第一章 基本觀念

1.1 認識Python

1-2 Python的起源

1-3 Python語言發展史

1-4 Python的應用範圍

1-5 靜態語言與動態語言

1-6 跨平台的程式語言

1-7 系統的安裝與執行

1-8 Python 2與Python 3不相容的驗證

1-9 檔案的建立、儲存、執行與開啟

1-10 程式註解

1-11 Python彩蛋



第二章 認識變數與基本數學運算

2-1 用Python做計算

2-2 認識變數

2-3 認識程式的意義

2-4 認識註解的意義

2-5 Python變數與其它程式語言的差異

2-6 變數的命名原則

2-7 基本數學運算

2-8 指派運算子

2-9 Python等號的多重指定使用

2-10刪除變數

2-11Python的斷行

2-12 專題-複利計算/計算圓面積與圓周長



第三章 Python的基本資料型態

3-1 type( )函數

3-2 數值資料型態

3-3 布林值資料型態

3-4 字串資料型態

3-5 字串與字元

3-6 bytes資料

3-7 專題地球到月球時間計算/計算座標軸2點之間距離



第四章 基本輸入與輸出

4-1 Python的輔助說明help( )

4-2 格式化輸出資料使用print( )

4-3 輸出資料到檔案

4-4 資料輸入input( )

4-5 處理字串的數學運算eval( )

4-6列出所有內建函數dir( )

4-7 專題-溫度轉換/房貸問題/正五角形面積/計算經緯度距離



第五章 程式的流程控制使用if敘述

5-1 關係運算子

5-2 邏輯運算子

5-3 if敘述

5-4 if … else敘述

5-5 if … elif … else敘述

5-6 巢狀的if敘述

5-7 尚未設定的變數值None

5-8 專題- BMI程式/猜出生日期/12生肖系統/線性方程式



第六章 串列(List)

6-1 認識串列(list)

6-2Python簡單的物件導向觀念

6-3 獲得串列的方法

6-4 增加與刪除串列元素

6-5 串列的排序

6-6 進階串列操作

6-7 串列內含串列

6-8 串列的賦值與切片拷貝

6-9再談字串

6-10 in和not in運算式

6-11 is或is not運算式

6-12 enumerate物件

6-13專題 建立大型串列/使用者帳號管理系統/文件加密



第七章 迴圈設計

7-1基本for迴圈

7-2 range( )函數

7-3 進階的for迴圈應用

7-4 while迴圈

7-5 enumerate物件使用for迴圈解析

7-6專題-購物車設計/成績系統/圓周率



第八章 元組(Tuple)

8-1元組的定義

8-2讀取元組元素

8-3 遍歷所有元組元素

8-4 修改元組內容產生錯誤的實例

8-5 可以使用全新定義方式修改元組元素

8-6 元組切片(tuple slices)

8-7 方法與函數

8-8 串列與元組資料互換

8-9 其它常用的元組方法

8-10 enumerate物件使用在元組

8-11 使用zip( )打包多個物件

8-12 生成式(generator)

8-13 製作大型的元組資料

8-14 元組的功能

8-15 專題-認識元組/統計應用



第九章 字典(Dict)

9-1字典基本操作

9-2 遍歷字典

9-3 建立字典串列

9-4 字典內鍵的值是串列

9-5 字典內鍵的值是字典

9-6 while迴圈在字典的應用

9-7 字典常用的函數和方法

9-8 製作大型的字典資料

9-9 專題-文件分析/字典生成式/英漢字典



第十章 集合(Set)

10-1 建立集合

10-2 集合的操作

10-3 適用集合的方法

10-4適用集合的基本函數操作

10-5 凍結集合frozenset

10-6 專題 夏令營程式/程式效率/集合生成式/雞尾酒實例



第十一章 函數設計

11-1Python函數基本觀念

11-2 函數的參數設計

11-3函數傳回值

11-4 呼叫函數時參數是串列

11-5 傳遞任意數量的參數

11-6 進一步認識函數

11-7 遞迴式函數設計recursive

11-8 區域變數與全域變數

11-9 匿名函數lambda

11-10 pass與函數

11-11 type關鍵字應用在函數

11-12 設計自己的range( )

11-13裝飾器(Decorator)

11-14 專題-函數的應用/最大公約數/質數



第十二章 類別–物件導向的程式設計

12-1 類別的定義與使用

12-2類別的訪問權限 – 封裝(encapsulation)

12-3 類別的繼承

12-4 多型(polymorphism)

12-5 多重繼承

12-6 type與instance

12-7特殊屬性

12-8 類別的特殊方法

12-9專題 幾何資料的應用



第十三章 設計與應用模組

13-1 將自建的函數儲存在模組中

13-2 應用自己建立的函數模組

13-3 將自建的類別儲存在模組內

13-4 應用自己建立的類別模組

13-5隨機數random模組

13-6 時間time模組

13-7 系統sys模組

13-8 keyword模組

13-9 日期calendar模組

13-10 幾個增強Python功力的模組

13-11 專題設計-賭場遊戲騙局/蒙地卡羅模擬/文件加密



第十四章 檔案的讀取與寫入

14-1 資料夾與檔案路徑

14-2 讀取檔案

14-3 寫入檔案

14-4 讀取和寫入二進位檔案

14-5 shutil模組

14-6 檔案壓縮與解壓縮zipFile

14-7 認識編碼格式encode

14-8 剪貼簿的應用

14-9 專題設計 分析檔案/加密檔案



第十五章 程式除錯與異常處理

15-1 程式異常

15-2設計多組異常處理程序

15-3 丟出異常

15-4紀錄Traceback字串

15-5finally

15-6程式斷言assert

15-7 程式日誌模組logging

15-8 程式除錯的典故



第十六章 正則表達式Regular Expression

16-1 使用Python硬功夫搜尋文字

16-2 正則表達式的基礎

16-3 更多搜尋比對模式

16-4 貪婪與非貪婪搜尋

16-5 正則表達式的特殊字元

16-6 MatchObject物件

16-7 搶救CIA情報員– sub( )方法

16-8 處理比較複雜的正則表示法



第十七章 用Python處理影像檔案

17-1 認識Pillow模組的RGBA

17-2 Pillow模組的盒子元組(Box tuple)

17-3 影像的基本操作

17-4 影像的編輯

17-5 裁切、複製與影像合成

17-6 影像濾鏡

17-7 在影像內繪製圖案

17-8 在影像內填寫文字

17-9 專題 – 建立QR code/辨識車牌與建立停車場管理系統

17-9-1 建立QR code

17-9-2文字辨識與停車場管理系統

17-9-3辨識繁體中文

17-9-4 辨識簡體中文

17-10 專題 -詞雲(WordCloud)設計

17-10-1 安裝wordcloud

17-10-2? 我的第一個詞雲程式

17-10-3 建立含中文字詞雲結果失敗

17-10-4 建立含中文字的詞雲

17-10-5 進一步認識jieba模組的分詞

17-10-6 建立含圖片背景的詞雲



第十八章 開發GUI程式使用tkinter

18-1 建立視窗

18-2標籤Label

18-3 視窗元件配置管理員Layout Management

18-4 功能鈕Button

18-5 變數類別

18-6 文字方塊Entry

18-7 文字區域Text

18-8 捲軸Scrollbar

18-9選項鈕Radiobutton

18-10 核取方塊Checkbutton

18-11 對話方塊messagebox

18-12 圖形PhotoImage

18-13 尺度Scale的控制

18-14 功能表Menu設計

18-15 專題-設計小算盤



第十九章 動畫與遊戲

19-1 繪圖功能

19-2尺度控制畫布背景顏色

19-3 動畫設計

19-4反彈球遊戲設計

19-5 專題-使用tkinter處理謝爾賓斯基三角形



第二十章 數據圖表的設計

20-1 繪製簡單的折線圖

20-2繪製散點圖scatter( )

20-3Numpy模組

20-4 隨機數的應用

20-5 繪製多個圖表

20-6長條圖的製作

20-7圓餅圖的製作pie( )

20-8 圖表顯示中文

20-9 專題-台灣股市資料讀取與圖表製作



第二十一章 JSON資料與繪製世界地圖

21-1 認識json資料格式

21-2 將Python應用在json字串形式資料

21-3將Python應用在json檔案

21-4 簡單的json檔案應用

21-5 世界人口數據的json檔案

21-6 繪製世界地圖



第二十二章 使用Python處理CSV文件

22-1建立一個CSV文件

22-2 用記事本開啟CSV檔案

22-3 csv模組

22-4 讀取CSV檔案

22-5 寫入CSV檔案

22-6專題-使用CSV檔案繪製氣象圖表



第二十三章 Numpy模組

23-1陣列ndarray

23-2Numpy的資料型態

23-3? 一維陣列

23-4二維陣列

23-5 簡單線性代數運算

23-6 Numpy的廣播功能

23-7 常用的數學函數

23-8 隨機數函數

23-9 統計函數

23-10檔案的輸入與輸出



第二十四章 SciPy模組

24-1 線性代數scipy.linalg

24-2 統計scipy.stats.

24-3 最佳化scipy.optimize

24-4 插值scipy.interpolate



第二十五章 Pandas模組

25-1 Series

25-2 DataFrame

25-3 基本Pandas資料分析與處理

25-4 檔案的輸入與輸出

25-5 Pandas繪圖

25-6 時間序列(Time Series)

25-7 專題-鳶尾花



附錄A 安裝Python

A-1 Windows作業系統的安裝Python版



附錄B 安裝第三方模組

B-1 pip工具

B-2 啟動DOS與安裝模組

B-3 導入模組安裝更新版模組

B-4 安裝更新版模組

B-5列出所安裝的模組

B-6 刪除模組7

B-7 找尋更多模組

B-8 安裝新版pip



附錄C 函數或方法索引表



附錄D RGB色彩表



附錄E ASCII碼值表

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序



888 程式實例 ＋ 420 個函數 ＋ 240 習題實例



　　多次與教育界的朋友相聚，談到電腦語言的發展趨勢，大家一致公認Python 已經是當今最重要的電腦語言了，幾乎所有知名公司，例如：Google、Facebook、?等皆已經將此語言列為必備電腦語言。了解許多人想學Python，市面上的書也不少，但是目前市面上欠缺一本用簡單程式實例完整徹底講解Python 語法的書籍，或是Python語法講解不完整、造成學習上的障礙或是讀完一本Python 書籍卻常常看不懂專家寫的Python 程式，就這樣我決定撰寫一本用豐富、實用、有趣實例完整且深入講解Python語法的入門書籍。其實這本書也是目前市面上講解Python 書籍中語法最完整、範例最豐富的書籍。



　　Python 以簡潔著名，語法非常活，同時擁有非常多豐富、實用的模組，本書筆者嘗試將Python 語法的各種用法用實例解說，同時穿插使用各種模組，以協助讀者未來可以更靈活使用Python，同時筆者也嘗試在書籍內穿插基本的科學、數學、統計與人工智慧的基礎知識，以奠定讀者邁向更高深學習的紮實基礎。



　　本書以約888 個程式實例搭配約420 個模組的函數，輔助約240 個習題，講解紮實的Python 語法，同時本書同時說明下列知識與應用：



　　■ 人工智慧基礎知識融入章節內容

　　■ 認識 Python 彩蛋

　　■? 從bytes說起、編碼(encode)、解碼(decoding)，到精通串列(list)、元組(tuple)、字典(dict)、集合(set)

　　■ 從小型串列、元組、字典到大型數據資料的建立

　　■? 生成式 (generator) 建立 Python 資料結構，串列 (list)、字典 (dict)、集合 (set)

　　■ 在座標軸內計算任 2 點之間的距離，同時解說與人工智慧的關聯

　　■ 經緯度計算地球任 2 城市之間的距離，學習取得地球任意位置的經緯度

　　■ 萊布尼茲公式、尼拉卡莎、蒙地卡羅模擬計算圓週率

　　■? 基礎函數觀念，也深入到嵌套、closure、lambda、Decorator 等高階應用

　　■? Google 有一篇大數據領域著名的論文，MapReduce:Simplified Data Processing on Large Clusters，重要觀念是MapReduce，筆者將對map( ) 和reduce( ) 完整解說，更進一步配合lambda 觀念解說高階應用

　　■? 建立類別同時深入裝飾器@property、@classmethod、 @staticmathod 與類別特殊屬性與方法

　　■ 設計與應用自己設計的模組、活用外部模組 (module)

　　■ 賭場騙局

　　■自己設計加密與解密程式

　　■Python 的輸入與輸出

　　■ 檔案壓縮與解壓縮

　　■ 程式除錯與異常處理

　　■ 檔案讀寫與目錄管理

　　■ 剪貼簿處理

　　■ 正則表達式

　　■ 遞?式觀念與碎形 Fractal

　　■ 影像處理與文字辨識，更進一步說明電腦儲存影像的方法與觀念

　　■ QR code 製作

　　■ 詞雲 (wordcloud) 設計

　　■ GUI 設計 - 實作小算盤

　　■ 實作動畫與遊戲

　　■ Matplotlib 中英文圖表繪製

　　■說明 csv 和 json 檔案

　　■ 繪製世界地圖

　　■ 台灣股市資料擷取與圖表製作

　　■ Python 解線性代數

　　■ Python 解聯立方程式

　　■ Python 執行數據分析

　　■ 科學計算與數據分析 Numpy、Scipy、Panda



　　寫過許多的電腦書著作，本書沿襲筆者著作的特色，程式實例豐富，相信讀者只要遵循本書內容必定可以在最短時間精通Python 設計，編著本書雖力求完美，但是學經歷不足，謬誤難免，尚祈讀者不吝指正。