第1篇 基礎(chǔ)篇 第1章 認(rèn)識(shí)大蟒：Python快速入門 2 1.1 什么是大蟒（Python） 3 1.2 Python是位“年輕的老同志” 3 1.3 Python語言有什么特點(diǎn) 5 1.4 Python語言的應(yīng)用領(lǐng)域 7 ★新手問答★ 8 本章小結(jié) 8 第2章 磨好利牙，子彈上膛：準(zhǔn)備好工作環(huán)境 9 2.1 版本的比較與選擇 10 2.2 在Windows上安裝Python 14 2.2.1　下載安裝程序 15 2.2.2　圖解安裝步驟 17 2.3 在macOS上安裝Python 19 2.3.1　版本選擇 20 2.3.2　下載安裝程序 20 2.3.3　圖解安裝步驟 22 2.4 選擇合適的開發(fā)工具 26 2.4.1　Anaconda 26 2.4.2　Visual Studio 27 2.4.3　PyCharm 27 2.4.4　Eclipse 28 2.4.5　Komodo 29 2.4.6　Visual Studio Code/Sublime/EditPlus/UltraEdit 30 2.5 安裝所需的第三方組件（庫） 30 2.5.1　安裝Matplotlib、NumPy和SciPy 31 2.5.2　安裝Python Imaging Library（Pillow） 34 2.5.3　安裝Requests 35 2.5.4　安裝BeautifulSoup 36 2.5.5　安裝Pandas 37 2.5.6　安裝Basemap 39 2.5.7　安裝SQLAlchemy 40 ★新手問答★ 42 ★小試牛刀★ 42 本章小結(jié) 44 第3章 大蟒的基本技能之一：Python語言基礎(chǔ) 45 3.1 基本概念 46 3.1.1　變量 46 3.1.2　保留字 47 3.1.3　注釋 48 3.1.4　行與縮進(jìn) 49 3.2 數(shù)據(jù)類型 50 3.2.1　Number 50 3.2.2　Bool 54 3.2.3　String 55 3.2.4　正則表達(dá)式 58 3.2.5　List 63 3.2.6　Tuple 69 3.2.7　Set 70 3.2.8　Dictionary 73 3.3 運(yùn)算符 74 3.3.1　算術(shù)運(yùn)算符 74 3.3.2　比較（關(guān)系）運(yùn)算符 74 3.3.3　賦值運(yùn)算符 75 3.3.4　邏輯運(yùn)算符 76 3.3.5　位運(yùn)算符 77 3.3.6　成員運(yùn)算符 78 3.3.7　身份運(yùn)算符 78 3.3.8　運(yùn)算符優(yōu)先級(jí) 79 ★新手問答★ 79 ★小試牛刀★ 80 本章小結(jié) 80 第4章 大蟒的基本技能之二：Python語言進(jìn)階 81 4.1 流程控制 82 4.1.1　條件語句 82 4.1.2　循環(huán)語句 85 4.1.3　break、continue和pass 87 4.2 異常處理 89 4.3 函數(shù) 92 4.3.1　函數(shù)的基本概念 92 4.3.2　變量作用域 99 4.3.3　迭代器和生成器 100 4.3.4　裝飾器 105 4.4 面向?qū)ο缶幊?107 4.4.1　類和對(duì)象 108 4.4.2　魔術(shù)方法 114 4.5 文件操作 116 ★新手問答★ 119 ★小試牛刀★ 119 本章小結(jié) 120 第2篇 應(yīng)用篇 第5章 給大蟒找食：Python的數(shù)據(jù)存取操作 122 5.1 餐前小食：文本文件的數(shù)據(jù)存取 123 5.1.1　基于分隔符的文本數(shù)據(jù)文件 123 5.1.2　基于JSON格式的文本文件 129 5.2 開胃菜：Excel文件的數(shù)據(jù)存取 132 5.2.1　Excel的模塊和庫 132 5.2.2　讀取Excel文件 133 5.2.3　生成Excel文件并寫入數(shù)據(jù) 135 5.3 主菜：寫一個(gè)爬蟲來收集網(wǎng)頁數(shù)據(jù) 136 5.3.1　爬蟲的概念 136 5.3.2　寫一個(gè)簡(jiǎn)單的爬蟲 137 5.3.3　保存爬取到的數(shù)據(jù) 140 5.4 主菜：操作MySQL數(shù)據(jù)庫 141 5.4.1　MySQL數(shù)據(jù)庫是什么 142 5.4.2　選擇并安裝MySQL數(shù)據(jù)庫連接組件 142 5.4.3　連接到MySQL數(shù)據(jù)庫 143 5.4.4　把數(shù)據(jù)放進(jìn)去 145 5.4.5　把數(shù)據(jù)拿出來 149 5.4.6　刪除和更新數(shù)據(jù) 151 5.5 甜點(diǎn)：ORM框架 153 ★新手問答★ 159 ★小試牛刀★ 160 本章小結(jié) 162 第6章 洗干凈了再吃：使用Python預(yù)處理數(shù)據(jù) 163 6.1 清洗和預(yù)處理數(shù)據(jù)的原因及方法 164 6.1.1　數(shù)據(jù)清洗和預(yù)處理的意義及原則 164 6.1.2　臟數(shù)據(jù)清洗方法 165 6.2 使用Pandas預(yù)處理數(shù)據(jù) 167 6.2.1　Pandas數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu) 167 6.2.2　預(yù)處理數(shù)據(jù) 171 ★新手問答★ 177 ★小試牛刀★ 177 本章小結(jié) 182 第7章 有營(yíng)養(yǎng)的食物：大數(shù)據(jù)分析及可視化基礎(chǔ)知識(shí) 183 7.1 大數(shù)據(jù)的概念 184 7.2 大數(shù)據(jù)分析 186 7.2.1　數(shù)據(jù)收集 186 7.2.2　數(shù)據(jù)存儲(chǔ) 186 7.2.3　資源管理與服務(wù)協(xié)調(diào) 187 7.2.4　計(jì)算引擎 187 7.2.5　數(shù)據(jù)分析 188 7.2.6　數(shù)據(jù)可視化 188 7.3 使用NumPy和SciPy快速處理數(shù)據(jù) 188 7.3.1　使用NumPy處理多維數(shù)組 188 7.3.2　使用SciPy完成高級(jí)數(shù)學(xué)計(jì)算 195 ★新手問答★ 202 ★小試牛刀★ 202 本章小結(jié) 206 第8章 大蟒神通之一：使用Matplotlib繪制基礎(chǔ)圖形 207 8.1 繪制簡(jiǎn)單圖形 208 8.1.1　使用plot()繪制折線圖 208 8.1.2　使用bar()繪制柱狀圖 210 8.1.3　使用barh()繪制條形圖 214 8.1.4　使用hist()繪制直方圖 215 8.1.5　使用pie()繪制餅圖 218 8.1.6　使用polar()繪制雷達(dá)圖 220 8.1.7　使用scatter()繪制散點(diǎn)圖 221 8.1.8　使用stem()繪制棉棒圖 222 8.1.9　使用boxplot()繪制箱線圖 223 8.1.10　使用errorbar()繪制誤差棒圖 225 8.1.11　使用stackplot()繪制堆積折線圖 227 8.1.12　使用broken_barh()繪制間斷條形圖 228 8.1.13　使用step()繪制階梯圖 229 8.2 繪制高級(jí)圖形 231 8.2.1　對(duì)數(shù)圖 231 8.2.2　頻譜圖 232 8.2.3　矢量場(chǎng)流線圖 233 8.2.4　繪制兩個(gè)變量間的互相關(guān)圖形 234 ★新手問答★ 235 ★小試牛刀★ 236 本章小結(jié) 238 第9章 大蟒神通之二：使用Matplotlib美化和修飾圖形 239 9.1 調(diào)整坐標(biāo)軸和刻度 240 9.1.1　設(shè)置坐標(biāo)軸刻度 240 9.1.2　設(shè)置坐標(biāo)軸的標(biāo)簽文本 241 9.1.3　繪制刻度線的網(wǎng)格線 243 9.1.4　移動(dòng)坐標(biāo)軸的位置 244 9.2 添加標(biāo)題、圖例和注釋文本 245 9.2.1　設(shè)置標(biāo)題的展示樣式 246 9.2.2　設(shè)置圖例的展示樣式 248 9.2.3　添加注釋文本 249 9.3 設(shè)置線形和文本字體 251 9.3.1　設(shè)置線形樣式 251 9.3.2　設(shè)置文本屬性和字體屬性 253 9.4 使用顏色 258 9.4.1　使用顏色參數(shù) 258 9.4.2　使用色彩映射和添加顏色標(biāo)尺 259 9.5 劃分畫布 262 ★新手問答★ 263 ★小試牛刀★ 264 本章小結(jié) 266 第10章 大蟒神通之三：數(shù)據(jù)可視化之3D圖形應(yīng)用 267 10.1 創(chuàng)建3D可視化圖表 268 10.1.1　3D柱狀圖和3D直方圖 268 10.1.2　3D線框圖、3D曲面圖和3D三翼面圖 270 10.2 使用Matplotlib創(chuàng)建動(dòng)畫 273 ★新手問答★ 275 ★小試牛刀★ 276 本章小結(jié) 278 第11章 大蟒神通之四：圖像處理 279 11.1 使用Python Imaging Library處理圖像 280 11.2 生成CAPTCHA圖像 283 ★新手問答★ 286 ★小試牛刀★ 286 本章小結(jié) 288 第3篇 實(shí)戰(zhàn)篇 第12章 綜合案例：全國縣級(jí)市天氣預(yù)報(bào)的數(shù)據(jù)可視化分析 290 12.1 目標(biāo)與計(jì)劃 291 12.1.1　具體目標(biāo) 291 12.1.2　工作計(jì)劃 293 12.2 確定目標(biāo)數(shù)據(jù) 293 12.3 試驗(yàn)抓取數(shù)據(jù) 297 12.4 保存數(shù)據(jù)入庫 299 12.5 檢查清理數(shù)據(jù) 310 12.5.1　檢查數(shù)據(jù)完整性與合法性 310 12.5.2　清理或預(yù)處理數(shù)據(jù) 311 12.6 繪制圖形圖表 311 本章小結(jié) 314 附錄 315 附錄A Python命令行參數(shù)處理模塊argparse簡(jiǎn)介 316 附錄B Python編程代碼的風(fēng)格 319 附錄C Python常見面試題精選 321