前 言
本書是機械工業(yè)出版社策劃的普通高等教育十三五人工智能與大數(shù)據(jù)規(guī)劃教材中的一本，根據(jù)叢書的總體設計，本書定名為《大數(shù)據(jù)的Python 基礎》。雖然在整理內(nèi)容時確實適當增加了數(shù)據(jù)分析與處理需要用到的Python 基礎知識和相關案例，但實際上大部分內(nèi)容是使用Python 做任何領域的開發(fā)都要用到的基礎，畢竟基礎知識是通用的。全書共72 個例題，文件操作的案例稍多一些，不管是日常工作還是數(shù)據(jù)采集與分析，都用得到。還有很多例子是隱藏在基礎知識和代碼片段中的，需要仔細挖掘和體會。
筆者個人建議，書上的內(nèi)容至少要閱讀三遍。第一遍通覽全書，快速了解總體內(nèi)容和知識框架，并大概了解一些術語。第二遍仔細閱讀并認真練習每一段代碼和每一個例題，動手輸入并運行這些代碼，確保結果正確。第三遍重點體會書上的代碼為什么要這樣寫，想想還有沒有更好的寫法，思考一下每個代碼片段主要解決了什么問題，不同代碼片段和例題的集成又可以解決哪些問題。
本書全部代碼適用于Python 3.5/3.6/3.7 以及更新的版本，可以作為Python 愛好者的快速入門參考書，也可以作為數(shù)據(jù)科學與大數(shù)據(jù)技術專業(yè)和計算機、電子信息等其他相關專業(yè)的Python 程序設計課程教材。作為教材建議采用32 學時或48 學時。
歡迎關注筆者的微信公眾號Python 小屋，免費閱讀超過800 篇原創(chuàng)Python 技術文章或者免費觀看超過300 節(jié)Python 微課，雖然微課中的案例與本書并不完全一樣，但是很多知識點是相通的，可以觸類旁通，也有助于對本書中案例的學習和理解。選用本書作教材的教師可以在筆者的微信公眾號文章中選擇更多習題和實驗項目用于教學。如果廣大讀者朋友和用書教師發(fā)現(xiàn)書中不足之處，歡迎通過微信公眾號留言或者用電子郵箱dongfuguo2005@126.com 與筆者聯(lián)系，在此表示衷心感謝！
董付國
目 錄
前言
學時分配建議
第1章Python開發(fā)環(huán)境搭建與使用 1 本章學習目標 1
1.1Python 語言概述 1
1.2Python 開發(fā)環(huán)境搭建 2
1.2.1 IDLE 2
1.2.2 Anaconda3 3
1.3安裝擴展庫 5
1.4標準庫與擴展庫對象的導入與使用 7
1.5 Python 代碼布局規(guī)范 8
本章知識要點 9
習題 9
第2章Python常用內(nèi)置對象與運算符 10
本章學習目標 10
2.1Python 常用內(nèi)置對象 10
2.1.1 常量與變量 11
2.1.2 數(shù)字 13
2.1.3 字符串 14
2.1.4 列表、元組、字典、集合 15
2.2Python 運算符與表達式 15
2.2.1 算術運算符 16
2.2.2 關系運算符 18
2.2.3 成員測試運算符 19
2.2.4 集合運算符 19
2.2.5 邏輯運算符 19
2.3Python 常用內(nèi)置函數(shù) 20
2.3.1 類型轉換函數(shù) 22
2.3.2 max() 、min() 、sum() 25
2.3.3 input() 、print() 26
2.3.4 sorted() 、reversed() 27
2.3.5 map() 29
2.3.6 reduce() 30
2.3.7 filter() 31
大數(shù)據(jù)的Python基礎
2.3.8 range() 32
2.3.9 zip() 32
本章知識要點 33
習題 34
第3章列表與元組 35
本章學習目標 35
3.1 列表 35
3.1.1 列表創(chuàng)建與刪除 35
3.1.2 列表元素訪問 36
3.1.3 列表常用方法 37
3.1.4 列表對象支持的運算符 39
3.1.5 內(nèi)置函數(shù)對列表的操作 40
3.2 列表推導式語法與應用 41
3.3 元組與生成器表達式 45
3.3.1 元組創(chuàng)建與元素訪問 45
3.3.2 元組與列表的區(qū)別 45
3.3.3 生成器表達式 46
3.4 切片語法與應用 47
3.5 序列解包 49
本章知識要點 50
習題 50 第4章字典 52
本章學習目標 52
4.1 基本概念 52
4.2 字典創(chuàng)建與刪除 52
4.3 字典元素訪問 53
4.4 字典元素添加、修改與刪除 54
4.5 字典應用案例 55
本章知識要點 57
習題 58 第5章集合 59
本章學習目標 59
5.1 基本概念 59
5.2 集合創(chuàng)建與刪除 59
5.3 集合常用操作與運算 60
5.3.1 集合元素增加與刪除 60
5.3.2 集合運算 61
5.3.3 內(nèi)置函數(shù)對集合的操作 61
5.4 集合應用案例 62
目 錄VII
本章知識要點 64 習題 65 第6章字符串與正則表達式 66 本章學習目標 66
6.1 字符串編碼格式 66
6.2 轉義字符與原始字符串 67
6.3 字符串常用方法與操作 67
6.3.1 format() 68
6.3.2 encode() 69
6.3.3 find() 、rfind() 、index() 、rindex() 、count() 70
6.3.4 split() 、rsplit() 71
6.3.5 join() 72
6.3.6 lower() 、upper()、capitalize() 、title() 、swapcase() 72
6.3.7 replace() 、maketrans() 、translate() 73
6.3.8 strip() 、rstrip() 、lstrip() 74
6.3.9 startswith() 、endswith() 75
6.3.10 isalnum() 、isalpha() 、isdigit() 、isspace() 、isupper() 、islower() 75
6.3.11 center() 、ljust() 、rjust() 75
6.3.12 字符串支持的運算符 76
6.3.13 適用于字符串的內(nèi)置函數(shù) 76
6.3.14 字符串切片 77
6.3.15 數(shù)據(jù)壓縮與解壓縮 78
6.4 正則表達式語法與應用 78
6.4.1 正則表達式基本語法 78
6.4.2 使用正則表達式模塊re 處理字符串 80
6.5 分詞與中文拼音處理 82
6.5.1 分詞 82
6.5.2 中文拼音處理 83
6.6 應用案例 84
本章知識要點 93
習題 93
第7章 程序控制結構 95 本章學習目標 95
7.1 基本語法 95
7.1.1 條件表達式 95
7.1.2 選擇結構基本語法 95
7.1.3 循環(huán)結構基本語法 98
7.1.4 異常處理結構基本語法 99
7.2 應用案例 100
大數(shù)據(jù)的Python基礎
本章知識要點 103
習題 103
第8章函數(shù)設計與應用 104
本章學習目標 104
8.1 函數(shù)定義與使用 104
8.1.1 基本語法 104
8.1.2 遞歸函數(shù) 105
8.1.3 函數(shù)嵌套定義 106
8.2 函數(shù)參數(shù) 107
8.2.1 位置參數(shù) 107
8.2.2 默認值參數(shù) 108
8.2.3 關鍵參數(shù) 108
8.2.4 可變長度參數(shù) 109
8.3 變量作用域 110
8.4 lambda 表達式 111
8.5 生成器函數(shù) 112
8.6 應用案例 113
本章知識要點 122
習題 123
第9章文件與文件夾操作 124
本章學習目標 124
9.1 文件的概念及分類 124
9.2 文件操作基本知識 125
9.2.1 內(nèi)置函數(shù)open() 125
9.2.2 文件對象常用方法 125
9.2.3 上下文管理語句with 126
9.3 文本文件內(nèi)容操作案例 126
9.4 JSON 文件操作 127
9.5 CSV 文件操作 129
9.6 二進制文件操作 129
9.6.1 使用pickle 模塊讀寫二進制文件 130
9.6.2 使用struct 模塊讀寫二進制文件 131
9.7 標準庫對文件與文件夾的操作 132
9.7.1 os 模塊 132
9.7.2 os.path 模塊 133
9.7.3 shutil 模塊 134
9.8 Excel 與Word 文件操作案例 136
本章知識要點 148 習題 148
目 錄IX
第10章numpy與pandas基礎 149 本章學習目標 149
10.1 numpy 數(shù)組運算與矩陣運算基礎 149
10.1.1 數(shù)組生成與常用操作 149
10.1.2 矩陣生成與常用操作 160
10.1.3 計算特征值與特征向量 164
10.1.4 計算逆矩陣 165
10.1.5 矩陣QR 分解 165
10.1.6 計算行列式 165
10.1.7 矩陣奇異值分解 166
10.1.8 求解線性方程組 167
10.1.9 計算矩陣和向量的范數(shù) 167
10.2 pandas 數(shù)據(jù)處理基礎 167
10.2.1 一維數(shù)組Series 與常用索引數(shù)組生成與操作 168
10.2.2 創(chuàng)建二維數(shù)組DataFrame 171
10.2.3 DataFrame 常用操作 173
10.2.4 缺失值處理 178
10.2.5 重復值處理 179
10.2.6 異常值處理 180
10.2.7 分組計算 181
10.2.8 透視轉換與交叉表 182
10.2.9 數(shù)據(jù)差分 184
10.2.10 計算相關系數(shù) 185
本章知識要點 186
習題 187
習題答案 188
附錄 189
附錄A Python 編程常見問題與解答 189
附錄B Python 關鍵字清單 192
附錄C 常用Python 內(nèi)置模塊與標準庫清單 193
附錄D 常用Python 擴展庫清單 194
參考文獻 195
書單推薦
