本书以Python 3.9为基础，结合丰富动手练习与项目实战，通俗易懂地介绍了Python编程与实际开发的重要知识点，内容包括：Python环境构建、数据类型、运算符和表达式、数据结构和控制流、函数、序列、多线程编程、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，并提供Python爬虫、自然语言处理、区块链开发、图片处理与文件处理项目，各章还安排了程序调试、问题解答、牛刀小试、练习题等内容，以帮助读者学会处理程序异常，解答学习困惑，巩固知识，提升开发技能。 本书以生活化场景为对象展开教学，边讲解边示范，很适合从未有过编程经验的读者，本书的内容丰富，技术新颖，涉及知识面较广，对于想转行Python编程的读者也很有参考价值，希望本书可以帮助读者快速登堂入室，成为编程高手。

第1章 开始Python之旅 1 1.1 Python的起源 1 1.2 Python的应用场合 2 1.3 Python 3.9的新特性 4 1.4 如何学习Python 5 1.5 构建Python开发环境 6 1.5.1 在Windows系统中安装Python 6 1.5.2 在Linux、UNIX系统和Mac中安装Python 13 1.5.3 其他版本 13 1.6 从Hello World开始 13 1.7 调试 14 1.8 答疑解惑 16 1.9 课后思考与练习 16 第2章 Python编程基础 17 2.1 认识程序 17 2.1.1 程序 17 2.1.2 调试 18 2.1.3 语法错误—南辕北辙 19 2.1.4 运行错误—突然停止 19 2.1.5 语义错误—答非所问 19 2.2 数据类型 20 2.2.1 整型 20 2.2.2 浮点型 22 2.2.3 复数 23 2.2.4 数据类型转换 24 2.2.5 常量 24 2.3 变量和关键字 25 2.3.1 变量 25 2.3.2 变量名称 29 2.3.3 Python关键字 30 2.4 语句 30 2.5 表达式 32 2.6 运算符和操作对象 33 2.6.1 什么是运算符和操作对象 33 2.6.2 算术运算符 33 2.6.3 比较运算符 34 2.6.4 赋值运算符 36 2.6.5 位运算符 37 2.6.6 逻辑运算符 38 2.6.7 成员运算符 39 2.6.8 身份运算符 39 2.6.9 运算符的优先级 40 2.7 字符串操作 42 2.8 注释 45 2.9 牛刀小试—九九乘法表逆实现 46 2.10 调试 47 2.11 答疑解惑 47 2.12 课后思考与练习 48 第3章 列表和元组 49 3.1 通用序列操作 50 3.1.1 索引 50 3.1.2 分片 52 3.1.3 序列相加 56 3.1.4 乘法 57 3.1.5 成员资格 58 3.1.6 长度、小值和值 59 3.2 列表 59 3.2.1 更新列表 60 3.2.2 嵌套列表 66 3.2.3 列表方法 67 3.3 元组 77 3.3.1 tuple()函数 78 3.3.2 元组的基本操作 78 3.3.3 元组内置函数 80 3.4 列表与元组的区别 81 3.5 牛刀小试——实现杨辉三角 83 3.6 调试 84 3.7 答疑解惑 85 3.8 课后思考与练习 85 第4章 字符串 87 4.1 字符串的简单操作 87 4.2 字符串格式化 89 4.2.1 经典的字符串格式化符号—百分号（%） 89 4.2.2 元组的字符串格式化 91 4.2.3 format字符串格式化 94 4.2.4 f字符串格式化 95 4.2.5 f-string字符串格式化 96 4.3 字符串方法 97 4.3.1 split()方法 97 4.3.2 strip()方法 98 4.3.3 join()方法 98 4.3.4 find()方法 99 4.3.5 lower()方法 100 4.3.6 upper()方法 101 4.3.7 replace()方法 102 4.3.8 swapcase()方法 103 4.3.9 translate()方法 103 4.3.10 移除前缀和后缀方法 104 4.4 牛刀小试—变形金刚 105 4.5 调试 106 4.6 答疑解惑 107 4.7 课后思考与练习 107 第5章 字典和集合 108 5.1 字典的使用 108 5.2 创建和使用字典 109 5.2.1 dict()函数 110 5.2.2 字典的基本操作 111 5.2.3 字典和列表比较 113 5.3 字典方法 114 5.3.1 get()方法 114 5.3.2 keys()方法 115 5.3.3 values()方法 116 5.3.4 key in dict方法 116 5.3.5 update()方法 117 5.3.6 clear()方法 117 5.3.7 copy()方法 118 5.3.8 fromkeys()方法 119 5.3.9 items()方法 120 5.3.10 setdefault()方法 120 5.4 字典合并与更新运算符 121 5.5 集合 122 5.5.1 创建集合 123 5.5.2 集���方法 124 5.6 牛刀小试——字典合并与排序 125 5.7 调试 126 5.8 答疑解惑 126 5.9 课后思考与练习 127 第6章 条件、循环和其他语句 128 6.1 使用文本编辑器 128 6.2 import的使用 130 6.2.1 import语句 130 6.2.2 使用逗号输出 133 6.3 别样的赋值 134 6.3.1 序列解包 134 6.3.2 链式赋值 135 6.3.3 增量赋值 136 6.4 语句块 136 6.5 条件语句 137 6.5.1 布尔变量的作用 137 6.5.2 if语句 138 6.5.3 else子句 139 6.5.4 elif子句 140 6.5.5 嵌套代码块 140 6.5.6 更多操作 141 6.5.7 断言 143 6.6 循环 144 6.6.1 while循环 144 6.6.2 for循环 145 6.6.3 循环遍历字典元素 147 6.6.4 迭代工具 148 6.6.5 跳出循环 149 6.6.6 循环中的else子句 152 6.7 pass语句 153 6.8 牛刀小试（1）——猜字游戏编写 154 6.9 牛刀小试（2）——平方数 155 6.10 Python程序调试 156 6.11 答疑解惑 156 6.12 课后思考与练习 157 第7章 函数 158 7.1 调用函数 158 7.2 定义函数 160 7.3 函数的参数 163 7.3.1 必须参数 163 7.3.2 关键字参数 164 7.3.3 默认参数 165 7.3.4 可变参数 168 7.3.5 组合参数 169 7.3.6 仅通过位置指定的参数 170 7.4 执行流程 172 7.5 形参和实参 172 7.6 变量的作用域 173 7.6.1 局部变量 173 7.6.2 全局变量 175 7.7 有返回值和无返回值函数 177 7.8 为什么要引入函数 178 7.9 返回函数 179 7.10 递归函数 181 7.11 匿名函数 184 7.12 偏函数 186 7.13 牛刀小试（1）——经典排序之快速排序实现 187 7.14 牛刀小试（2）——时间装饰器 189 7.15 调试 190 7.16 答疑解惑 190 7.17 课后思考与练习 191 第8章 面向对象编程 192 8.1 理解面向对象编程 192 8.2 类的定义与使用 193 8.2.1 类的定义 193 8.2.2 类的使用 194 8.3 深入类 195 8.3.1 类的构造方法 195 8.3.2 类的访问权限 199 8.4 继承 204 8.5 多态 207 8.6 封装 210 8.7 多重继承 211 8.8 获取对象信息 214 8.9 类的专有方法 216 8.10 牛刀小试（1）——出行建议 221 8.11 牛刀小试（2）——判断一棵树是否为二叉搜索树 223 8.12 调试 224 8.13 答疑解惑 225 8.14 课后思考与练习 225 第9章 异常处理 227 9.1 什么是异常 227 9.2 异常处理 228 9.3 抛出异常 229 9.4 捕捉多个异常 230 9.5 使用一个块捕捉多个异常 231 9.6 捕捉对象 232 9.7 全捕捉 232 9.8 异常中的else 233 9.9 自定义异常 234 9.10 finally子句 235 9.11 异常和函数 236 9.12 牛刀小试——正常数和异常数 237 9.13 Bug的由来 239 9.14 课后思考与练习 239 第10章 日期和时间 241 10.1 日期和时间 241 10.1.1 时间戳 241 10.1.2 时间格式化符号 242 10.1.3 struct_time元组 243 10.2 time模块 243 10.2.1 time()函数 243 10.2.2 strftime()函数 245 10.2.3 strptime()函数 245 10.2.4 localtime()函数 246 10.2.5 sleep()函数 246 10.2.6 gmtime()函数 247 10.2.7 mktime()函数 247 10.2.8 asctime()函数 248 10.2.9 ctime()函数 248 10.2.10 三种时间格式转化 249 10.3 datetime模块 249 10.4 日历模块 254 10.5 牛刀小试——时间大杂烩 255 10.6 调试 260 10.7 课后思考与练习 260 第11章 正则表达式 261 11.1 认识正则表达式 261 11.2 re模块 263 11.2.1 re.match函数 263 11.2.2 re.search方法 264 11.2.3 re.match与re.search的区别 264 11.3 贪婪模式和非贪婪模式 265 11.4 替换 266 11.5 编译 267 11.6 牛刀小试（1）——匹配比较 267 11.7 牛刀小试（2）——文本解析 268 11.8 课后思考与练习 270 第12章 文件操作 271 12.1 打开文件 271 12.1.1 文件模式 273 12.1.2 缓存 273 12.2 基本文件方法 274 12.2.1 读和写 274 12.2.2 读写行 277 12.2.3 关闭文件 278 12.2.4 文件重命名 279 12.2.5 删除文件 280 12.3 对文件内容进行迭代 280 12.3.1 按字节处理 280 12.3.2 按行操作 281 12.3.3 使用fileinput实现懒加载式迭代 282 12.3.4 文件迭代器 282 12.4 StringIO函数 282 12.5 序列化与反序列化 283 12.5.1 一般序列化与反序列化 283 12.5.2 JSON序列化与反序列化 284 12.6 牛刀小试——批量更改文件名 286 12.7 调试 287 12.8 答疑解惑 288 12.9 课后思考与练习 288 第13章 多线程编程 290 13.1 线程和进程 290 13.1.1 进程 290 13.1.2 线程 291 13.1.3 多线程与多进程 291 13.2 使用线程 292 13.2.1 全局解释器锁 292 13.2.2 退出线程 293 13.2.3 Python的线程模块 293 13.3 _thread模块 293 13.4 threading模块与Thread类 296 13.4.1 threading模块 296 13.4.2 Thread类 296 13.5 线程同步 301 13.6 线程优先级队列 303 13.7 线程与进程比较 306 13.7.1 线程切换 306 13.7.2 计算密集型与IO密集型 307 13.7.3 异步IO 307 13.8 牛刀小试——多线程简单爬虫 308 13.9 调试 309 13.10 答疑解惑 309 13.11 课后思考与练习 310 第14章 发送和接收电子邮件 311 14.1 电子邮件介绍 311 14.2 发送邮件 313 14.2.1 SMTP发送邮件 313 14.2.2 发送HTML格式的邮件 316 14.2.3 发送带附件的邮件 317 14.2.4 发送图片 318 14.2.5 同时支持HTML和Plain格式 319 14.2.6 加密SMTP 321 14.3 POP3接收邮件 322 14.3.1 POP3下载邮件 322 14.3.2 解析邮件 323 14.4 牛刀小试——邮件发送通用化 325 14.5 调试 328 14.6 答疑解惑 329 14.7 课后思考与练习 329 第15章 网络编程 330 15.1 初识网络编程 330 15.2 TCP/IP简介 330 15.3 网络设计模块 331 15.3.1 socket简介 331 15.3.2 socket模块 332 15.3.3 socket对象（内建）方法 333 15.4 TCP编程 335 15.4.1 客户端编程 335 15.4.2 服务器编程 337 15.5 UDP编程 341 15.6 urllib模块 344 15.6.1 GET请求 344 15.6.2 POST请求 345 15.7 牛刀小试——模拟浏览器 347 15.8 调试 347 15.9 答疑解惑 348 15.10 课后思考与练习 348 第16章 GUI编程 349 16.1 GUI简介 349 16.1.1 常用GUI库简介 349 16.1.2 安装tkinter 350 16.2 概念介绍 350 16.2.1 窗口和控件 350 16.2.2 事件驱动处理 351 16.2.3 布局管理器 351 16.3 tkinter的控件 351 16.3.1 Button控件 352 16.3.2 Checkbutton控件 353 16.3.3 Label控件 355 16.3.4 Text控件 356 16.3.5 Menu控件 357 16.4 tkinter组合控件 359 16.5 牛刀小试——计算器开发 361 16.6 调试 366 16.7 答疑解惑 367 16.8 课后思考与练习 367 第17章 操作数据库 368 17.1 数据库介绍 368 17.2 Python数据库API 369 17.2.1 全局变量 369 17.2.2 异常 370 17.2.3 连接和游标 370 17.2.4 类型 372 17.3 数据库操作 372 17.3.1 数据库连接 372 17.3.2 创建数据库表 373 17.3.3 数据库插入 375 17.3.4 数据库查询 376 17.3.5 数据库更新 377 17.3.6 数据库删除 378 17.4 事务 379 17.5 调试 380 17.6 答疑解惑 381 17.7 课后思考与练习 381 第18章 网络爬虫项目 382 18.1 了解爬虫 382 18.2 爬虫的原理 383 18.3 爬虫常用的几种技巧 383 18.3.1 基本方法 384 18.3.2 使用代理服务器 384 18.3.3 Cookie处理 384 18.3.4 伪装成浏览器 385 18.3.5 登录 385 18.4 爬虫示例——抓取豆瓣电影Top250影评数据 386 18.4.1 确定URL格式 386 18.4.2 页面抓取 386 18.4.3 提取相关信息 387 18.4.4 写入文件 389 18.4.5 完善代码 389 18.5 项目小结 392 第19章 自然语言分词与词频统计项目 393 19.1 概念介绍 393 19.1.1 SQLAlchemy简介 393 19.1.2 pyecharts简介 394 19.1.3 jieba分词库简介 394 19.1.4 BeautifulSoup库简介 394 19.2 库的安装与使用 394 19.2.1 SQLAlchemy的安装与使用 394 19.2.2 pyecharts的安装与使用 396 19.2.3 jieba分词库的安装与使用 396 19.2.4 BeautifulSoup的安装与使用 397 19.3 分词与词频统计实战 398 19.3.1 整体结构设计 398 19.3.2 数据结构设计 399 19.3.3 数据的爬取与保存 400 19.3.4 制定关键词库 402 19.3.5 词频统计与图表生成 402 19.4 分词与词频统计完整代码实现与结果查看 404 19.5 项目小结 413 第20章 区块链项目 414 20.1 区块链简介 414 20.1.1 区块链的定义 414 20.1.2 区块链的特点 415 20.1.3 区块链应用行业及领域 415 20.2 区块链代码结构设计 415 20.2.1 环境准备 415 20.2.2 代码结构设计 415 20.3 区块链具体逻辑实现 418 20.3.1 块结构 418 20.3.2 加入交易 418 20.3.3 创建新块 419 20.3.4 工作量证明的理解 420 20.3.5 工作量证明的实现 421 20.4 API接口层开发 422 20.4.1 发送交易 422 20.4.2 挖矿 422 20.4.3 返回整个区块链 423 20.5 运行区块链 424 20.6 分布式实现 425 20.6.1 注册节点 426 20.6.2 实现共识算法 426 20.7 完整项目代码与执行 429 20.8 项目小结 443 第21章 图片处理项目 444 21.1 图片处理基本库简介 444 21.2 读取图片大小 447 21.3 图片完好性检测 449 21.4 相同图片检测 451 21.5 项目小结 457 第22章 不同格式文件处理 458 22.1 TXT文件读写 458 22.2 CSV文件读写 462 22.3 XLSX文件读写 465 22.3.1 使用xlrd模块读取Excel数据 466 22.3.2 使用openpyxl模块写数据 468 22.4 JSON文件读写 469 22.5 Word文件读写 471 22.6 XML文件读写 475 22.7 读取CSV文件数据并插入MySQL数据库 477 22.8 项目小结 484 附录A 485