本书从零基础读者的角度出发，通过通俗易懂的语言、丰富多彩的实例，循序渐进地让读者在实践中学习Python编程知识，并提升自己的实际开发能力。 全书共分为4篇21章，内容包括开启Python之旅、变量与基本数据类型、与计算机交流、运算符与表达式、程序的控制结构、序列的通用操作、列表（list）、元组（tuple）、字符串的常用操作、正则表达式操作、字典与集合、函数、模块和包、面向对象与类、文件I/O、异常处理与程序调试、海龟绘图、GUI设计之PyQt5、网络爬虫开发、小海龟挑战大迷宫、AI图像识别助手等。书中知识点讲解细致，侧重介绍每个知识点的使用场景，涉及的代码给出了详细的注释，可以使读者轻松领会Python程序开发的精髓，快速提高开发技能。同时，本书配套了大量教学视频，扫码即可观看，还提供所有程序源文件，方便读者实践。 本书适合人工智能、网络爬虫工程师及Python初学者等自学使用，也可用作高等院校相关专业的教材及参考书。

第1篇　基础篇
第1章　开启Python之旅 2 视频讲解：6节，78分钟
1．1　Python概述 3
1．1．1　Python简介 3
1．1．2　Python的版本 3
1．1．3　Python的应用领域 3
1．2　搭建Python开发环境 4
1．2．1　在Windows操作系统上安装Python 4
1．2．2　在Linux操作系统上安装Python 9
1．2．3　在Mac OS操作系统中安装Python 10
1．3　常见问题的分析与解决 13
1．3．1　解决提示“'python'不是内部或外部命令……”的问题 13
1．3．2　我的Python安装到哪了？ 15
1．3．3　为什么出现2502/2503错误 17
1．4　第一个Python程序 17
1．4．1　在IDLE中编写“Hello World” 17
1．4．2　运行Python程序 19
1．4．3　常见问题的分析与解决 20
1．5　使用第三方开发工具PyCharm 20
1．5．1　PyCharm的下载与安装 20
1．5．2　运行PyCharm 22
1．5．3　创建工程目录 23
1．5．4　编写“Hello World”程序 24
本章知识思维导图 26

第2章　变量与基本数据类型 27 视频讲解：6节，70分钟
2．1　保留字与标识符 28
2．1．1　保留字 28
2．1．2　标识符 29
2．2　变量 30
2．2．1　什么是变量 30
2．2．2　定义与使用变量 30
2．3　基本数据类型 31
2．3．1　数字类型 31
[实例2．1]　根据身高、体重计算BMI指数 32
2．3．2　字符串类型 33
2．3．3　布尔类型 34
2．3．4　数据类型转换 34
[实例2．2]　模拟超市抹零结账行为 35
本章知识思维导图 36

第3章　与计算机交流 37 视频讲解：5节，65分钟
3．1　注释 38
3．1．1　单行注释 38
3．1．2　多行注释 39
3．1．3　文件编码声明注释 40
3．2　代码缩进 40
3．3　编码规范 42
3．3．1　编写规则 42
3．3．2　命名规范 43
3．4　输入与输出 44
3．4．1　使用print()函数输出 44
[实例3．1]　输出中英文版的乔布斯语录 45
3．4．2　使用input()函数输入 46
[实例3．2]　输入用户名和密码并输出 46
本章知识思维导图 47

第4章　运算符与表达式 48 视频讲解：6节，58分钟
4．1　算术运算符 49
[实例4．1]　计算学生成绩的分差及平均分 50
4．2　赋值运算符 50
4．2．1　简单的赋值运算 51
[实例4．2]　定义不同类型值的变量 51
4．2．2　复合赋值运算 51
[实例4．3]　复合赋值运算符的示例 52
4．2．3　多重赋值 52
4．3　比较（关系）运算符 53
[实例4．4]　使用比较运算符比较大小关系 54
4．4　逻辑运算符 54
[实例4．5]　参加手机店的打折活动 55
4．5　位运算符 56
4．5．1　“位与”运算 56
4．5．2　“位或”运算 56
4．5．3　“位异或”运算 56
4．5．4　“位取反”运算 57
4．5．5　左移位运算符<< 57
4．5．6　右移位运算符>> 57
4．6　赋值表达式 58
[实例4．6]　模拟用户注册时验证输入是否合法 58
4．7　运算符的优先级 59
本章知识思维导图 60

第5章　程序的控制结构 61 视频讲解：12节，112分钟
5．1　程序的基本结构 62
5．2　分支语句 62
5．2．1　最简单的if语句 63
[实例5．1]　根据BMI指数判断身材是否合理 63
5．2．2　if…else语句 64
[实例5．2]　模拟某大学毕业生在创业路上遇到困难时所做的选择 65
5．2．3　if…elif…else语句 66
[实例5．3]　输出玫瑰花语 67
5．2．4　if语句的嵌套 68
[实例5．4]　判断是否为酒后驾车 68
5．3　条件表达式 69
[实例5．5]　计算心理咨询师的费用 70
5．4　循环语句 70
5．4．1　while语句 70
[实例5．6]　助力瑛姑 ①：while循环版解题法 71
5．4．2　for语句 72
[实例5．7]　助力瑛姑 ②：for循环版解题法 73
5．4．3　循环嵌套 74
[实例5．8]　打印九九乘法表 75
5．5　跳转语句 75
5．5．1　break语句 76
[实例5．9]　助力瑛姑 ③：for循环改进版解题法 77
5．5．2　continue语句 77
[实例5．10]　逢七拍腿游戏 78
5．6　pass空语句 79
本章知识思维导图 79

第6章　序列的通用操作 80 视频讲解：7节，38分钟
6．1　什么是序列 81
6．2　索引（Indexing） 81
6．3　切片（Slicing） 82
[实例6．1]　找出藏头诗的诗头 82
6．4　 序列加法（Adding） 83
6．5　序列乘法（Multiplying） 83
6．6　检查某个元素是否是序列的成员（元素） 84
[实例6．2]　验证用户名是否被占用 85
6．7　计算序列的长度、最大值和最小值 85
6．7．1　计算序列的长度 85
6．7．2　获取序列中的最大值 86
6．7．3　获取序列中的最小值 88
本章知识思维导图 89

第7章　列表（list） 90 视频讲解：7节，90分钟
7．1　列表的创建和删除 91
7．1．1　使用赋值运算符直接创建列表 91
7．1．2　创建空列表 91
7．1．3　创建数值列表 91
7．1．4　删除列表 92
7．2　访问列表元素 92
[实例7．1]　输出励志文字 93
7．3　遍历列表 93
7．3．1　直接使用for循环实现 93
[实例7．2]　显示中国十大名胜古迹 94
7．3．2　使用for循环和enumerate()函数实现 94
[实例7．3]　带编号显示中国十大名胜古迹 94
7．4　添加、修改和删除列表元素 95
7．4．1　添加元素 95
[实例7．4]　向乒乓球男子单打世界排名榜列表中添加5名人员 96
7．4．2　修改元素 96
7．4．3　删除元素 96
7．5　对列表进行统计计算 97
7．5．1　获取指定元素出现的次数 98
7．5．2　获取指定元素首次出现的下标 98
7．5．3　统计数值列表的元素和 99
7．6　列表排序 99
7．6．1　使用列表对象的sort()方法 99
7．6．2　使用内置的sorted()函数实现 100
7．7　列表推导式 101
本章知识思维导图 103

第8章　元组（tuple） 104 视频讲解：6节，44分钟
8．1　什么是元组 105
8．2　元组的创建 105
8．2．1　使用赋值运算符直接创建元组 105
[实例8．1]　使用元组保存咖啡馆里提供的咖啡名称 106
8．2．2　创建空元组 106
8．2．3　创建数值元组 107
8．3　删除元组 107
8．4　访问和修改元组元素 107
8．4．1　访问元组元素 107
[实例8．2]　使用for循环列出咖啡馆里的咖啡名称 108
[实例8．3]　带编号显示咖啡馆里的咖啡名称 109
8．4．2　修改元组元素 109
8．5　元组推导式 110
[实例8．4]　生成一组100～999之间不重复的随机数 112
本章知识思维导图 112

第9章　字符串的常用操作 113 视频讲解：11节，117分钟
9．1　连接字符串 114
9．1．1　拼接字符串 114
9．1．2　合并字符串 115
[实例9．1]　通过好友列表生成全部被@的好友 115
9．2　计算字符串的长度 115
9．3　截取与分割字符串 116
9．3．1　截取字符串 116
[实例9．2]　截取身份证号码中的出生日期 118
9．3．2　分割字符串 118
[实例9．3]　输出被@的好友名称 119
9．4　查找或替换字符串 120
9．4．1　count()方法 120
9．4．2　find()方法 120
9．4．3　index()方法 121
9．4．4　startswith()方法 122
9．4．5　endswith()方法 122
9．4．6　replace()方法 122
9．5　字母的大小写转换 123
9．5．1　大写字母转换为小写字母 123
9．5．2　小写字母转换为大写字母 124
9．6　去除字符串中的空格和特殊字符 124
9．6．1　strip()方法 124
9．6．2　lstrip()方法 125
9．6．3　rstrip()方法 125
9．7　格式化字符串 126
9．7．1　使用“%”操作符 126
9．7．2　使用字符串对象的format()方法 127
[实例9．4]　格式化不同的数值类型数据（format()方法版） 129
9．7．3　使用f-string 129
[实例9．5]　格式化不同的数值类型数据（f-string版） 131
9．8　字符串编码转换 132
9．8．1　使用encode()方法编码 132
9．8．2　使用decode()方法解码 133
本章知识思维导图 134

第2篇　进阶篇
第10章　正则表达式操作 136 视频讲解：3节，34分钟
10．1　在Python中使用正则表达式 137
10．1．1　创建模式字符串 137
10．1．2　使用re模块实现正则表达式操作 138
[实例10．1]　匹配一个大写字母 139
10．2　Python支持的正则表达式语法 139
10．2．1　字符和字符集 139
[实例10．2]　匹配字符串中的第一个数字 140
10．2．2　限定符 141
[实例10．3]　匹配字符串中的3个数字 141
10．2．3　选择与分组 142
10．3　使用正则表达式操作字符串 143
10．3．1　匹配字符串 143
[实例10．4]　findall( )方法多分组匹配示例 145
[实例10．5]　finditer( )方法多分组匹配示例 146
10．3．2　替换字符串 147
[实例10．6]　替换出现的违禁词 147
10．3．3　分割字符串 148
本章知识思维导图 149

第11章　字典与集合 150 视频讲解：8节，83分钟
11．1　字典（dictionary） 151
11．1．1　创建字典 151
[实例11．1]　创建星座字典 152
11．1．2　删除字典 154
11．1．3　访问字典 154
11．1．4　遍历字典 155
11．1．5　添加、修改和删除字典元素 156
11．1．6　字典推导式 157
[实例11．2]　应用字典推导式创建星座字典 158
11．2　集合（set） 158
11．2．1　创建集合 159
[实例11．3]　创建保存学生选课信息的集合 159
11．2．2　向集合中添加元素 160
11．2．3　集合中删除元素 161
[实例11．4]　学生更改所选课程 162
11．2．4　集合的交集、并集和差集运算 162
[实例11．5]　对社团集合进行交集、并集和差集运算 162
本章知识思维导图 163

第12章　函数 164 视频讲解：13节，132分钟
12．1　自定义函数 165
12．1．1　创建函数 165
[实例12．1]　定义过滤危险字符的函数 166
12．1．2　调用函数 166
12．1．3　pass语句 167
12．2　传递参数 167
12．2．1　形式参数和实际参数 167
[实例12．2]　编写函数实现根据身高、体重计算BMI指数 169
12．2．2　位置参数 170
12．2．3　关键字参数 171
12．2．4　为参数设置默认值 171
12．2．5　可变参数 173
12．3　函数的返回值 175
[实例12．3]　编写计算矩形面积的函数 175
12．4　变量的作用域 176
12．4．1　局部变量 176
12．4．2　全局变量 176
12．5　匿名函数（lambda） 177
[实例12．4]　应用lambda实现对学生成绩列表排序 178
12．6　常用Python内置函数 179
本章知识思维导图 180

第13章　模块和包 181 视频讲解：10节，105分钟
13．1　什么是模块 182
13．2　自定义模块 182
13．2．1　创建模块 182
[实例13．1]　创建一个模块 182
13．2．2　使用import语句导入模块 182
13．2．3　使用from…import语句导入模块 183
[实例13．2]　导入两个包括同名函数的模块 184
13．2．4　模块搜索目录 186
13．3　以主程序的形式执行 187
[实例13．3]　创建走进VR的世界模块 187
13．4　Python中的包 189
13．4．1　Python程序的包结构 189
13．4．2　创建和使用包 190
13．5　引用其他模块 192
13．5．1　导入和使用标准模块 192
[实例13．4]　生成由数字、字母组成的4位验证码 192
13．5．2　第三方模块的下载与安装 194
本章知识思维导图 195

第14章　面向对象与类 196 视频讲解：11节，112分钟
14．1　面向对象的概念 197
14．1．1　对象 197
14．1．2　类 197
14．2　类的定义和使用 197
14．2．1　定义类 197
14．2．2　创建类的实例 198
14．2．3　魔术方法——__init__() 198
14．2．4　创建类的成员并访问 199
[实例14．1]　创建大雁类并定义飞行方法 200
[实例14．2]　通过类属性统计类的实例个数 201
14．2．5　私有成员 204
14．3　@property装饰器 205
14．3．1　将创建的方法转换为只读属性 205
14．3．2　为属性添加安全保护机制 205
[实例14．3]　在模拟电影点播功能时应用属性 206
14．4　继承 207
14．4．1　继承的基本语法 207
[实例14．4]　创建水果基类及其派生类 208
14．4．2　方法重写 208
14．4．3　派生类中调用基类的__init__()方法 209
[实例14．5]　在派生类中调用基类的__init__()方法定义类属性 210
本章知识思维导图 211

第15章　文件I/O 212 视频讲解：14节，140分钟
15．1　基本文件操作 213
15．1．1　创建和打开文件 213
15．1．2　关闭文件 215
15．1．3　打开文件时使用with语句 215
15．1．4　写入文件内容 216
[实例15．1]　将每日一贴信息写入文件 216
15．1．5　读取文件 218
[实例15．2]　读取文件中的指定字符 218
[实例15．3]　逐行显示每日一贴信息 219
15．2　目录操作 221
15．2．1　os和os．path模块 221
15．2．2　路径 223
15．2．3　判断目录是否存在 224
15．2．4　创建目录 225
15．2．5　删除目录 226
15．2．6　遍历目录 227
[实例15．4]　遍历指定目录 228
15．3　高级文件操作 229
15．3．1　删除文件 229
15．3．2　重命名文件和目录 230
[实例15．5]　重命名文件 230
15．3．3　获取文件基本信息 231
[实例15．6]　获取文件基本信息 232
本章知识思维导图 232

第16章　异常处理与程序调试 233 视频讲解：6节，52分钟
16．1　异常处理 234
16．1．1　了解Python中的异常 234
[实例16．1]　执行除法运算 234
16．1．2　使用try…except语句捕获异常 235
[实例16．2]　处理除运算可能产生的异常 236
16．1．3　使用try…except…else语句捕获异常 237
16．1．4　使用try…except…finally语句捕获异常 237
16．1．5　使用raise语句抛出异常 238
[实例16．3]　使用raise语句抛出“除数不能为0”的异常 239
16．2　程序调试 239
16．2．1　使用自带的IDLE调试程序 239
16．2．2　使用PyCharm调试程序 242
16．2．3　使用assert语句调试程序 245
[实例16．4]　演示使用断言调试程序 246
本章知识思维导图 247

第3篇　应用篇
第17章　海龟绘图 250
17．1　了解海龟绘图 251
17．1．1　海龟绘图的坐标系 251
17．1．2　海龟绘图三要素 252
17．2　绘制第一只海龟 252
[实例17．1]　绘制一只向前爬行的海龟 252
17．3　窗口设置 253
17．3．1　设置窗口的尺寸和初始位置 254
17．3．2　设置窗口标题 254
17．3．3　设置窗口的背景颜色 255
17．3．4　设置窗口的背景图片 256
17．3．5　清空屏幕上的绘图 256
17．3．6　关闭窗口 257
17．4　设置画笔样式 257
17．4．1　画笔初始形状 257
17．4．2　设置画笔颜色 258
17．4．3　落笔与抬笔 260
[实例17．2]　绘制两条不同颜色的平行线 261
17．4．4　设置线条粗细 261
17．4．5　隐藏与显示海龟光标 262
17．4．6　设置画笔的速度 263
17．5　绘制图形 263
17．5．1　绘制线条 263
[实例17．3]　绘制台阶 264
[实例17．4]　绘制回文图案 264
17．5．2　绘制矩形 265
[实例17．5]　绘制彩色边框的矩形 265
17．5．3　绘制圆或弧形 266
[实例17．6]　绘制五环 267
17．5．4　绘制多边形 268
17．5．5　绘制填充图形 269
17．5．6　将绘制的图形定义为画笔形状 270
[实例17．7]　定义画笔形状为正八边形 271
17．6　输入/输出文字 271
17．6．1　输出文字 271
17．6．2　输入文字 272
17．7　事件处理 274
17．7．1　键盘事件 274
17．7．2　鼠标事件 275
[实例17．8]　获取鼠标点击位置 275
[实例17．9]　简易手绘板 277
17．8　计时器 277
本章知识思维导图 278

第18章　GUI设计之PyQt5 279 视频讲解：11节，143分钟
18．1　初识Python GUI 280
18．2　安装PyQt5 280
18．3　使用Qt Designer创建窗口 282
18．3．1　创建主窗口 282
18．3．2　设计主窗口 283
18．3．3　预览窗口效果 284
18．3．4　将．ui文件转换为．py文件 284
18．4　信号与槽 286
18．4．1　编辑信号与槽 287
18．4．2　自定义槽 288
[实例18．1]　信号与自定义槽的绑定 288
18．4．3　将自定义槽连接到信号 288
18．5　常用控件 289
18．5．1　Label：标签控件 289
[实例18．2]　Label标签控件的使用 289
18．5．2　LineEdit：单行文本框 291
[实例18．3]　设计带用户名和密码的登录窗口 292
18．5．3　TextEdit：多行文本框 292
[实例18．4]　多行文本和HTML文本的对比显示 293
18．5．4　PushButton：按钮 293
[实例18．5]　制作用户登录窗口 294
18．5．5　CheckBox：复选框 295
[实例18．6]　设置用户权限 295
18．5．6　RadioButton：单选按钮 296
18．5．7　ComboBox：下拉组合框 297
[实例18．7]　在下拉列表中选择职位 297
本章知识思维导图 298

第19章　网络爬虫开发 299 视频讲解：13节，150分钟
19．1　初识网络爬虫 300
19．1．1　网络爬虫概述 300
19．1．2　网络爬虫的基本工作流程 300
19．2　网络爬虫的常用技术 300
19．2．1　网络请求模块 300
19．2．2　处理请求头headers 303
19．2．3　模拟网络超时的处理 304
19．2．4　代理服务 305
19．2．5　HTML解析之BeautifulSoup 306
19．3　常用网络爬虫开发框架Scrapy 308
19．3．1　安装Scrapy爬虫框架 308
19．3．2　创建Scrapy项目 309
19．3．3　创建爬虫 310
[实例19．1]　爬取网页代码并保存html文件 310
19．4　实战项目：快手爬票 311
19．4．1　概述 311
19．4．2　创建快手爬票项目 311
19．4．3　主窗体设计 312
19．4．4　分析网页请求参数 318
19．4．5　下载站名文件 320
19．4．6　获取车票信息并显示 322
本章知识思维导图 327

第4篇　项目篇
第20章　小海龟挑战大迷宫 330
20．1　需求分析 331
20．2　系统设计 331
20．2．1　游戏功能结构 331
20．2．2　游戏业务流程 331
20．2．3　系统预览 332
20．3　系统开发必备 333
20．3．1　系统开发环境 333
20．3．2　文件夹组织结构 333
20．4　主窗口设计 333
20．5　游戏地图的设计 334
20．5．1　设计保存地图信息的TXT文件 335
20．5．2　读取文件并转换为二维列表 335
20．5．3　绘制迷宫地图 336
20．6　走迷宫设计 338
20．6．1　手动走迷宫 338
20．6．2　显示答案（自动走迷宫） 341
20．7　关卡设置 344
20．7．1　初始化关卡信息 344
20．7．2　实现过关提示 345
本章知识思维导图 346

第21章　AI图像识别助手 347 视频讲解：7节，88分钟
21．1　需求分析 348
21．2　系统设计 348
21．2．1　系统功能结构 348
21．2．2　系统设计流程 348
21．2．3　系统预览 348
21．3　系统开发必备 350
21．3．1　系统开发环境 350
21．3．2　文件夹组织结构 350
21．4　开发前的准备工作 350
21．4．1　申请百度AI接口 351
21．4．2　urllib、urllib．request模块 352
21．4．3　json模块 352
21．5　AI图像识别助手的开发 353
21．5．1　设计主窗体 353
21．5．2　添加分类 353
21．5．3　选择识别的图片 354
21．5．4　银行卡图像识别 356
21．5．5　植物图像识别 357
21．5．6　动物图像识别 358
21．5．7　复制识别结果到剪贴板 359
本章知识思维导图 360