第 一部分 基础知识
第 1章 起步 2
1.1 编程环境简介 2
1.1.1 Python版本 2
1.1.2 运行Python代码片段 2
1.1.3 编辑器VS Code简介 3
1.2 在各种操作系统中搭建Python编程环境 3
1.2.1 在Windows系统中搭建Python编程环境 4
1.2.2 在macOS系统中搭建Python编程环境 5
1.2.3 在Linux系统中搭建Python编程环境 6
1.3 运行Hello World程序 7
1.3.1 给VS Code安装Python扩展 7
1.3.2 运行程序hello_world.py 8
1.4 排除安装问题 8
1.5 从终端运行Python程序 9
1.5.1 在Windows系统中从终端运行Python程序 9
1.5.2 在Linux和macOS系统中从终端运行Python程序 10
1.6 小结 11
第 2章 变量和简单的数据类型 12
2.1 运行hello_world.py时发生的情况 12
2.2 变量 12
2.2.1 变量的命名和使用 13
2.2.2 如何在使用变量时避免命名错误 14
2.2.3 变量是标签 15
2.3 字符串 16
2.3.1 使用方法修改字符串的大小写 16
2.3.2 在字符串中使用变量 17
2.3.3 使用制表符或换行符来添加空白 18
2.3.4 删除空白 18
2.3.5 删除前缀 20
2.3.6 如何在使用字符串时避免语法错误 20
2.4 数 22
2.4.1 整数 22
2.4.2 浮点数 23
2.4.3 整数和浮点数 23
2.4.4 数中的下划线 24
2.4.5 同时给多个变量赋值 24
2.4.6 常量 24
2.5 注释 25
2.5.1 如何编写注释 25
2.5.2 该编写什么样的注释 25
2.6 Python之禅 26
2.7 小结 27
第3章 列表简介 28
3.1 列表是什么 28
3.1.1 访问列表元素 28
3.1.2 索引从0而不是1开始 29
3.1.3 使用列表中的各个值 30
3.2 修改、添加和删除元素 30
3.2.1 修改列表元素 31
3.2.2 在列表中添加元素 31
3.2.3 从列表中删除元素 32
3.3 管理列表 37
3.3.1 使用sort()方法对列表进行永久排序 37
3.3.2 使用sorted()函数对列表进行临时排序 37
3.3.3 反向打印列表 38
3.3.4 确定列表的长度 39
3.4 使用列表时避免索引错误 40
3.5 小结 41
第4章 操作列表 42
4.1 遍历整个列表 42
4.1.1 深入研究循环 43
4.1.2 在for循环中执行更多的操作 44
4.1.3 在for循环结束后执行一些操作 45
4.2 避免缩进错误 45
4.2.1 忘记缩进 46
4.2.2 忘记缩进额外的代码行 46
4.2.3 不必要的缩进 47
4.2.4 循环后不必要的缩进 47
4.2.5 遗漏冒号 48
4.3 创建数值列表 49
4.3.1 使用range()函数 49
4.3.2 使用range()创建数值列表 50
4.3.3 对数值列表执行简单的统计计算 51
4.3.4 列表推导式 52
4.4 使用列表的一部分 53
4.4.1 切片 53
4.4.2 遍历切片 54
4.4.3 复制列表 55
4.5 元组 57
4.5.1 定义元组 58
4.5.2 遍历元组中的所有值 58
4.5.3 修改元组变量 59
4.6 设置代码格式 60
4.6.1 格式设置指南 60
4.6.2 缩进 60
4.6.3 行长 61
4.6.4 空行 61
4.6.5 其他格式设置指南 61
4.7 小结 62
第5章 if语句 63
5.1 一个简单的示例 63
5.2 条件测试 64
5.2.1 检查是否相等 64
5.2.2 如何在检查是否相等时忽略大小写 64
5.2.3 检查是否不等 65
5.2.4 数值比较 66
5.2.5 检查多个条件 66
5.2.6 检查特定的值是否在列表中 67
5.2.7 检查特定的值是否不在列表中 68
5.2.8 布尔表达式 68
5.3 if语句 69
5.3.1 简单的if语句 69
5.3.2 if-else语句 70
5.3.3 if-elif-else语句 71
5.3.4 使用多个elif代码块 72
5.3.5 省略else代码块 73
5.3.6 测试多个条件 73
5.4 使用if语句处理列表 76
5.4.1 检查特殊元素 76
5.4.2 确定列表非空 77
5.4.3 使用多个列表 77
5.5 设置if语句的格式 79
5.6 小结 80
第6章 字典 81
6.1 一个简单的字典 81
6.2 使用字典 82
6.2.1 访问字典中的值 82
6.2.2 添加键值对 83
6.2.3 从创建一个空字典开始 83
6.2.4 修改字典中的值 84
6.2.5 删除键值对 85
6.2.6 由类似的对象组成的字典 86
6.2.7 使用get()来访问值 87
6.3 遍历字典 88
6.3.1 遍历所有的键值对 88
6.3.2 遍历字典中的所有键 90
6.3.3 按特定的顺序遍历字典中的所有键 92
6.3.4 遍历字典中的所有值 92
6.4 嵌套 94
6.4.1 字典列表 94
6.4.2 在字典中存储列表 97
6.4.3 在字典中存储字典 98
6.5 小结 100
第7章 用户输入和while循环 101
7.1 input()函数的工作原理 101
7.1.1 编写清晰的提示 102
7.1.2 使用int()来获取数值输入 103
7.1.3 求模运算符 104
7.2 while循环简介 105
7.2.1 使用while循环 105
7.2.2 让用户选择何时退出 106
7.2.3 使用标志 107
7.2.4 使用break退出循环 108
7.2.5 在循环中使用continue 109
7.2.6 避免无限循环 110
7.3 使用while循环处理列表和字典 111
7.3.1 在列表之间移动元素 111
7.3.2 删除为特定值的所有列表元素 112
7.3.3 使用用户输入填充字典 113
7.4 小结 114
第8章 函数 115
8.1 定义函数 115
8.1.1 向函数传递信息 116
8.1.2 实参和形参 116
8.2 传递实参 117
8.2.1 位置实参 117
8.2.2 关键字实参 119
8.2.3 默认值 119
8.2.4 等效的函数调用 120
8.2.5 避免实参错误 121
8.3 返回值 122
8.3.1 返回简单的值 122
8.3.2 让实参变成可选的 123
8.3.3 返回字典 124
8.3.4 结合使用函数和while循环 125
8.4 传递列表 127
8.4.1 在函数中修改列表 128
8.4.2 禁止函数修改列表 130
8.5 传递任意数量的实参 131
8.5.1 结合使用位置实参和任意数量的实参 132
8.5.2 使用任意数量的关键字实参 133
8.6 将函数存储在模块中 134
8.6.1 导入整个模块 134
8.6.2 导入特定的函数 135
8.6.3 使用as给函数指定别名 136
8.6.4 使用as给模块指定别名 136
8.6.5 导入模块中的所有函数 137
8.7 函数编写指南 137
8.8 小结 139
第9章 类 140
9.1 创建和使用类 140
9.1.1 创建Dog类 141
9.1.2 根据类创建实例 142
9.2 使用类和实例 144
9.2.1 Car类 144
9.2.2 给属性指定默认值 145
9.2.3 修改属性的值 146
9.3 继承 149
9.3.1 子类的__init__()方法 149
9.3.2 给子类定义属性和方法 151
9.3.3 重写父类中的方法 152
9.3.4 将实例用作属性 152
9.3.5 模拟实物 154
9.4 导入类 155
9.4.1 导入单个类 155
9.4.2 在一个模块中存储多个类 157
9.4.3 从一个模块中导入多个类 158
9.4.4 导入整个模块 158
9.4.5 导入模块中的所有类 159
9.4.6 在一个模块中导入另一个模块 159
9.4.7 使用别名 160
9.4.8 找到合适的工作流程 161
9.5 Python标准库 161
9.6 类的编程风格 162
9.7 小结 163
第 10章 文件和异常 164
10.1 读取文件 164
10.1.1 读取文件的全部内容 164
10.1.2 相对文件路径和绝对文件路径 166
10.1.3 访问文件中的各行 167
10.1.4 使用文件的内容 168
10.1.5 包含100万位的大型文件 169
10.1.6 圆周率值中包含你的生日吗 169
10.2 写入文件 170
10.2.1 写入一行 171
10.2.2 写入多行 171
10.3 异常 172
10.3.1 处理ZeroDivisionError异常 172
10.3.2 使用try-except代码块 173
10.3.3 使用异常避免崩溃 173
10.3.4 else代码块 174
10.3.5 处理FileNotFoundError异常 175
10.3.6 分析文本 177
10.3.7 使用多个文件 177
10.3.8 静默失败 179
10.3.9 决定报告哪些错误 179
10.4 存储数据 181
10.4.1 使用json.dumps()和json.loads() 181
10.4.2 保存和读取用户生成的数据 182
10.4.3 重构 184
10.5 小结 186
第 11章 测试代码 187
11.1 使用pip安装pytest 187
11.1.1 更新pip 188
11.1.2 安装pytest 188
11.2 测试函数 189
11.2.1 单元测试和测试用例 190
11.2.2 可通过的测试 190
11.2.3 运行测试 191
11.2.4 未通过的测试 191
11.2.5 在测试未通过时怎么办 192
11.2.6 添加新测试 193
11.3 测试类 195
11.3.1 各种断言 195
11.3.2 一个要测试的类 195
11.3.3 测试AnonymousSurvey类 197
11.3.4 使用夹具 198
11.4 小结 200
第二部分 项 目
项目1 外星人入侵 202
第 12章 武装飞船 203
12.1 规划项目 203
12.2 安装Pygame 204
12.3 开始游戏项目 204
12.3.1 创建Pygame窗口及响应用户输入 204
12.3.2 控制帧率 206
12.3.3 设置背景色 207
12.3.4 创建Settings类 207
12.4 添加飞船图像 208
12.4.1 创建Ship类 209
12.4.2 在屏幕上绘制飞船 211
12.5 重构：_check_events()方法和_update_screen()方法 212
12.5.1 _check_events()方法 212
12.5.2 _update_screen()方法 213
12.6 驾驶飞船 214
12.6.1 响应按键 214
12.6.2 允许持续移动 214
12.6.3 左右移动 216
12.6.4 调整飞船的速度 217
12.6.5 限制飞船的活动范围 218
12.6.6 重构_check_events() 219
12.6.7 按Q键退出 220
12.6.8 在全屏模式下运行游戏 220
12.7 简单回顾 221
12.7.1 alien_invasion.py 221
12.7.2 settings.py 221
12.7.3 ship.py 221
12.8 射击 222
12.8.1 添加子弹设置 222
12.8.2 创建Bullet类 222
12.8.3 将子弹存储到编组中 223
12.8.4 开火 224
12.8.5 删除已消失的子弹 226
12.8.6 限制子弹数量 226
12.8.7 创建_update_bullets()方法 227
12.9 小结 228
第 13章 外星人 229
13.1 项目回顾 229
13.2 创建第 一个外星人 230
13.2.1 创建Alien类 230
13.2.2 创建Alien实例 231
13.3 创建外星舰队 232
13.3.1 创建一行外星人 232
13.3.2 重构_create_fleet() 234
13.3.3 添加多行外星人 235
13.4 让外星舰队移动 237
13.4.1 向右移动外星舰队 237
13.4.2 创建表示外星舰队移动方向的设置 238
13.4.3 检查外星人是否到达了屏幕边缘 239
13.4.4 向下移动外星舰队并改变移动方向 239
13.5 击落外星人 240
13.5.1 检测子弹和外星人的碰撞 240
13.5.2 为测试创建大子弹 242
13.5.3 生成新的外星舰队 242
13.5.4 加快子弹的速度 243
13.5.5 重构_update_bullets() 243
13.6 结束游戏 244
13.6.1 检测外星人和飞船的碰撞 244
13.6.2 响应外星人和飞船的碰撞 245
13.6.3 有外星人到达屏幕下边缘 247
13.6.4 游戏结束 248
13.7 确定应运行游戏的哪些部分 249
13.8 小结 249
第 14章 记分 250
14.1 添加Play按钮 250
14.1.1 创建Button类 250
14.1.2 在屏幕上绘制按钮 252
14.1.3 开始游戏 253
14.1.4 重置游戏 254
14.1.5 将Play按钮切换到非活动状态 254
14.1.6 隐藏光标 255
14.2 提高难度 256
14.2.1 修改速度设置 256
14.2.2 重置速度 258
14.3 记分 258
14.3.1 显示得分 259
14.3.2 创建记分牌 260
14.3.3 在外星人被击落时更新得分 261
14.3.4 重置得分 262
14.3.5 将每个被击落的外星人都计入得分 262
14.3.6 提高分数 263
14.3.7 对得分进行舍入 264
14.3.8 最高分 265
14.3.9 显示等级 267
14.3.10 显示余下的飞船数 269
14.4 小结 272项目2 数据可视化 273
第 15章 生成数据 274
15.1 安装Matplotlib 274
15.2 绘制简单的折线图 275
15.2.1 修改标签文字和线条粗细 276
15.2.2 校正绘图 277
15.2.3 使用内置样式 278
15.2.4 使用scatter()绘制散点图并设置样式 279
15.2.5 使用scatter()绘制一系列点 280
15.2.6 自动计算数据 281
15.2.7 定制刻度标记 282
15.2.8 定制颜色 282
15.2.9 使用颜色映射 283
15.2.10 自动保存绘图 284
15.3 随机游走 284
15.3.1 创建RandomWalk类 284
15.3.2 选择方向 285
15.3.3 绘制随机游走图 286
15.3.4 模拟多次随机游走 287
15.3.5 设置随机游走图的样式 287
15.4 使用Plotly模拟掷骰子 292
15.4.1 安装Plotly 292
15.4.2 创建Die类 292
15.4.3 掷骰子 293
15.4.4 分析结果 293
15.4.5 绘制直方图 294
15.4.6 定制绘图 295
15.4.7 同时掷两个骰子 296
15.4.8 进一步定制 298
15.4.9 同时掷两个面数不同的骰子 298
15.4.10 保存绘图 299
15.5 小结 300
第 16章 下载数据 301
16.1 CSV文件格式 301
16.2 制作全球地震散点图：GeoJSON格式 313
16.3 小结 325
第 17章 使用API 326
17.1 使用API 326
17.2 使用Plotly可视化仓库 332
17.3 Hacker News API 338
17.4 小结 341项目3 Web应用程序 342
第 18章 Django入门 343
18.1 建立项目 343
18.2 创建应用程序 348
18.3 创建网页：学习笔记主页 357
18.4 创建其他网页 361
18.5 小结 369
第 19章 用户账户 370
19.1 让用户能够输入数据 370
19.2 创建用户账户 381
19.3 让用户拥有自己的数据 389
19.4 小结 396
第 20章 设置应用程序的样式并部署 397
20.1 设置项目“学习笔记”的样式 397
20.2 部署“学习笔记” 409
20.3 小结 425
附录A 安装及故障排除 426
附录B 文本编辑器和IDE 430
附录C 寻求帮助 436
附录D 使用Git进行版本控制 440
附录E 部署故障排除 449
