**部分 Python編程基礎

第1章 Python基礎　2

1.1　在交互式環境中輸入表達式　2

1.2　整型、浮點型和字符串數據類型　4

1.3　字符串連接和復制　5

1.4　在變量中保存值　6

1.4.1　賦值語句　6

1.4.2　變量名　7

1.5　第 一個程序　7

1.6　程序剖析　8

1.6.1　注釋　9

1.6.2　print()函數　9

1.6.3　input()函數　9

1.6.4　輸出用戶的名字　9

1.6.5　len()函數　10

1.6.6　str()、int()和float()函數　10

1.7　小結　13

1.8　習題　13

第2章 控制流　15

2.1　布爾值　16

2.2　比較操作符　16

2.3　布爾操作符　18

2.3.1　二元布爾操作符　18

2.3.2　not操作符　19

2.4　混合布爾和比較操作符　19

2.5　控制流的元素　20

2.5.1　條件　20

2.5.2　代碼塊　20

2.6　程序執行　20

2.7　控制流語句　21

2.7.1　if語句　21

2.7.2　else語句　22

2.7.3　elif語句　22

2.7.4　while循環語句　27

2.7.5　惱人的循環　29

2.7.6　break語句　30

2.7.7　continue語句　32

2.7.8　for循環和range()函數　34

2.7.9　等價的while循環　36

2.7.10　range()函數的開始、停止和步長參數　36

2.8　導入模塊　37

2.9　用sys.exit()函數提前結束程序　38

2.10　小程序：猜數字　39

2.11　小程序：石頭、紙、剪刀　40

2.12　小結　43

2.13　習題　43

第3章　函數　45

3.1　def語句和參數　46

3.2　返回值和return語句　47

3.3　None值　48

3.4　關鍵字參數和print()函數　48

3.5　調用棧　49

3.6　局部和全局作用域　51

3.6.1　局部變量不能在全局作用域內使用　52

3.6.2　局部作用域不能使用其他局部作用域內的變量　52

3.6.3　全局變量可以在局部作用域中讀取　53

3.6.4　名稱相同的局部變量和全局變量　53

3.7　global語句　54

3.8　異常處理　56

3.9　小程序：Zigzag　57

3.10　小結　59

3.11　習題　59

3.12　實踐項目　59

3.12.1　Collatz序列　60

3.12.2　輸入驗證　60

第4章　列表　61

4.1　列表數據類型　61

4.2　使用列表　65

4.3　增強的賦值操作　69

4.4　方法　69

4.5　例子程序：神奇8球和列表　73

4.6　序列數據類型　74

4.7　引用　77

4.8　小程序：Conway的生命游戲　80

4.9　小結　84

4.10　習題　84

4.11　實踐項目　85

第5章　字典和結構化數據　87

5.1　字典數據類型　87

5.2　美觀輸出　92

5.3　使用數據結構對真實世界建模　93

5.4　小結　98

5.5　習題　98

5.6　實踐項目　98

第6章　字符串操作　101

6.1　處理字符串　101

6.2　將字符串放入其他字符串　104

6.3　有用的字符串方法　105

6.4　使用ord()和chr()函數的字符的數值　112

6.5　用pyperclip模塊復制粘貼字符串　112

6.6　項目：使用多剪貼板自動回復消息　113

第1步：程序設計和數據結構　113

第2步：處理命令行參數　114

第3步：復制正確的短語　114

6.7　項目：在Wiki標記中添加無序列表　115

第1步：從剪貼板中復制和粘貼　115

第2步：分離文本中的行，并添加星號　116

第3步：連接修改過的行　116

6.8　小程序：Pig Latin　117

6.9　小結　120

6.10　習題　120

6.11　實踐項目　121

第二部分　自動化任務

第7章　模式匹配與正則表達式　126

7.1　不用正則表達式來查找文本模式　126

7.2　用正則表達式查找文本模式　128

7.3　用正則表達式匹配更多模式　130

7.4　貪心和非貪心匹配　134

7.5　findall()方法　134

7.6　字符分類　135

7.7　建立自己的字符分類　136

7.8　插入字符和美元字符　136

7.9　通配字符　137

7.10　正則表達式符號復習　138

7.11　不區分大小寫的匹配　139

7.12　用sub()方法替換字符串　139

7.13　管理復雜的正則表達式　140

7.14　組合使用re.IGNORECASE、re.DOTALL和re.VERBOSE　140

7.15　項目：電話號碼和E-mail地址提取程序　141

第1步：為電話號碼創建一個正則表達式　141

第2步：為E-mail地址創建一個正則表達式　142

第3步：在剪貼板文本中找到所有匹配　143

第4步：將所有匹配連接成一個字符串，復制到剪貼板　143

第5步：運行程序　144

第6步：類似程序的構想　144

7.16　小結　144

7.17　習題　145

7.18　實踐項目　146

第8章　輸入驗證　148

8.1　PyInputPlus模塊　149

8.1.1　關鍵字參數min、max、greaterThan和lessThan　150

8.1.2　關鍵字參數blank　150

8.1.3　關鍵字參數limit、timeout和default　151

8.1.4　關鍵字參數allowRegexes和blockRegexes　151

8.1.5　將自定義驗證函數傳遞給inputCustom()　152

8.2　項目：如何讓人忙幾個小時　153

8.3　項目：乘法測驗　154

8.4　小結　156

8.5　習題　156

8.6　實踐項目　157

8.6.1　三明治機　157

8.6.2　編寫自己的乘法測驗　157

第9章　讀寫文件　158

9.1　文件與文件路徑　158

9.2　文件讀寫過程　170

9.3　用shelve模塊保存變量　173

9.4　用pprint.pformat()函數保存變量　174

9.5　項目：生成隨機的測驗試卷文件　175

第1步：將測驗數據保存在一個字典中　175

第2步：創建測驗文件，并打亂問題的次序　176

第3步：創建答案選項　177

第4步：將內容寫入測驗試卷和答案文件　178

9.6　項目：創建可更新的多重剪貼板　179

第　1步：注釋和shelf設置　179

第　2步：用一個關鍵字保存剪貼板內容　180

第3步：列出關鍵字和加載關鍵字的內容　180

9.7　小結　181

9.8　習題　181

9.9　實踐項目　182

第　10章 組織文件　183

10.1　shutil模塊　183

10.2　遍歷目錄樹　186

10.3　用zipfile模塊壓縮文件　188

10.4　項目：將帶有美國風格日期的文件重命名為歐洲風格日期　190

第1步：為美國風格的日期創建一個正則表達式　190

第2步：識別文件名中的日期部分　191

第3步：構成新文件名，并對文件重命名　192

第4步：類似程序的想法　192

10.5　項目：將一個文件夾備份到一個ZIP文件　193

第1步：弄清楚ZIP文件的名稱　193

第2步：創建新ZIP文件　194

第3步：遍歷目錄樹并添加到ZIP文件　194

第4步：類似程序的想法　195

10.6　小結　195

10.7　習題　196

10.8　實踐項目　196

第　11章 調試　197

11.1　拋出異常　197

11.2　取得回溯字符串　199

11.3　斷言　200

在交通燈模擬中使用斷言　201

11.4　日志　202

11.5　Mu的調試器　205

11.6　小結　209

11.7　習題　209

11.8　實踐項目　210

第12章 從Web抓取信息　211

12.1　項目：利用webbrowser模塊的mapIt.py　211

第1步：弄清楚URL　212

第2步：處理命令行參數　212

第3步：處理剪貼板內容，加載瀏覽器　213

第4步：類似程序的想法　214

12.2　用requests模塊從Web下載文件　214

12.3　將下載的文件保存到硬盤　216

12.4　HTML　217

12.5　用bs4模塊解析HTML　220

12.6　項目: 打開所有搜索結果　223

第1步：獲取命令行參數，并請求查詢頁面　224

第2步：找到所有的結果　224

第3步：針對每個結果打開Web瀏覽器　225

第4步：類似程序的想法　226

12.7　項目：下載所有XKCD漫畫　226

第1步：設計程序　227

第2步：下載網頁　228

第3步：尋找和下載漫畫圖像　228

第4步：保存圖像，找到前一張漫畫　229

第5步：類似程序的想法　230

12.8　用selenium模塊控制瀏覽器　230

12.9　小結　235

12.10　習題　236

12.11　實踐項目　236

第13章 處理Excel電子表格　238

13.1　Excel文檔　238

13.2　安裝openpyxl模塊　238

13.3　讀取Excel文檔　239

13.4　項目：從電子表格中讀取數據　244

第1步：讀取電子表格數據　244

第2步：填充數據結構　245

第3步：將結果寫入文件　246

第4步：類似程序的思想　247

13.5　寫入Excel文檔　247

13.6　項目：更新電子表格　249

第1步：利用更新信息建立數據結構　249

第2步：檢查所有行，更新不正確的價格　250

第3步：類似程序的思想　251

13.7　設置單元格的字體風格　251

13.8　Font對象　252

13.9　公式　253

13.10　調整行和列　253

13.11　小結　257

13.12　習題　258

13.13　實踐項目　258

第14章 處理Google電子表格　261

14.1　安裝和設置EZSheets　261

14.2　Spreadsheet對象　263

14.3　工作表對象　266

14.4　利用Google Sheets 配額　272

14.5　小結　273

14.6　習題　273

14.7　實踐項目　273

第15章 處理PDF和Word文檔　275

15.1　PDF文檔　275

15.2　項目：從多個PDF中合并選擇的頁面　281

第1步：找到所有PDF文檔　281

第2步：打開每個PDF文檔　282

第3步：添加每一頁　282

第4步：保存結果　283

第5步：類似程序的想法　283

15.3　Word文檔　284

15.4　從Word文檔中創建PDF　291

15.5　小結　292

15.6　習題　292

15.7　實踐項目　293

第16章 處理CSV文件和 JSON數據　295

16.1　csv模塊　295

16.2　項目：從CSV文件中刪除標題行　300

第1步：循環遍歷每個CSV文件　301

第2步：讀入CSV文件　301

第3步：寫入CSV文件，沒有第　一行　302

第4步：類似程序的想法　303

16.3　JSON和API　303

16.4　json模塊　304

16.5　項目：取得當前的天氣數據　305

第1步：從命令行參數獲取位置　305

第2步：下載JSON數據　306

第3步：加載JSON數據并輸出天氣　307

第4步：類似程序的想法　308

16.6　小結　308

16.7　習題　308

16.8　實踐項目　309

第17章 保持時間、計劃任務和啟動程序　310

17.1　time模塊　310

17.2　數字四舍五入　312

17.3　項目：超級秒表　312

第1步：設置程序來記錄時間　313

第2步：記錄并輸出單圈時間　313

第3步：類似程序的想法　314

17.4　datetime模塊　314

17.5　回顧Python的時間函數　318

17.6　多線程　319

17.7　項目：多線程XKCD下載程序　322

第1步：修改程序以使用函數　322

第2步：創建并啟動線程　323

第3步：等待所有線程結束　323

17.8　從Python啟動其他程序　324

17.9　項目：簡單的倒計時程序　327

第1步：倒計時　328

第2步：播放聲音文件　328

第3步：類似程序的想法　329

17.10　小結　329

17.11　習題　329

17.12　實踐項目　330

第18章 發送電子郵件和短信　331

18.1　使用Gmail API發送和接收電子郵件　331

18.2　SMTP　335

18.3　發送電子郵件　335

18.4　IMAP　338

18.5　用IMAP獲取和刪除電子郵件　339

18.6　項目：向會員發送會費提醒電子郵件　346

第1步：打開Excel文件　346

第2步：查找所有未支付會費的成員　347

第3步：發送定制的電子郵件提醒　348

18.7　使用短信電子郵件網關發送短信　349

18.8　用Twilio發送短信　350

18.9　項目：“只給我發短信”模塊　352

18.10　小結　353

18.11　習題　354

18.12　實踐項目　354

第19章 操作圖像　356

19.1　計算機圖像基礎　356

19.2　用pillow操作圖像　358

19.3　項目：添加徽標　366

第1步：打開徽標圖像　366

第2步：遍歷所有文件并打開圖像　367

第3步：調整圖像的大小　368

第4步：添加徽標，并保存更改　369

第5步：類似程序的想法　370

19.4　在圖像上繪畫　370

19.4.1　繪制形狀　370

19.4.2　繪制文本　372

19.5　小結　373

19.6　習題　374

19.7　實踐項目　374

第20章 用GUI自動化控制鍵盤和鼠標　376

20.1　安裝pyautogui模塊　376

20.2　在macOS上設置無障礙應用程序　377

20.3　走對路　377

20.4　控制鼠標指針移動　377

20.5　控制鼠標交互　379

20.6　規劃鼠標運動　382

20.7　處理屏幕　383

20.8　圖像識別　384

20.9　獲取窗口信息　385

20.10　控制鍵盤　389

20.11　設置GUI自動化腳本　391

20.12　復習PyAutoGUI的函數　392

20.13　項目：自動填表程序　393

第　1步：弄清楚步驟　394

第　2步：建立坐標　395

第3步：開始輸入數據　396

第4步：處理選擇列表和單選按鈕　396

第5步：提交表單并等待　397

20.14　顯示消息框　398

20.15　小結　399

20.16　習題　399

20.17　實踐項目　400

附錄A　安裝第三方模塊　402

A.1　pip工具　402

A.2　安裝第三方模塊　403

A.3　為Mu編輯器安裝模塊　404

附錄B　運行程序　406

B.1　從命令行窗口運行程序　406

B.2　在Windows操作系統上運行Python程序　407

B.3　在macOS上運行Python程序　408

B.4　在Ubuntu Linux操作系統上運行Python程序　408

B.5　運行Python程序時禁用斷言　409