方利国，华南理工大学，副教授 系副主任，本人长期计算机在化学化工方面的应用研究，发表各种论文40余篇，申请国家专利10项，目前已获国家授权专利8项，其中发明2项。硕士论文和博士论文选题均与计算机应用有关。目前已积累丰富的有关化工制图及计算机辅助设计的素材，从事本科生教学已达20年左右，长期主讲计算机辅助设计、能源概论、化工系统工程、化工过程分析与合成、化工微机应用、化工企业管理、化工仪表与自动化等课程，具有丰富的教学经验，多次获得华南理工大学优秀教学奖，分别教研论文10篇。

本书是关于Python基础知识与实践应用的入门教程。全书以案例为导向，以实用为准则，在遵循Python语言简洁、高效、优雅的前提下，介绍了Python语言的基础知识及其利用Python语言进行科学计算、统计分析、数据可视化、人工智能、机器学习及图形用户界面开发方面的知识。
本书可作为非计算机专业本科生和研究生计算机应用课程教材，也可以作为从事计算机应用及人工智能方面科技人员的参考书；有关章节页可以作为一般人员学习Python语言入门教程。

第1章 Python入门基础
【本章导读】
1.1 Python概述
1.1.1 发展历史
1.1.2 安装与启动
1.1.3 运行与编码模式
1.1.4 变量与常量
1.1.5 数据及数据类型
1.2 Python基本运算符及函数
1.2.1 基本运算符
1.2.2 常用函数
1.2.3 数组创建及运算
1.2.4 矩阵运算
1.3 Python程序运行与控制结构
1.3.1 顺序结构
1.3.2 循环结构
1.3.3 选择结构
1.4 Python常用标准库和第三方库
1.4.1 time和calendar
1.4.2 sys和os
1.4.3 math和random
1.4.4 NumPy库
1.4.5 SymPy库
1.4.6 SciPy库
1.4.7 Matplotlib库
1.4.8 Skimage库
1.4.9 Turtle库
1.4.10 Pyinstaller库
1.4.11 GUI库
1.4.12 数据统计与分析库
1.4.13 OpenCV库
1.4.14 Sklearn
1.5 Python前景展望
本章重点知识
习题
第2章 数据图形绘制
【本章导读】
2.1 数据图形绘制概述
2.2 布局设置
2.2.1 单个axes布局
2.2.2 subplot(ijn)布局
2.2.3 subplots(nro,ncols,*,**)布局
2.2.4 fig.add_axes()布局
2.2.5 subplot2grid()布局
2.2.6 图中图布局
2.3 各种图形绘制函数
2.3.1 绘制函数
2.3.2 综合应用例子
2.4 界面细节设置
2.4.1 文字设置
2.4.2 坐标轴设置
2.4.3 网格设置（网格线型、线宽）
2.4.4 线型线宽设置
2.4.5 颜色设置
2.4.6 数据点标记设置
2.4.7 文本标注
2.4.8 箭头文本
2.4.9 共享坐标轴
2.4.10 图例设置
2.5 实际案例绘制
2.5.1 多根函数绘制
2.5.2 离心泵性能曲线绘制
2.5.3 二维函数值色图绘制
2.5.4 地壳元素含量饼状图绘制
2.63 D图像绘制
2.7 二维绘制命令在三维空间绘制
本章重点知识
习题
第3章 过程方程求解
【本章导读】
3.1 超越方程求解
3.1.1 基本方法
3.1.2 编程求解
3.1.3 库函数求解
3.1.4 实例求解分析
3.2 线性方程组求解
3.2.1 基本方法
3.2.2 编程求解
3.2.3 库函数求解
3.2.4 病态方程组分析
3.3 非线性方程组求解
3.3.1 基本方法
3.3.2 编程求解
3.3.3 库函数求解
本章重点知识
习题
第4章 微分方程求解
【本章导读】
4.1 微分方程应用概述
4.2 常微分方程求解
4.2.1 基本方法
4.2.2 编程求解
4.2.3 库函数求解
4.3 常微分方程组求解
4.3.1 基本方法
4.3.2 库函数求解
4.3.3 实例求解
4.3.4 边值问题
4.4 偏微分方程求解
4.4.1 基本方法
4.4.2 编程求解
4.4.3 实例应用
4.5 库函数求解偏微分方程
4.5.1 FiPy库简介及安装
4.5.2 FiPy库具体应用
本章重点知识
习题
第5章 过程系统优化
【本章导读】
5.1 优化问题概述
5.1.1 优化数学模型
5.1.2 优化问题的基本方法
5.2 无约束问题优化求解
5.2.1 单变量函数优化
5.2.2 多变量函数优化
5.2.3 库函数求解无约束问题
5.3 线性优化求解
5.3.1 线性规划概述
5.3.2 线性规划通用模型
5.3.3 线性规划库函数求解
5.3.4 灵敏度分析
5.4 非线性规划求解
5.4.1 非线性规划求解基本方法
5.4.2 非线性规划库函数优化求解
本章重点知识
习题
第6章 模型参数拟合及辨识
【本章导读】
6.1 参数拟合及辨识的标准
6.1.1 问题的提出
6.1.2 标准的确定
6.2 单变量拟合
6.2.1 基本方法
6.2.2 库函数拟合
6.2.3 灵活应用
6.3 多变量拟合
6.3.1 基本方法
6.3.2 库函数拟合
6.3.3 灵活应用
6.4 过程参数辨识
6.4.1 问题提出
6.4.2 求解策略
6.4.3 编程求解
6.5 解矛盾方程
6.5.1 问题的提出
6.5.2 实例求解
本章重点知识
习题
第7章 Python图形用户界面开发
【本章导读】
7.1 图形用户界面开发概述
7.2 Python常用图形用户界面开发库
7.3 PyQt5图形用户界面开发
7.3.1 开发环境搭建
7.3.2 PyQt5主要功能及入门
7.3.3 几个简单的GUI设计
7.4 复杂用户界面开发应用实例
7.4.1 方程求解及过程优化系统开发
7.4.2 实验数据处理及图像绘制系统开发
本章重点知识
习题
第8章 数据统计与分析
【本章导读】
8.1 数据统计与分析概述
8.1.1 数据
8.1.2 统计
8.1.3 数据分析
8.2 Pandas库
8.2.1 Pandas库简介
8.2.2 Series数据结构
8.2.3 DataFrame数据结构
8.2.4 时序数据
8.3 Se