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本書由高校教師與算法工程師合zuo編寫，兼顧理論與實踐，層次脈絡(luò)清晰，循序漸進(jìn)地展開各個知識點，適合教學(xué)與自學(xué)。本書除了介紹Python程序設(shè)計方法與Python科學(xué)計算的工具包以外，還給出了數(shù)學(xué)建模的實戰(zhàn)案例（附帶原始數(shù)據(jù)）。本書既適合軟件開發(fā)人員閱讀，也適合作為高等院校計算機(jī)相關(guān)專業(yè)的師生在Python、科學(xué)計算、數(shù)學(xué)建模等方面的教材，還可以作為讀者自學(xué)Python的參考用書。

第 1章 Python概述 1

1.1　Python語言發(fā)展史　1

1.2　Python語言特點　2

1.3　Python語言主要應(yīng)用領(lǐng)域　4

1.4　本章練習(xí)　5

第　2章開啟Python之旅　6

2.1　部署Python環(huán)境　6

2.1.1　Anaconda簡介　6

2.1.2　在Windows系統(tǒng)中安裝Anaconda　7

2.1.3　在Linux系統(tǒng)中安裝Anaconda　8

2.2　第一個Python程序Hello,World　10

2.2.1　Hello, World的由來　10

2.2.2　實現(xiàn)Hello,World　11

2.3　使用Python的IDE　13

2.3.1　交互式解釋器Jupyter notebook　13

2.3.2　集成開發(fā)環(huán)境PyCharm　16

2.4　本章練習(xí)　16

第3章　輸入與輸出　17

3.1　注釋　17

3.1.1　單行注釋　17

3.1.2　多行注釋　18

3.2　輸入　18

3.3　格式化輸出　19

3.3.1　%操作符　19

3.3.2　format格式化字符串　21

3.4　本章練習(xí)　22

第4章　變量與運算符　23

4.1　變量　23

4.1.1　常量與變量　23

4.1.2　標(biāo)識符　23

4.1.3　變量初始化　24

4.2　運算符　24

4.2.1　算術(shù)運算符　25

4.2.2　比較運算符　26

4.2.3　賦值運算符　26

4.2.4　邏輯運算符　27

4.2.5　位運算符　28

4.2.6　成員運算符　28

4.2.7　身份運算符　29

4.2.8　運算符優(yōu)先級　29

4.3　本章練習(xí)　30

第5章　數(shù)據(jù)類型與數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)　32

5.1　數(shù)據(jù)類型　32

5.1.1　數(shù)　32

5.1.2　字符串　35

5.2　數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)　36

5.2.1　列表　36

5.2.2　元組　38

5.2.3　字典　38

5.2.4　集合　40

5.3　本章練習(xí)　42

第6章　條件結(jié)構(gòu)　43

6.1　if語句　43

6.1.1　if形式　43

6.1.2　if-else形式　44

6.1.3　多分支選擇結(jié)構(gòu)　45

6.2　進(jìn)階if嵌套與三元運算　46

6.2.1　if嵌套　46

6.2.2　三元運算　47

6.3　本章練習(xí)　48

第7章　循環(huán)結(jié)構(gòu)　49

7.1　循環(huán)語句　49

7.1.1　概述　49

7.1.2　while循環(huán)語句　49

7.1.3　for循環(huán)語句　51

7.1.4　循環(huán)嵌套　52

7.2　break、continue、pass　53

7.2.1　break　53

7.2.2　continue　54

7.2.3　pass　54

7.3　本章練習(xí)　55

第8章　函數(shù)　56

8.1　函數(shù)概述　56

8.2　函數(shù)的參數(shù)　57

8.2.1　形式參數(shù)和實際參數(shù)　57

8.2.2　形式參數(shù)設(shè)置　58

8.3　return語句　62

8.4　本章練習(xí)　63

第9章　模塊與異�！�64

9.1　模塊　64

9.1.1　概述　64

9.1.2　模塊的導(dǎo)入　65

9.2　異�！�67

9.2.1　錯誤　67

9.2.2　異常　67

9.2.3　異常捕獲與拋出　68

9.2.4　常見異�！�73

9.3　本章練習(xí)　75

第　10章文件操作　76

10.1　文件的讀寫　76

10.1.1　概述　76

10.1.2　文件讀取　77

10.1.3　文件寫入　78

10.2　內(nèi)容獲取與文件指針　79

10.2.1　read、readline、readlines　79

10.2.2　文件指針　81

10.3　本章練習(xí)　83

第　11章科學(xué)計算庫NumPy　84

11.1　NumPy簡介　84

11.1.1　初識NumPy　84

11.1.2　NumPy安裝　85

11.1.3　NumPy的數(shù)組屬性　85

11.1.4　NumPy的數(shù)組類型　86

11.2　NumPy創(chuàng)建數(shù)組　88

11.2.1　通過列表或元組轉(zhuǎn)化　88

11.2.2　數(shù)學(xué)基礎(chǔ)矩陣　89

11.2.3　NumPy構(gòu)建特殊數(shù)組　91

11.3　索引與切片　95

11.3.1　索引機(jī)制　95

11.3.2　切片機(jī)制　96

11.3.3　切片索引　97

11.3.4　布爾型索引　97

11.4　矩陣運算與線性代數(shù)　98

11.4.1　范數(shù)計算　99

11.4.2　求逆矩陣　100

11.4.3　求方程組的精確解　101

11.4.4　計算矩陣行列式　102

11.4.5　求解特征值與特征向量　102

11.4.6　奇異值分解　103

11.4.7　QR分解　104

11.4.8　線性方程組的最小二乘解　104

11.5　本章練習(xí)　106

第　12章科學(xué)計算庫SciPy　107

12.1　SciPy簡介　107

12.2　SciPy應(yīng)用　108

12.3　本章練習(xí)　116

第　13章數(shù)據(jù)分析庫Pandas　117

13.1　Pandas中的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)　117

13.1.1　數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)　117

13.1.2　Series　118

13.1.3　DataFrame　120

13.2　數(shù)據(jù)的選取　122

13.3　數(shù)據(jù)處理　125

13.3.1　缺失值刪除　126

13.3.2　缺失值填充　128

13.3.3　數(shù)據(jù)替換　130

13.3.4　標(biāo)識、刪除重復(fù)行　132

13.4　統(tǒng)計函數(shù)　134

13.5　文件讀取　135

13.6　本章練習(xí)　136

第　14章繪圖工具庫Matplotlib　137

14.1　初識Matplotlib　137

14.1.1　從MATLAB認(rèn)識Matplotlib　137

14.1.2　從sin(x)認(rèn)識Matplotlib　137

14.2　Matplotlib功能介紹　144

14.3　本章練習(xí)　146

第　15章數(shù)學(xué)建模庫Scikit-Learn以回歸為例　147

15.1　Scikit-Learn實現(xiàn)一元線性回歸　147

15.1.1　一元線性回歸理論簡介　147

15.1.2　小數(shù)據(jù)的一元線性回歸　149

15.1.3　一元線性回歸分析糖尿病病情案例　152

15.2　Scikit-Learn實現(xiàn)多元線性回歸　157

15.2.1　多元線性回歸理論簡介　157

15.2.2　多元線性回歸實戰(zhàn)　158

15.3　多重共線性問題　160

15.4　本章練習(xí)　161

附錄　習(xí)題答案　162

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