.1 案例：手機(jī)銷(xiāo)售系統(tǒng) / 356
16.1.1 查看手機(jī)信息功能 / 356
16.1.2 購(gòu)買(mǎi)手機(jī)功能 / 356
16.1.3 更改手機(jī)信息功能 / 357
16.1.4 編寫(xiě)主函數(shù) / 358
16.1.5 手機(jī)銷(xiāo)售系統(tǒng)運(yùn)行效果 / 359
16.2 案例：鐘表動(dòng)畫(huà)效果 / 362
16.3 案例：彈球游戲 / 366
16.3.1 彈球游戲界面效果 / 367
16.3.2 擋板移動(dòng)效果 / 368
16.3.3 小球動(dòng)畫(huà)效果 / 369
16.3.4 彈球游戲的得分 / 370
16.4 案例：雨滴動(dòng)畫(huà)效果 / 372
16.5 案例：大球吃小球動(dòng)畫(huà)效果 / 375
16.5.1 大球吃小球的窗體界面 / 375
16.5.2 顯示三個(gè)隨機(jī)顏色的運(yùn)動(dòng)小球 / 376
16.5.3 當(dāng)小球相碰時(shí)大球吃小球 / 378
16.5.4 單擊增加一個(gè)隨機(jī)顏色的小球 / 379