Python Qt GUI與數(shù)據(jù)可視化編程

目　錄
第　一部分 PyQt5開發(fā)基礎(chǔ)
第　1章 開發(fā)環(huán)境安裝　2
1．1　Python　2
1．1．1　Python 簡介　2
1．1．2　Python的下載與安裝　2
1．1．3　IDLE的基本使用　3
1．1．4　安裝Python包　4
1．2　Qt　5
1．2．1　Qt 簡介　5
1．2．2　Qt 的下載與安裝　5
1．2．3　Qt的幾個工具軟件　7
1．2．4　Qt Creator的設(shè)置　7
1．3　PyQt5　8
1．3．1　PyQt5簡介　8
1．3．2　PyQt5安裝　9
1．3．3　在IDLE中開啟對PyQt5的代碼提示功能　10
第　2章 PyQt5 GUI程序框架　11
2．1　PyQt5 GUI程序的基本框架　11
2．2　使用可視化設(shè)計窗體的GUI程序　12
2．2．1　用UI Designer可視化設(shè)計窗體　13
2．2．2　將ui文件編譯為py文件　16
2．2．3　使用Ui_FormHello類的GUI程序框架　18
2．2．4　界面與邏輯分離的GUI程序框架　19
2．3　信號與槽的使用　23
2．3．1　信號與槽功能概述　23
2．3．2　Qt Creator的使用　23
2．3．3　窗體可視化設(shè)計　25
2．3．4　界面組件布局管理　26
2．3．5　組件的信號與內(nèi)建槽函數(shù)的關(guān)聯(lián)　29
2．3．6　PyQt5 GUI項(xiàng)目程序框架　30
2．3．7　為組件的內(nèi)建信號編寫槽函數(shù)　35
2．4　自定義信號的使用　39
2．4．1　信號與槽的一些特點(diǎn)和功能　39
2．4．2　自定義信號使用示例　40
2．4．3　使用信號與槽的一些注意事項(xiàng)　43
2．5　資源文件的使用　43
2．5．1　功能概述　43
2．5．2　窗體可視化設(shè)計　44
2．5．3　創(chuàng)建和使用資源文件　44
2．5．4　窗體文件和資源文件的編譯　45
2．5．5　窗體業(yè)務(wù)邏輯類的設(shè)計　46
2．5．6　為應(yīng)用程序設(shè)置圖標(biāo)　47
2．6　從Qt C++類庫到PyQt5　47
2．6．1　幫助信息的查找　47
2．6．2　正確導(dǎo)入模塊中的類　49
2．6．3　部分類和接口函數(shù)的差異　50
2．6．4　數(shù)據(jù)類型對應(yīng)關(guān)系　51
2．7　3個單窗體GUI項(xiàng)目模板　52
2．7．1　概述　52
2．7．2　dialogApp項(xiàng)目模板　53
2．7．3　widgetApp項(xiàng)目模板　54
2．7．4　mainWindowApp項(xiàng)目模板　55
2．7．5　使用項(xiàng)目模板和實(shí)例源程序　56
2．7．6　在Eric中編輯和運(yùn)行示例程序　57
第二部分　GUI應(yīng)用程序設(shè)計
第3章　常用界面組件的使用　60
3．1　數(shù)據(jù)輸入輸出　60
3．2　QPushButton　62
3．3　QSlider和QProgressBar　64
3．4　日期時間數(shù)據(jù)　66
3．4．1　日期時間類和界面組件　66
3．4．2　日期時間數(shù)據(jù)的獲取并轉(zhuǎn)換為字符串　67
3．4．3　字符串轉(zhuǎn)換為日期時間　68
3．4．4　QLineEdit的inputMask　68
3．5　定時器QTimer　69
3．6　下拉列表框QComboBox　70
3．6．1　QComboBox功能概述　70
3．6．2　簡單的ComboBox操作　71
3．6．3　帶用戶數(shù)據(jù)的ComboBox　72
3．6．4　QComboBox常用函數(shù)總結(jié)　73
3．7　QMainWindow與QAction　73
3．7．1　功能簡介　73
3．7．2　窗體可視化設(shè)計　75
3．7．3　界面操作功能的代碼實(shí)現(xiàn)　77
3．8　QListWidget和QToolButton　80
3．8．1　功能概述　80
3．8．2　窗體可視化設(shè)計　81
3．8．3　QToolButton與下拉式菜單　84
3．8．4　QListWidget的操作　85
3．8．5　創(chuàng)建右鍵快捷菜單　88
3．9　QTreeWidget和QDockWidget　88
3．9．1　功能概述　88
3．9．2　窗體可視化設(shè)計　90
3．9．3　QTreeWidget操作　91
3．9．4　QLabel和QPixmap顯示圖片　96
3．9．5　QDockWidget的操作　97
3．10　QTableWidget　98
3．10．1　QTableWidget概述　98
3．10．2　窗體設(shè)計與初始化　99
3．10．3　QTableWidget操作　100
3．11　容器類組件與布局設(shè)計　105
3．11．1　QGroupBox組件與水平布局　106
3．11．2　布局的layoutStretch屬性　106
3．11．3　網(wǎng)格狀布局　107
3．11．4　分割條　108
第4章　Model/View結(jié)構(gòu)　109
4．1　Model/View結(jié)構(gòu)　109
4．1．1　Model/View結(jié)構(gòu)基本原理　109
4．1．2　Model（數(shù)據(jù)模型）　110
4．1．3　View（視圖）　111
4．1．4　Delegate（代理）　111
4．1．5　Model/View結(jié)構(gòu)的一些概念　112
4．2　QFileSystemModel　114
4．2．1　QFileSystemModel類的基本功能　114
4．2．2　QFileSystemModel的使用　114
4．3　QStringListModel　116
4．3．1　QStringListModel功能概述　116
4．3．2　QStringListModel的使用　116
4．4　QStandardItemModel　119
4．4．1　功能概述　119
4．4．2　界面設(shè)計　120
4．4．3　QStandardItemModel的使用　120
4．5　自定義代理　128
4．5．1　自定義代理的功能　128
4．5．2　自定義代理類的基本設(shè)計要求　128
4．5．3　基于QDoubleSpinBox的自定義代理類　129
4．5．4　基于QComboBox的自定義代理類　130
4．5．5　自定義代理類的使用　131
第5章　事件處理　133
5．1　默認(rèn)事件處理　133
5．1．1　應(yīng)用程序的事件循環(huán)　133
5．1．2　事件類型與默認(rèn)的事件處理函數(shù)　133
5．1．3　事件與信號的關(guān)系　137
5．2　事件攔截與事件過濾　139
5．2．1　event()函數(shù)的作用　139
5．2．2　事件過濾器　140
5．2．3　事件隊(duì)列的及時處理　141
5．3　拖放事件與拖放操作　142
5．3．1　拖放操作相關(guān)事件　142
5．3．2　外部文件拖放操作示例　143
5．4　具有拖放操作功能的組件　146
5．4．1　功能概述　146
5．4．2　界面設(shè)計與初始化　147
5．4．3　拖放操作屬性的顯示　148
5．4．4　拖放屬性的設(shè)置　149
5．4．5　通過事件過濾器實(shí)現(xiàn)項(xiàng)的刪除　150
第6章　對話框與多窗口設(shè)計　151
6．1　標(biāo)準(zhǔn)對話框　151
6．1．1　概述　151
6．1．2　QFileDialog對話框　152
6．1．3　QColorDialog對話框　154
6．1．4　QFontDialog對話框　154
6．1．5　QProgressDialog對話框　155
6．1．6　QInputDialog輸入對話框　156
6．1．7　QMessageBox消息對話框　157
6．2　自定義對話框及其使用　159
6．2．1　對話框的不同調(diào)用方式　159
6．2．2　示例項(xiàng)目的文件組成　160
6．2．3　主窗口的設(shè)計與初始化　161
6．2．4　對話框QmyDialogSize的創(chuàng)建和使用　163
6．2．5　對話框QmyDialogHeaders的創(chuàng)建和使用　165
6．2．6　對話框QmyDialogLocate的創(chuàng)建和使用　166
6．3　多窗口應(yīng)用程序　170
6．3．1　主要的窗體類及其用途　170
6．3．2　窗體類重要特性的設(shè)置　170
6．3．3　多窗口應(yīng)用程序設(shè)計示例　172
6．4　MDI應(yīng)用程序設(shè)計　179
6．4．1　MDI簡介　179
6．4．2　文檔窗體類QmyFormDoc的設(shè)計　180
6．4．3　主窗口設(shè)計與子窗口的使用　181
第7章　數(shù)據(jù)庫　185
7．1　Qt SQL模塊概述　185
7．1．1　Qt SQL支持的數(shù)據(jù)庫　185
7．1．2　SQLite數(shù)據(jù)庫　185
7．1．3　Qt SQL模塊的主要類　187
7．2　QSqlTableModel的使用　188
7．2．1　功能概述　188
7．2．2　窗體可視化設(shè)計　190
7．2．3　窗體業(yè)務(wù)邏輯類的設(shè)計和初始化　190
7．2．4　打開數(shù)據(jù)庫和數(shù)據(jù)表　191
7．2．5　添加、插入與刪除記錄　197
7．2．6　保存與取消修改　198
7．2．7　設(shè)置和清除照片　199
7．2．8　數(shù)據(jù)記錄的遍歷　199
7．2．9　記錄的排序　200
7．2．10　記錄的過濾　200
7．3　QSqlQueryModel的使用　201
7．3．1　QSqlQueryModel功能概述　201
7．3．2　窗體業(yè)務(wù)邏輯類的設(shè)計和初始化　202
7．3．3　打開數(shù)據(jù)庫和查詢數(shù)據(jù)　202
7．3．4　記錄移動　205
7．4　QSqlQuery的使用　206
7．4．1　QSqlQuery基本用法　206
7．4．2　QSqlQueryModel和QSqlQuery聯(lián)合使用　207
7．5　QSqlRelationalTableModel的使用　215
7．5．1　關(guān)系數(shù)據(jù)表和示例功能　215
7．5．2　關(guān)系數(shù)據(jù)模型功能實(shí)現(xiàn)　216
第8章　繪圖　219
8．1　QPainter繪圖　219
8．1．1　QPainter繪圖系統(tǒng)　219
8．1．2　QPen的主要功能　221
8．1．3　QBrush的主要功能　223
8．1．4　漸變填充　224
8．1．5　QPainter繪制基本圖形　227
8．2　坐標(biāo)系統(tǒng)和坐標(biāo)變換　230
8．2．1　坐標(biāo)變換函數(shù)　230
8．2．2　坐標(biāo)變換繪圖實(shí)例　231
8．2．3　視口和窗口　234
8．2．4　繪圖疊加的效果　236
8．3　自定義界面組件　237
8．3．1　功能概述　237
8．3．2　自定義QWidget子類QmyBattery　237
8．3．3　QmyBattery類的使用　239
8．4　Graphics View繪圖架構(gòu)　241
8．4．1　場景、視圖與圖形項(xiàng)　241
8．4．2　Graphics View的坐標(biāo)系統(tǒng)　242
8．4．3　Graphics View相關(guān)的類　243
8．4．4　Graphics View程序基本結(jié)構(gòu)　246
8．4．5　Graphics View繪圖程序示例　250
第9章　文件　261
9．1　文件操作相關(guān)類概述　261
9．1．1　文件操作接口類QFile　261
9．1．2　文件流操作類QTextStream和QDataStream　262
9．1．3　目錄和文件操作相關(guān)的類　262
9．2　文本文件讀寫　263
9．2．1　功能概述　263
9．2．2　QFile讀寫文本文件　263
9．2．3　QFile和QTextStream結(jié)合讀寫文本文件　266
9．2．4　Python內(nèi)建函數(shù)讀寫文本文件　268
9．3　二進(jìn)制文件讀寫　269
9．3．1　基礎(chǔ)知識和工具軟件　269
9．3．2　QDataStream功能概述　271
9．3．3　QDataStream流化數(shù)據(jù)讀寫　272
9．3．4　QDataStream原始數(shù)據(jù)讀寫　281
9．4　目錄和文件操作　288
9．4．1　目錄和文件操作相關(guān)的類　288
9．4．2　示例功能概述　288
9．4．3　QFile類　290
9．4．4　QFileInfo類　291
9．4．5　QDir類　292
9．4．6　QFileSystemWatcher類　294
第　10章 多媒體　297
10．1　PyQt5多媒體模塊功能概述　297
10．2　音頻播放　298
10．2．1　使用QMediaPlayer播放音樂文件　298
10．2．2　使用QSoundEffect和QSound播放音效文件　303
10．3　音頻輸入　304
10．3．1　使用QAudioRecorder錄制音頻　304
10．3．2　使用QAudioInput獲取音頻輸入　310
10．4　視頻播放　317
10．4．1　在QVideoWidget上顯示視頻　317
10．4．2　在QGraphicsVideoItem上播放視頻　321
10．5　攝像頭的使用　322
10．5．1　攝像頭操作概述　322
10．5．2　示例功能和界面可視化設(shè)計　324
10．5．3　使用攝像頭拍照　324
10．5．4　使用QMediaRecorder通過攝像頭錄像　328
第　11章 GUI設(shè)計增強(qiáng)技術(shù)　329
11．1　多語言界面　329
11．1．1　多語言界面設(shè)計概述　329
11．1．2　多語言界面設(shè)計示例　331
11．2　QSS定制界面　336
11．2．1　Qt樣式表的作用　336
11．2．2　Qt樣式表句法　337
11．2．3　Qt樣式表的使用　342
第三部分　數(shù)據(jù)可視化
第　12章 PyQtChart二維繪圖　346
12．1　PyQtChart概述　346
12．1．1　模塊安裝與基本功能　346
12．1．2　一個簡單的PyQtChart繪圖程序　347
12．1．3　圖表的主要組成部分　348
12．2　QChart繪制折線圖　350
12．2．1　示例功能概述與界面設(shè)計　350
12．2．2　QPen屬性設(shè)置對話框設(shè)計　351
12．2．3　主窗口業(yè)務(wù)邏輯類初始化　353
12．2．4　圖表各組成部件的屬性設(shè)置　356
12．3　QChart繪圖高級功能　365
12．3．1　功能概述　365
12．3．2　自定義類QmyChartView　366
12．3．3　主窗口可視化設(shè)計　368
12．3．4　繪圖功能的實(shí)現(xiàn)　368
12．4　對數(shù)坐標(biāo)軸和多坐標(biāo)軸　373
12．4．1　功能概述　373
12．4．2　主窗口可視化設(shè)計　374
12．4．3　界面和圖表初始化　374
12．4．4　載入數(shù)據(jù)文件并繪制曲線　375
12．5　餅圖和各種柱狀圖　377
12．5．1　功能概述　377
12．5．2　窗口初始化與數(shù)據(jù)準(zhǔn)備　378
12．5．3　其他界面操作功能的實(shí)現(xiàn)　381
12．5．4　柱狀圖　382
12．5．5　堆疊柱狀圖　387
12．5．6　百分比柱狀圖　388
12．5．7　餅圖　390
12．6　蠟燭圖和日期時間坐標(biāo)軸　392
12．6．1　功能概述　392
12．6．2　界面和圖表初始化　394
12．6．3　繪圖功能的實(shí)現(xiàn)　395
12．7　區(qū)域填充圖　399
12．7．1　功能概述　399
12．7．2　界面和圖表初始化　400
12．7．3　繪圖功能的實(shí)現(xiàn)　402
12．8　極坐標(biāo)圖　405
12．8．1　功能概述　405
12．8．2　繪制極坐標(biāo)圖　406
12．8．3　其他功能的實(shí)現(xiàn)　408
第　13章 PyQtDataVisualization三維繪圖　411
13．1　PyQtDataVisualization模塊概述　411
13．1．1　模塊安裝與導(dǎo)入　411
13．1．2　模塊中主要的類　411
13．2　三維柱狀圖　413
13．2．1　功能概述　413
13．2．2　窗體可視化設(shè)計　413
13．2．3　初始化創(chuàng)建三維柱狀圖　414
13．2．4　其他功能的實(shí)現(xiàn)　417
13．3　三維散點(diǎn)圖　424
13．3．1　功能概述　424
13．3．2　創(chuàng)建三維散點(diǎn)圖　425
13．3．3　散點(diǎn)數(shù)據(jù)管理　427
13．4　三維曲面圖　429
13．4．1　功能概述　429
13．4．2　三維曲面圖　429
13．4．3　三維地形圖　434
第　14章 Matplotlib數(shù)據(jù)可視化　437
14．1　Matplotlib的基本用法　437
14．1．1　Matplotlib的安裝　437
14．1．2　一個腳本化的繪圖程序　438
14．1．3　GUI程序中的Matplotlib繪圖　439
14．2　圖的主要元素的面向?qū)ο蟛僮鳌?43
14．2．1　圖的主要組成元素　443
14．2．2　示例程序功能和窗體可視化設(shè)計　445
14．2．3　界面創(chuàng)建與初始化繪圖　446
14．2．4　Figure對象的操作　450
14．2．5　Axes子圖的操作　453
14．2．6　曲線設(shè)置　456
14．2．7　x軸和y軸設(shè)置　458
14．3　交互操作　464
14．3．1　交互功能概述　464
14．3．2　界面構(gòu)造與初始化繪圖　466
14．3．3　界面其他功能的實(shí)現(xiàn)　469
14．3．4　交互事件的處理　469
14．4　典型二維圖的繪制　471
14．4．1　自定義繪圖組件類QmyFigureCanvas　471
14．4．2　QmyFigureCanvas類的使用　473
14．4．3　直方圖　475
14．4．4　填充圖　476
14．4．5　餅圖　477
14．4．6　火柴桿圖　478
14．4．7　極坐標(biāo)圖　480
14．5　三維數(shù)據(jù)繪圖　482
14．5．1　三維數(shù)據(jù)繪圖概述　482
14．5．2　窗體初始化　483
14．5．3　繪制三維圖　486
14．5．4　三維數(shù)據(jù)繪制二維圖　487
14．5．5　colormap　488