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| 編輯推薦： |
本书专门针对Python新手量身定做，是编者学习和使用Python开发过程中的体会和经验总结，涵盖实际开发中重要的知识点，内容详尽，代码可读性及可操作性强。
本书主要介绍Python语言的类型和对象、操作符和表达式、编程结构和控制流、函数、序列、多线程、正则表达式、面向对象编程、文件操作、网络编程、邮件收发、数据库操作等，并安排了Python爬虫、自然语言处理和区块链项目范例，各章还安排了调试、问题解答、温故知新、牛刀小试等内容，以帮助读者学会处理程序异常，解决学习中的困惑，巩固知识、学以致用。
本书的另一个特色是，使用通俗易懂的描述和丰富的示例代码，并结合日常生活中的一些小事件，使本书读起来生动有趣，把复杂的问题以简单的形式展现出来，使读者学起来很轻松，充分感受到学习Python编程的乐趣和魅力。
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| 內容簡介： |
本书专门针对Python新手量身编写，涵盖Python 3实际开发的重要知识点，内容包括：Python语言的类型和对象、操作符和表达式、编程结构和控制流、函数、序列、多线程、正则表达式、面向对象编程、文件操作、网络编程、邮件收发、数据库操作等，提供Python爬虫、自然语言处理、区块链项目范例，各章还安排了调试、问题解答、温故知新、牛刀小试等内容，以帮助读者学会处理程序异常、解答学习困惑、巩固知识、学以致用。
本书还开发了配套小程序学习课件，课件中涵盖视频教学、代码示例、资源包、扩展知识、习题、PPT、FAQ、作业8大主题，大幅扩展了本书知识体系，可帮助读者轻松快速地掌握Python编程技能。
本书技术先进、示例丰富、代码可读性及可操作性强，非常适合Python初学者和转型到Python开发的程序员使用，也可作为Python网课、培训机构及大专院校的教学用书。
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| 關於作者： |
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刘宇宙,兄弟连教育特聘讲师，软件及大数据技术开发工程师，拥有丰富的开发经验，先后供职于上海海鼎、上海透云等公司，目前主要负责大数据人工智能项目落地，已落地计算机视觉中的以图搜图、侵权图片检测、智能广告、实时推荐、销量预测等项目。 先后从事过卡系统研发、云计算中IaaS的研发、大数据研发、物联网研发、网络爬虫研发。已出版畅销书《Python 3.5从零开始学》（清华大学出版社，2017），长期在国内知名IT技术网站CSDN发表原创博文。
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| 目錄：
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目 录
第1章 进入Python 3.7的精彩世界 1
1.1 Python的起源 1
1.2 Python的应用场合 2
1.3 从2.7到3.7，Python的新特性 4
1.4 如何学习Python 6
1.5 Python环境构建 7
1.5.1 在Windows系统中安装Python 7
1.5.2 在Linux、UNIX系统和Mac中安装Python 14
1.5.3 其他版本 14
1.6 从Hello World开始 14
1.7 调试 15
1.8 问题解答 16
1.9 温故知新，学以致用 17
第2章 开启Python之旅 18
2.1 认识程序 18
2.1.1 程序 18
2.1.2 调试 19
2.1.3 语法错误 19
2.1.4 运行错误 20
2.1.5 语义错误 20
2.2 数据类型 20
2.2.1 整型 21
2.2.2 浮点型 22
2.2.3 复数 23
2.2.4 数据类型转换 23
2.2.5 常量 24
2.3 变量和关键字 24
2.3.1 变量 24
2.3.2 变量名称 28
2.4 语句 29
2.5 表达式 30
2.6 运算符和操作对象 31
2.6.1 什么是运算符和操作对象 31
2.6.2 算术运算符 31
2.6.3 比较运算符 32
2.6.4 赋值运算符 34
2.6.5 位运算符 35
2.6.6 逻辑运算符 36
2.6.7 成员运算符 36
2.6.8 身份运算符 37
2.6.9 运算符优先级 37
2.7 字符串操作 39
2.8 注释 42
2.9 牛刀小试九九乘法表实现 43
2.10 调试 44
2.11 问题解答 44
2.12 温故知新，学以致用 45
第3章 列表和元组 47
3.1 通用序列操作 47
3.1.1 索引 47
3.1.2 分片 49
3.1.3 序列相加 51
3.1.4 乘法 52
3.1.5 成员资格 53
3.1.6 长度、最小值和最大值 54
3.2 列表 54
3.2.1 更新列表 54
3.2.2 嵌套列表 58
3.2.3 列表方法 59
3.3 元组 66
3.3.1 tuple函数 67
3.3.2 元组的基本操作 67
3.3.3 元组内置函数 68
3.4 列表与元组的区别 69
3.5 牛刀小试列表与元组相互转化 70
3.6 调试 70
3.7 问题解答 71
3.8 温故知新，学以致用 72
第4章 字符串 74
4.1 字符串的基本操作 74
4.2 字符串格式化 75
4.2.1 字符串格式化符号 75
4.2.2 字符串格式化元组 77
4.3 字符串方法 80
4.3.1 find方法 80
4.3.2 join方法 81
4.3.3 lower方法 81
4.3.4 upper方法 82
4.3.5 swapcase方法 83
4.3.6 replace方法 83
4.3.7 split方法 84
4.3.8 strip方法 84
4.3.9 translate方法 85
4.4 牛刀小试变形金刚 86
4.5 调试 86
4.6 问题解答 87
4.7 温故知新，学以致用 87
第5章 字典 89
5.1 字典的使用 89
5.2 创建和使用字典 90
5.2.1 dict函数 90
5.2.2 字典的基本操作 91
5.2.3 字典的格式化字符串 92
5.2.4 字典和列表的区别 93
5.3 字典方法 93
5.3.1 clear方法 94
5.3.2 copy方法 95
5.3.3 fromkeys方法 95
5.3.4 get方法 96
5.3.5 key in dict方法 96
5.3.6 items方法 97
5.3.7 keys方法 97
5.3.8 setdefault方法 98
5.3.9 update方法 98
5.3.10 values方法 99
5.4 牛刀小试字典合并与排序 99
5.5 调试 100
5.6 问题解答 101
5.7 温故知新，学以致用 101
第6章 条件、循环和其他语句 103
6.1 使用文本编辑器 103
6.2 import的使用 105
6.2.1 import语句 105
6.2.2 使用逗号输出 108
6.3 别样的赋值 108
6.3.1 序列解包 108
6.3.2 链式赋值 109
6.3.3 增量赋值 110
6.4 语句块 111
6.5 条件语句 111
6.5.1 布尔变量的作用 111
6.5.2 if语句 112
6.5.3 else子句 114
6.5.4 elif子句 114
6.5.5 嵌套代码块 115
6.5.6 更多操作 115
6.5.7 断言 118
6.6 循环 118
6.6.1 while循环 119
6.6.3 循环遍历字典元素 122
6.6.4 迭代工具 123
6.6.5 跳出循环 124
6.6.6 循环中的else子句 126
6.7 pass语句 127
6.8 牛刀小试猜字游戏编写 128
6.9 Python程序调试 129
6.10 问题解答 130
6.11 温故知新，学以致用 131
第7章 函数 133
7.1 调用函数 133
7.2 定义函数 135
7.3 函数的参数 137
7.3.1 必须参数 138
7.3.2 关键字参数 138
7.3.3 默认参数 139
7.3.4 可变参数 142
7.3.5 组合参数 144
7.4 执行流程 144
7.5 形参和实参 145
7.6 变量作用域 146
7.6.1 局部变量 146
7.6.2 全局变量 148
7.7 有返回值和无返回值函数 150
7.8 为什么要有函数 151
7.9 返回函数 151
7.10 递归函数 154
7.11 匿名函数 156
7.12 偏函数 159
7.13 牛刀小试经典排序之快速排序实现 159
7.14 调试 161
7.15 问题解答 161
7.16 温故知新，学以致用 162
第8章 面向对象编程 164
8.1 理解面向对象 164
8.1.1 什么是面向对象编程 164
8.1.2 面向对象术语简介 164
8.2 类的定义与使用 165
8.2.1 类的定义 165
8.2.2 类的使用 166
8.3 深入类 167
8.3.1 类的构造方法 167
8.3.2 类的访问权限 171
8.4 继承 175
8.5 多态 178
8.6 封装 181
8.7 多重继承 182
8.8 获取对象信息 184
8.9 类的专有方法 187
8.10 牛刀小试出行建议 191
8.11 调试 193
8.12 问题解答 193
8.13 温故知新，学以致用 194
第9章 异常 196
9.1 什么是异常 196
9.2 异常处理 197
9.3 抛出异常 198
9.4 捕捉多个异常 199
9.5 使用一个块捕捉多个异常 200
9.6 捕捉对象 201
9.7 全捕捉 201
9.8 异常中的else 202
9.9 自定义异常 203
9.10 finally子句 204
9.11 异常和函数 205
9.12 牛刀小试正常数和异常数 206
9.13 bug的由来 208
9.14 温故知新，学以致用 208
第10章 日期和时间 210
10.1 日期和时间 210
10.1.1 时间戳 210
10.1.2 时间格式化符号 211
10.1.3 struct_time元组 212
10.2 time模块 212
10.2.1 time函数 212
10.2.2 localtime[secs]函数 213
10.2.3 gmtime[secs]函数 213
10.2.4 mktimet函数 214
10.2.5 asctime[t]函数 214
10.2.6 ctime[secs]函数 214
10.2.7 sleepsecs函数 215
10.2.8 clock函数 215
10.2.9 strftimeformat[, t]函数 216
10.2.10 strptimestring[, format]函数 217
10.2.11 三种时间格式转化 217
10.3 datetime模块 217
10.4 日历模块 221
10.5 牛刀小试时间大杂烩 222
10.6 调试 226
10.7 温故知新，学以致用 226
第11章 正则表达式 228
11.1 认识正则表达式 228
11.2 re模块 230
11.2.1 re.match函数 230
11.2.2 re.search方法 231
11.2.3 re.match与re.search的区别 231
11.3 贪婪模式和非贪婪模式 232
11.4 替换 233
11.5 编译 234
11.6 牛刀小试匹配比较 234
11.7 温故知新，学以致用 235
第12章 文件操作 237
12.1 打开文件 237
12.1.1 文件模式 239
12.1.2 缓存 239
12.2 基本文件方法 240
12.2.1 读和写 240
12.2.2 读写行 243
12.2.3 关闭文件 244
12.2.4 文件重命名 245
12.2.5 删除文件 246
12.3 对文件内容进行迭代 246
12.3.1 按字节处理 246
12.3.2 按行操作 247
12.3.3 使用fileinput实现懒加载式迭代 247
12.3.4 文件迭代器 248
12.4 StringIO函数 248
12.5 序列化与反序列化 249
12.5.1 一般序列化与反序列化 249
12.5.2 JSON序列化与反序列化 250
12.6 牛刀小试批量更改文件名 252
12.7 调试 253
12.8 问题解答 254
12.9 温故知新，学以致用 254
第13章 多线程 256
13.1 线程和进程 256
13.1.1 进程 256
13.1.2 线程 256
13.1.3 多线程与多进程 257
13.2 使用线程 258
13.2.1 全局解释器锁 258
13.2.2 退出线程 258
13.2.3 Python的线程模块 259
13.3 _thread模块 259
13.4 threading模块 261
13.5 线程同步 265
13.6 线程优先级队列 267
13.7 线程与进程比较 269
13.7.1 线程切换 270
13.7.2 计算密集型与IO密集型 270
13.7.3 异步IO 271
13.8 牛刀小试多线程简单爬虫 271
13.9 调试 272
13.10 问题解答 273
13.11 温故知新，学以致用 273
第14章 发送和接收电子邮件 275
14.1 电子邮件介绍 275
14.2 发送邮件 277
14.2.1 SMTP发送邮件 277
14.2.2 发送HTML格式的邮件 279
14.2.3 发送带附件的邮件 280
14.2.4 发送图片 281
14.2.5 同时支持HTML和Plain格式 282
14.2.6 加密SMTP 284
14.3 POP3接收邮件 284
14.3.1 POP3下载邮件 285
14.3.2 解析邮件 286
14.4 牛刀小试邮件发送通用化 287
14.5 调试 290
14.6 问题解答 290
14.7 温故知新，学以致用 290
第15章 网络编程 292
15.1 初识网络编程 292
15.2 TCPIP简介 292
15.3 网络设计模块 293
15.3.1 Socket简介 294
15.3.2 socket模块 294
15.3.3 socket对象（内建）方法 296
15.4 TCP编程 297
15.4.1 客户端 297
15.4.2 服务器编程 299
15.5 UDP编程 303
15.6 urllib模块 305
15.6.1 GET请求 305
15.6.2 POST请求 306
15.7 牛刀小试模拟浏览器 307
15.8 调试 308
15.9 问题解答 308
15.10 温故知新，学以致用 308
第16章 GUI编程 310
16.1 GUI简介 310
16.1.1 常用GUI库简介 310
16.1.2 安装tkinter 311
16.2 概念介绍 311
16.2.1 窗口和控件 311
16.2.2 事件驱动处理 312
16.2.3 布局管理器 312
16.3 Tk控件 312
16.3.1 Button控件 313
16.3.2 Checkbutton控件 314
16.3.3 Label控件 315
16.3.4 Text控件 316
16.3.5 Menu控件 317
16.4 tkinter 组合控件 319
16.5 牛刀小试计算器开发 320
16.6 调试 325
16.7 问题解答 325
16.8 温故知新，学以致用 325
第17章 操作数据库 327
17.1 数据库介绍 327
17.2 Python数据库API 328
17.2.1 全局变量 328
17.2.2 异常 329
17.2.3 连接和游标 329
17.2.4 类型 331
17.3 数据库操作 331
17.3.1 数据库连接 331
17.3.2 创建数据库表 332
17.3.3 数据库插入 333
17.3.4 数据库查询 334
17.3.5 数据库更新 335
17.3.6 数据库删除 336
17.4 事务 337
17.5 调试 338
17.6 问题解答 338
17.7 温故知新，学以致用 339
第18章 项目实战爬虫 340
18.1 了解爬虫 340
18.2 爬虫的原理 341
18.3 爬虫常用的几种技巧 341
18.3.1 基本方法 341
18.3.2 使用代理服务器 342
18.3.3 Cookie处理 342
18.3.4 伪装成浏览器 343
18.3.5 登录 343
18.4 爬虫示例抓取豆瓣电影Top250影评数据 344
18.4.1 确定URL格式 344
18.4.2 页面抓取 344
18.4.3 提取相关信息 345
18.4.4 写入文件 346
18.4.5 完善代码 346
18.5 项目小结 349
第19章 自然语言分词与词频统计 350
19.1 概念介绍 350
19.1.1 SQLAlchemy简介 350
19.1.2 pyecharts简介 351
19.1.3 jieba分词库简介 351
19.1.4 BeautifulSoup库简介 351
19.2 库的安装与使用 351
19.2.1 SQLAlchemy的安装与使用 351
19.2.2 pyecharts的安装与使用 352
19.2.3 jieba分词库的安装与使用 353
19.2.4 BeautifulSoup的安装与使用 354
19.3 分词与词频统计实战 354
19.3.1 整体结构设计 355
19.3.2 数据结构设计 355
19.3.3 数据的爬取与保存 356
19.3.4 制定关键词库 358
19.3.5 词频统计与图表生成 358
19.4 分词与词频统计完整代码实现与结果查看 359
19.5 项目小结 367
第20章 区块链实战 368
20.1 区块链简介 368
20.1.1 区块链的定义 368
20.1.2 区块链的特点 369
20.1.3 区块链应用行业及领域 369
20.2 区块链代码结构设计 369
20.2.1 环境准备 369
20.2.2 代码结构设计 369
20.3 区块链具体逻辑实现 371
20.3.1 块结构 371
20.3.2 加入交易 372
20.3.3 创建新块 372
20.3.4 工作量证明的理解 374
20.3.5 工作量证明的实现 374
20.4 API接口层开发 375
20.4.1 发送交易 375
20.4.2 挖矿 376
20.4.3 返回整个区块链 376
20.5 运行区块链 377
20.6 分布式实现 378
20.6.1 注册节点 379
20.6.2 实现共识算法 379
20.7 完整项目代码与执行 381
20.8 项目小结 393
附录 394
A.1 数学函数 394
A.2 随机函数 394
A.3 三角函数 395
A.4 Python字符串内建函数 395
A.5 列表方法 397
A.6 字典内置方法 397
A.7 正则表达式模式 398
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前 言
什么是Python，为什么要使用它？Python是一种解释型的、面向对象的、带有动态语义的高级程序设计语言。这里有很多术语，你可以在阅读本书的过程中逐渐弄懂。
Python是一种使你在编程时能够保持自己风格的程序设计语言，Python可以使用清晰易懂的程序来实现想要的功能。如果你之前没有任何编程经历，那么既简单又强大的Python就是你入门的完美选择。
伴随着国家对人工智能发展的全面支持与鼓励、国际上对人工智能的重视以及国家教育部将Python加入高考科目，使得Python在中国的使用范围迅速扩大；另外，随着区块链、人工智能、大数据、云计算等技术的迅速崛起，市场对Python人才的需求让长期沉默的Python语言一下子备受众人的关注，本书可以说是应运而生。本书是以Python 3.7版本编写而成的，对于想学习和了解Python 3.7的读者，推荐阅读本书。
本书的特色
本书专门针对Python新手量身定做，是编者学习和使用Python开发过程中的体会和经验总结，涵盖实际开发中重要的知识点，内容详尽，代码可读性及可操作性强。
本书主要介绍Python语言的类型和对象、操作符和表达式、编程结构和控制流、函数、序列、多线程、正则表达式、面向对象编程、文件操作、网络编程、邮件收发、数据库操作等，并安排了Python爬虫、自然语言处理和区块链项目范例，各章还安排了调试、问题解答、温故知新、牛刀小试等内容，以帮助读者学会处理程序异常，解决学习中的困惑，巩固知识、学以致用。
本书的另一个特色是，使用通俗易懂的描述和丰富的示例代码，并结合日常生活中的一些小事件，使本书读起来生动有趣，把复杂的问题以简单的形式展现出来，使读者学起来很轻松，充分感受到学习Python编程的乐趣和魅力。
本书的内容
本书共分20章，各章内容安排如下：
第1章主要介绍Python的起源、应用场合、前景以及Python 3的一些新特性。
第2章主要介绍Python的基础知识，为后续学习相关内容做铺垫。
第3章重点介绍列表和元组。
第4章重点介绍字符串的格式化、分割、搜索等方法。
第5章介绍字典，字典是一种通过名字引用值的数据结构。
第6章从import语句开始，逐步深入介绍条件语句、循环语句以及列表等一些更深层次的语句。
第7章主要介绍函数，函数是组织好的、可重复使用的、用来实现单一或相关联功能的代码段。
第8章主要介绍Python面向对象编程的特性，Python从设计之初就是一门面向对象语言，它提供一些语言特性支持面向对象编程。
第9章将带领读者学习如何处理各种异常，以及创建和自定义异常。
第10章将具体讲解Python中日期和时间的使用。
第11章主要介绍正则表达式的基本使用。
第12章主要介绍如何使用Python在硬盘上创建、读取和保存文件。
第13章主要介绍Python中的多线程编程。
第14章主要介绍如何使用Python语言发送和接收邮件。
第15章重点介绍Python在网络编程方面的特性。
第16章重点介绍Python的图形化编程GUI编程。
第17章重点介绍在Python 3中使用PyMySQL连接数据库，并实现简单的增、删、改、查。
第18章根据前面所学的内容讲解一个爬虫的实战项目。
第19章结合爬虫、分词、词频统计等知识点实现自然语言的分词和词频统计。
第20章以当下很火的区块链做一个完整的Python实现。
读者对象
? Python 3.x初学者。
? 想学习和了解Python 3.x的程序员。
? Python 3.x网课、培训机构、中学及大专院校的学生。
关于本书
本书是在《Python 3.5从零开始学》的基础上改版而成的。《Python 3.5从零开始学》的出版受到很多读者的欢迎，半年之内，连续7次印刷，期间读者通过QQ、邮件等方式提出了很多的修正与改进意见，并希望可以有更多知识点的覆盖，如添加GUI编程方面的内容、有更多的示例等。本书基于Python 3.7版本编写而成，结合读者朋友们的要求，每章都增加了一个综合性实战小示例，并且每章的习题量也增加了。本书还增加了GUI编程，并且结合当前市场需求，将之前的数据分析实战更改为自然语言分词与词频统计实战，最后增加了区块链的项目实战。
致谢
本书在写作过程中遇到了很多困难以及写作方式上的困惑，好在如今是信息互联的时代，让笔者有机会参阅很多相关信息，也让很多困难得以较好地解决。本书在写作过程中参考了一些相关资料，主要包括《Python基础教程（第2版）》《笨办法学 Python（第4版）》《像计算机科学家一样思考Python》、廖雪峰的博客以及W3C等。在此，对这些资料的编者表示真诚的感谢。
在本书交稿之际，感谢清华大学出版社的王金柱编辑，在本书编写的过程中，王编辑给予了很多指导和修改意见。同时感谢刘艳老师对其中一些章节录制了视频，供大家更方便地学习本书内容，也感谢刘艳老师能参与本书部分章节的编写和修改。最后，感谢家人和朋友在写作期间给予的安静写作环境，让笔者不被更多琐事打扰，从而专心于写作。感谢你们，没有你们的帮助与关心，本书不能如期完成。
最后感谢读者们的鼓励和支持，正因为有你们不断指出不足、不断提出问题与意见，才使本书更臻完美。
客户支持
你现在已经是《Python 3.7从零开始学》一书的读者了，为了让你能获取更多、更便捷的资源，笔者还为你准备了以下内容。
刘宇宙
2018年9月
推 荐 序
如果你想学习一门语言，我诚挚向你推荐Python。
Python是那么优雅，它干净、简洁，却又不失严谨，如果你是程序员，希望通过教你的小孩子编程来锻炼逻辑思维能力，Python一定是首选，相信我，这是最不坑娃的选择。从职业的角度而言，Python是典型的万金油，它可以应用在Web开发、人工智能、服务器运维、科学与数字计算、3D游戏开发、网络编程等众多领域。无论是国外的Google、YouTube，还是国内的阿里、腾讯，众多的知名公司都在应用着Python。
在TIOBE的榜单上，Python也是前三甲的常客。越来越多的程序员，转而成为Python的信徒，这是一门魅力四射的编程语言。
Python是一种解释型、面向对象、动态数据类型的高级程序设计语言，近两年Python程序员的用人需求猛增，兄弟连2017年也发布了Python课程，希望通过我们的努力，为Python技术的推广做一点事情。您正在阅读的这本教材，就是我们的科普计划之一，还有配套学习的视频教程。
Python社区有一句名言：Life is short, You need Python.
翻译过来就是：人生苦短，快用Python！记得多年前，我在会场第一次看到一位程序员，穿着如此有范的文化衫，就对这门语言充满了好奇，而且，它从未让我失望。
Enjoy Python, This book is for you！
2006年，我筹划创办了兄弟连教育。在过去的十余年里，兄弟连培养了几万名IT程序员，我们的培训课程、大学讲座、出版图书、视频教程等，业内无人不知，无人不晓，兄弟连也一直是PHP培训领域的领头羊。时至今日，我们已经在全国各地设立多所分校，开设了Python 人工智能、Java 大数据、Go 区块链、Linux云计算、PHP、UIUE、HTML5等众多课程。
兄弟连教育创办人：李超
2018年9月
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