Python大數據基礎與實戰（簡體書）

本書以Python 3.7.2為基礎，系統地介紹了Python程序設計的基礎知識。全書分為三篇，共13章。第一篇“Python基礎知識”，包含第1～6章；第二篇“Python高級特性”，包含第7～9章；第三篇“Python數據分析與處理”，包含第10～13章。其中每個知識點提供了大量的示例代碼，並且重點講述了數據可視化庫Matplotlib和Seaborn、科學計算庫Numpy、數據分析和處理庫Pandas等的使用以及網絡爬蟲系統的設計。書中還提供了一些數據分析和處理的案例，可幫助讀者對數據分析和處理方法以及Python的編程實現有一個初步的認識和掌握。
本書內容翔實，實例豐富，語言深入淺出，既適合作為高等學校計算機、大數據、人工智能等相關專業Python編程課程的教材，也可以作為Python開發人員的參考書。

第一篇 Python基礎知識

第1章 初識Python 2
1.1 Python的發展歷史 2
1.2 Python的特點和應用 3
1.3 Python的安裝 4
1.3.1 Windows下安裝Python 4
1.3.2 Linux下安裝Python 7
1.3.3 Mac OS X下安裝Python 8
1.3.4 環境變量的配置 8
1.4 Python程序的運行方式 8
1.5 Python庫的使用 10
1.5.1 擴展庫的管理 10
1.5.2 模塊的導入與使用 10
1.6 程序組成和編碼規範 12
1.7 案例實戰 13
本章小結 15
課後習題 16
第2章 Python語言基礎 17
2.1 標識符與關鍵字 17
2.1.1 標識符 17
2.1.2 關鍵字 18
2.2 變量 18
2.2.1 對象和類型 18
2.2.2 變量的創建 19
2.2.3 變量的刪除 20
2.3 數據類型 21
2.4 運算符 23
2.4.1 算術運算符 23
2.4.2 邏輯運算符 25
2.4.3 關係運算符 25
2.4.4 位運算符 26
2.4.5 矩陣相乘運算符 27
2.4.6 賦值運算符 27
2.5 表達式 28
2.6 常用函數 28
2.6.1 內置函數 28
2.6.2 模塊函數 30
2.7 Python程序基本結構 31
2.7.1 物理行和邏輯行 32
2.7.2 語句分隔 32
2.7.3 縮進 32
2.7.4 注釋 33
2.8 基本輸入輸出 33
2.8.1 input函數 34
2.8.2 print函數 34
2.9 案例實戰 35
本章小結 36
課後習題 36
第3章 序列結構 37
3.1 序列概述 37
3.2 列表 38
3.2.1 列表的創建和刪除 38
3.2.2 列表的賦值和拷貝 38
3.2.3 列表的常用操作 40
3.3 元組 48
3.3.1 元組的創建和刪除 48
3.3.2 元組的基本操作 49
3.3.3 生成器推導式 50
3.4 字典 51
3.4.1 字典的創建和刪除 51
3.4.2 字典的賦值和拷貝 52
3.4.3 字典的基本操作 52
3.5 集合 54
3.5.1 集合的創建和刪除 54
3.5.2 集合的賦值和拷貝 55
3.5.3 集合的基本操作 55
3.6 元組的封裝與序列的拆封 56
3.7 案例實戰 57
本章小結 58
課後習題 58
第4章 字符串 59
4.1 字符串的編碼方式 59
4.2 字符串的表示形式 60
4.3 字符串的基本操作 61
4.3.1 字符串的訪問方式 61
4.3.2 字符串的轉義 62
4.3.3 基本操作符 63
4.4 字符串的方法 63
4.5 字符串常量 67
4.6 字符串的格式化 67
4.6.1 格式化表達式 67
4.6.2 format()方法 68
4.7 案例實戰 69
本章小結 70
課後習題 70
第5章 流程控制 71
5.1 條件表達式 71
5.2 選擇結構 71
5.2.1 單分支選擇結構 71
5.2.2 雙分支選擇結構 72
5.2.3 多分支選擇結構 73
5.2.4 選擇結構的嵌套 74
5.3 循環結構 75
5.4 break和continue語句 77
5.5 案例實戰 77
本章小結 79
課後習題 79
第6章 自定義函數 81
6.1 函數的定義 81
6.2 函數的調用 82
6.3 函數的參數 83
6.3.1 位置參數 84
6.3.2 默認值參數 84
6.3.3 關鍵字參數 85
6.3.4 可變長度參數 85
6.4 函數的返回值 86
6.5 lambda表達式 86
6.6 生成器 88
6.7 裝飾器 88
6.8 變量的作用域 89
6.9 函數的遞歸 90
6.10 案例實戰 92
本章小結 93
課後習題 93

第二篇 Python高級特性

第7章 面向對象編程 96
7.1 類和對象 96
7.2 屬性和方法 97
7.2.1 屬性 97
7.2.2 方法 98
7.3 構造方法和析構方法 99
7.3.1 構造方法 99
7.3.2 析構方法 100
7.4 封裝 101
7.5 繼承 102
7.5.1 單繼承 102
7.5.2 多繼承 103
7.6 多態 104
7.7 案例實戰 105
本章小結 108
課後習題 108
第8章 異常處理 110
8.1 錯誤與異常 110
8.2 異常類 111
8.3 異常處理 111
8.3.1 捕獲指定異常 111
8.3.2 捕獲多個異常 112
8.3.3 未捕獲到異常 113
8.3.4 try...except...finally語句 114
8.4 自定義異常和拋出異常 114
8.5 斷言 115
8.6 案例實戰 116
本章小結 117
課後習題 117
第9章 文件操作 119
9.1 文件的打開和關閉 119
9.1.1 文件的打開 119
9.1.2 文件的關閉 120
9.2 文本文件的讀寫 121
9.2.1 寫文件 121
9.2.2 讀文件 122
9.3 二進制文件的讀寫 124
9.4 文件的操作 125
9.5 目錄的操作 127
9.6 案例實戰 128
本章小結 129
課後習題 129

第三篇 Python數據分析與處理

第10章 數據可視化技術 132
10.1 pyplot基本繪圖流程 132
10.2 基於函數的可視化操作 132
10.2.1 常用繪圖函數 133
10.2.2 繪製多個子圖 135
10.3 基於對象的可視化操作 136
10.4 配置文件 137
10.5 中文顯示 138
10.6 分類圖 139
10.6.1 對數坐標圖 139
10.6.2 極坐標圖 140
10.6.3 直方圖 141
10.6.4 柱狀圖 141
10.6.5 餅狀圖 143
10.6.6 散點圖 144
10.6.7 箱線圖 144
10.6.8 三維繪圖 145
10.7 Seaborn可視化 147
10.7.1 Seaborn樣式 147
10.7.2 分類圖 148
10.8 案例實戰 157
本章小結 160
課後習題 161
第11章 Numpy基礎與實戰 162
11.1 多維數組對象ndarray 162
11.1.1 創建ndarray對象 162
11.1.2 變換數組的形狀 163
11.1.3 數組的組合和分割 164
11.1.4 自動生成數組 166
11.1.5 隨機數函數 167
11.1.6 數組索引和切片 168
11.2 數組運算 172
11.2.1 創建Numpy矩陣 172
11.2.2 矩陣運算 173
11.2.3 通用函數 174
11.2.4 統計函數 175
11.2.5 線性代數 176
11.3 數組的存取 176
11.4 案例實戰 177
本章小結 178
課後習題 178
第12章 Pandas基礎與實戰 180
12.1 Pandas數據結構 180
12.1.1 Series 180
12.1.2 DataFrame 181
12.2 Pandas索引操作 182
12.2.1 重新索引 182
12.2.2 更換索引 184
12.3 數據選擇 186
12.3.1 索引與切片 186
12.3.2 操作行與列 190
12.4 數據運算 191
12.4.1 算術運算 191
12.4.2 函數應用與映射 193
12.4.3 排序 194
12.4.4 統計信息 195
12.4.5 唯一值與值計數 196
12.5 數據清洗 197
12.5.1 處理缺失值 197
12.5.2 處理重複值 199
12.5.3 替換值 200
12.6 數據分組 201
12.7 聚合運算 204
12.7.1 聚合運算方法 204
12.7.2 多函數應用 206
12.8 數據的讀取與存儲 207
12.8.1 文本數據的讀取與存儲 207
12.8.2 Excel數據的讀取與存儲 210
12.9 案例實戰 210
本章小結 214
課後習題 214
第13章 網絡爬蟲基礎與實戰 216
13.1 爬蟲系統的架構 216
13.2 常用的爬蟲技術 216
13.2.1 實現HTTP請求 216
13.2.2 實現網頁解析 217
13.2.3 爬蟲框架 217
13.3 爬蟲基礎 217
13.3.1 HTTP請求 217
13.3.2 HTTP響應 219
13.3.3 requests庫 219
13.4 網頁解析基礎 221
13.4.1 HTML簡介 221
13.4.2 XPath簡介 223
13.4.3 正則表達式 225
13.5 BeautifulSoup庫的使用 227
13.5.1 快速開始 228
13.5.2 對象類型 228
13.5.3 遍歷文檔樹 229
13.5.4 搜索文檔樹 230
13.5.5 爬蟲實例 232
13.6 lxml庫的使用 235
13.6.1 基本用法 235
13.6.2 高級用法 236
13.6.3 lxml爬蟲實例 237
13.7 Scrapy爬蟲框架 239
13.7.1 Scrapy的安裝 240
13.7.2 Scrapy爬蟲步驟 240
13.7.3 Scrapy爬蟲實現 242
13.8 案例實戰 245
本章小結 247
課後習題 247

參考文獻 248