第 一部分　基礎(chǔ)知識 第 1章　起步 2 1.1　編程環(huán)境簡介 2 1.1.1　Python版本 2 1.1.2　運(yùn)行Python代碼片段 2 1.1.3　編輯器VS Code簡介 3 1.2　在各種操作系統(tǒng)中搭建Python編程 環(huán)境 3 1.2.1 在Windows系統(tǒng)中搭建Python編程環(huán)境 4 1.2.2　在macOS系統(tǒng)中搭建Python編程環(huán)境 5 1.2.3　在Linux系統(tǒng)中搭建Python 編程環(huán)境 6 1.3　運(yùn)行Hello World程序 7 1.3.1　給VS Code安裝Python擴(kuò)展 7 1.3.2　運(yùn)行程序hello_world.py 8 1.4　排除安裝問題 8 1.5　從終端運(yùn)行Python程序 9 1.5.1　在Windows系統(tǒng)中從終端 運(yùn)行Python程序 9 1.5.2　在Linux和macOS系統(tǒng)中從 終端運(yùn)行Python程序 10 1.6　小結(jié) 11 第 2章　變量和簡單的數(shù)據(jù)類型 12 2.1　運(yùn)行hello_world.py時(shí)發(fā)生的情況 12 2.2　變量 12 2.2.1　變量的命名和使用 13 2.2.2　如何在使用變量時(shí)避免命名 錯(cuò)誤 14 2.2.3　變量是標(biāo)簽 15 2.3　字符串 16 2.3.1　使用方法修改字符串的大小寫 16 2.3.2　在字符串中使用變量 17 2.3.3　使用制表符或換行符來添加 空白 18 2.3.4　刪除空白 18 2.3.5　刪除前綴 20 2.3.6　如何在使用字符串時(shí)避免語法錯(cuò)誤 20 2.4　數(shù) 22 2.4.1　整數(shù) 22 2.4.2　浮點(diǎn)數(shù) 23 2.4.3　整數(shù)和浮點(diǎn)數(shù) 23 2.4.4　數(shù)中的下劃線 24 2.4.5　同時(shí)給多個(gè)變量賦值 24 2.4.6　常量 24 2.5　注釋 25 2.5.1　如何編寫注釋 25 2.5.2　該編寫什么樣的注釋 25 2.6　Python之禪 26 2.7　小結(jié) 27 第3章　列表簡介 28 3.1　列表是什么 28 3.1.1　訪問列表元素 28 3.1.2　索引從0而不是1開始 29 3.1.3　使用列表中的各個(gè)值 30 3.2　修改、添加和刪除元素 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　從列表中刪除元素 32 3.3　管理列表 37 3.3.1　使用sort()方法對列表進(jìn)行永久排序 37 3.3.2　使用sorted()函數(shù)對列表進(jìn)行臨時(shí)排序 37 3.3.3　反向打印列表 38 3.3.4　確定列表的長度 39 3.4　使用列表時(shí)避免索引錯(cuò)誤 40 3.5　小結(jié) 41 第4章　操作列表 42 4.1　遍歷整個(gè)列表 42 4.1.1　深入研究循環(huán) 43 4.1.2　在for循環(huán)中執(zhí)行更多的操作 44 4.1.3　在for循環(huán)結(jié)束后執(zhí)行一些 操作 45 4.2　避免縮進(jìn)錯(cuò)誤 45 4.2.1　忘記縮進(jìn) 46 4.2.2　忘記縮進(jìn)額外的代碼行 46 4.2.3　不必要的縮進(jìn) 47 4.2.4　循環(huán)后不必要的縮進(jìn) 47 4.2.5　遺漏冒號 48 4.3　創(chuàng)建數(shù)值列表 49 4.3.1　使用range()函數(shù) 49 4.3.2　使用range()創(chuàng)建數(shù)值列表 50 4.3.3　對數(shù)值列表執(zhí)行簡單的統(tǒng)計(jì) 計(jì)算 51 4.3.4　列表推導(dǎo)式 52 4.4　使用列表的一部分 53 4.4.1　切片 53 4.4.2　遍歷切片 54 4.4.3　復(fù)制列表 55 4.5　元組 57 4.5.1　定義元組 58 4.5.2　遍歷元組中的所有值 58 4.5.3　修改元組變量 59 4.6　設(shè)置代碼格式 60 4.6.1　格式設(shè)置指南 60 4.6.2　縮進(jìn) 60 4.6.3　行長 61 4.6.4　空行 61 4.6.5　其他格式設(shè)置指南 61 4.7　小結(jié) 62 第5章　if語句 63 5.1　一個(gè)簡單的示例 63 5.2　條件測試 64 5.2.1　檢查是否相等 64 5.2.2　如何在檢查是否相等時(shí)忽略 大小寫 64 5.2.3　檢查是否不等 65 5.2.4　數(shù)值比較 66 5.2.5　檢查多個(gè)條件 66 5.2.6　檢查特定的值是否在列表中 67 5.2.7　檢查特定的值是否不在列表中 68 5.2.8　布爾表達(dá)式 68 5.3　if語句 69 5.3.1　簡單的if語句 69 5.3.2　if-else語句 70 5.3.3　if-elif-else語句 71 5.3.4　使用多個(gè)elif代碼塊 72 5.3.5　省略else代碼塊 73 5.3.6　測試多個(gè)條件 73 5.4　使用if語句處理列表 76 5.4.1　檢查特殊元素 76 5.4.2　確定列表非空 77 5.4.3　使用多個(gè)列表 77 5.5　設(shè)置if語句的格式 79 5.6　小結(jié) 80 第6章　字典 81 6.1　一個(gè)簡單的字典 81 6.2　使用字典 82 6.2.1　訪問字典中的值 82 6.2.2　添加鍵值對 83 6.2.3　從創(chuàng)建一個(gè)空字典開始 83 6.2.4　修改字典中的值 84 6.2.5　刪除鍵值對 85 6.2.6　由類似的對象組成的字典 86 6.2.7　使用get()來訪問值 87 6.3　遍歷字典 88 6.3.1　遍歷所有的鍵值對 88 6.3.2　遍歷字典中的所有鍵 90 6.3.3　按特定的順序遍歷字典中的 所有鍵 92 6.3.4　遍歷字典中的所有值 92 6.4　嵌套 94 6.4.1　字典列表 94 6.4.2　在字典中存儲列表 97 6.4.3　在字典中存儲字典 98 6.5　小結(jié) 100 第7章　用戶輸入和while循環(huán) 101 7.1　input()函數(shù)的工作原理 101 7.1.1　編寫清晰的提示 102 7.1.2　使用int()來獲取數(shù)值輸入 103 7.1.3　求模運(yùn)算符 104 7.2　while循環(huán)簡介 105 7.2.1　使用while循環(huán) 105 7.2.2　讓用戶選擇何時(shí)退出 106 7.2.3　使用標(biāo)志 107 7.2.4　使用break退出循環(huán) 108 7.2.5　在循環(huán)中使用continue 109 7.2.6　避免無限循環(huán) 110 7.3　使用while循環(huán)處理列表和字典 111 7.3.1　在列表之間移動(dòng)元素 111 7.3.2　刪除為特定值的所有列表 元素 112 7.3.3　使用用戶輸入填充字典 113 7.4　小結(jié) 114 第8章　函數(shù) 115 8.1　定義函數(shù) 115 8.1.1　向函數(shù)傳遞信息 116 8.1.2　實(shí)參和形參 116 8.2　傳遞實(shí)參 117 8.2.1　位置實(shí)參 117 8.2.2　關(guān)鍵字實(shí)參 119 8.2.3　默認(rèn)值 119 8.2.4　等效的函數(shù)調(diào)用 120 8.2.5　避免實(shí)參錯(cuò)誤 121 8.3　返回值 122 8.3.1　返回簡單的值 122 8.3.2　讓實(shí)參變成可選的 123 8.3.3　返回字典 124 8.3.4　結(jié)合使用函數(shù)和while循環(huán) 125 8.4　傳遞列表 127 8.4.1　在函數(shù)中修改列表 128 8.4.2　禁止函數(shù)修改列表 130 8.5　傳遞任意數(shù)量的實(shí)參 131 8.5.1　結(jié)合使用位置實(shí)參和任意數(shù)量的實(shí)參 132 8.5.2　使用任意數(shù)量的關(guān)鍵字實(shí)參 133 8.6　將函數(shù)存儲在模塊中 134 8.6.1　導(dǎo)入整個(gè)模塊 134 8.6.2　導(dǎo)入特定的函數(shù) 135 8.6.3　使用as給函數(shù)指定別名 136 8.6.4　使用as給模塊指定別名 136 8.6.5　導(dǎo)入模塊中的所有函數(shù) 137 8.7　函數(shù)編寫指南 137 8.8　小結(jié) 139 第9章　類 140 9.1　創(chuàng)建和使用類 140 9.1.1　創(chuàng)建Dog類 141 9.1.2　根據(jù)類創(chuàng)建實(shí)例 142 9.2　使用類和實(shí)例 144 9.2.1　Car類 144 9.2.2　給屬性指定默認(rèn)值 145 9.2.3　修改屬性的值 146 9.3　繼承 149 9.3.1　子類的__init__()方法 149 9.3.2　給子類定義屬性和方法 151 9.3.3　重寫父類中的方法 152 9.3.4　將實(shí)例用作屬性 152 9.3.5　模擬實(shí)物 154 9.4　導(dǎo)入類 155 9.4.1　導(dǎo)入單個(gè)類 155 9.4.2　在一個(gè)模塊中存儲多個(gè)類 157 9.4.3　從一個(gè)模塊中導(dǎo)入多個(gè)類 158 9.4.4　導(dǎo)入整個(gè)模塊 158 9.4.5　導(dǎo)入模塊中的所有類 159 9.4.6　在一個(gè)模塊中導(dǎo)入另一個(gè) 模塊 159 9.4.7　使用別名 160 9.4.8　找到合適的工作流程 161 9.5　Python標(biāo)準(zhǔn)庫 161 9.6　類的編程風(fēng)格 162 9.7　小結(jié) 163 第 10章　文件和異常 164 10.1　讀取文件 164 10.1.1　讀取文件的全部內(nèi)容 164 10.1.2　相對文件路徑和絕對文件 路徑 166 10.1.3　訪問文件中的各行 167 10.1.4　使用文件的內(nèi)容 168 10.1.5　包含100萬位的大型文件 169 10.1.6　圓周率值中包含你的 生日嗎 169 10.2　寫入文件 170 10.2.1　寫入一行 171 10.2.2　寫入多行 171 10.3　異常 172 10.3.1　處理ZeroDivisionError 異常 172 10.3.2　使用try-except代碼塊 173 10.3.3　使用異常避免崩潰 173 10.3.4　else代碼塊 174 10.3.5　處理FileNotFoundError 異常 175 10.3.6　分析文本 177 10.3.7　使用多個(gè)文件 177 10.3.8　靜默失敗 179 10.3.9　決定報(bào)告哪些錯(cuò)誤 179 10.4　存儲數(shù)據(jù) 181 10.4.1　使用json.dumps()和json.loads() 181 10.4.2　保存和讀取用戶生成的 數(shù)據(jù) 182 10.4.3　重構(gòu) 184 10.5　小結(jié) 186 第 11章　測試代碼 187 11.1　使用pip安裝pytest 187 11.1.1　更新pip 188 11.1.2　安裝pytest 188 11.2　測試函數(shù) 189 11.2.1　單元測試和測試用例 190 11.2.2　可通過的測試 190 11.2.3　運(yùn)行測試 191 11.2.4　未通過的測試 191 11.2.5　在測試未通過時(shí)怎么辦 192 11.2.6　添加新測試 193 11.3　測試類 195 11.3.1　各種斷言 195 11.3.2　一個(gè)要測試的類 195 11.3.3　測試AnonymousSurvey類 197 11.3.4　使用夾具 198 11.4　小結(jié) 200 第二部分　項(xiàng)　　目 項(xiàng)目1　外星人入侵 202 第 12章　武裝飛船 203 12.1　規(guī)劃項(xiàng)目 203 12.2　安裝Pygame 204 12.3　開始游戲項(xiàng)目 204 12.3.1　創(chuàng)建Pygame窗口及響應(yīng)用戶輸入 204 12.3.2　控制幀率 206 12.3.3　設(shè)置背景色 207 12.3.4　創(chuàng)建Settings類 207 12.4　添加飛船圖像 208 12.4.1　創(chuàng)建Ship類 209 12.4.2　在屏幕上繪制飛船 211 12.5　重構(gòu)：_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　駕駛飛船 214 12.6.1　響應(yīng)按鍵 214 12.6.2　允許持續(xù)移動(dòng) 214 12.6.3　左右移動(dòng) 216 12.6.4　調(diào)整飛船的速度 217 12.6.5　限制飛船的活動(dòng)范圍 218 12.6.6　重構(gòu)_check_events() 219 12.6.7　按Q鍵退出 220 12.6.8　在全屏模式下運(yùn)行游戲 220 12.7　簡單回顧 221 12.7.1　alien_invasion.py 221 12.7.2　settings.py 221 12.7.3　ship.py 221 12.8　射擊 222 12.8.1　添加子彈設(shè)置 222 12.8.2　創(chuàng)建Bullet類 222 12.8.3　將子彈存儲到編組中 223 12.8.4　開火 224 12.8.5　刪除已消失的子彈 226 12.8.6　限制子彈數(shù)量 226 12.8.7　創(chuàng)建_update_bullets() 方法 227 12.9　小結(jié) 228 第 13章　外星人 229 13.1　項(xiàng)目回顧 229 13.2　創(chuàng)建第 一個(gè)外星人 230 13.2.1　創(chuàng)建Alien類 230 13.2.2　創(chuàng)建Alien實(shí)例 231 13.3　創(chuàng)建外星艦隊(duì) 232 13.3.1　創(chuàng)建一行外星人 232 13.3.2　重構(gòu)_create_fleet() 234 13.3.3　添加多行外星人 235 13.4　讓外星艦隊(duì)移動(dòng) 237 13.4.1　向右移動(dòng)外星艦隊(duì) 237 13.4.2　創(chuàng)建表示外星艦隊(duì)移動(dòng)方向的設(shè)置 238 13.4.3　檢查外星人是否到達(dá)了屏幕邊緣 239 13.4.4　向下移動(dòng)外星艦隊(duì)并改變移動(dòng)方向 239 13.5　擊落外星人 240 13.5.1　檢測子彈和外星人的碰撞 240 13.5.2　為測試創(chuàng)建大子彈 242 13.5.3　生成新的外星艦隊(duì) 242 13.5.4　加快子彈的速度 243 13.5.5　重構(gòu)_update_bullets() 243 13.6　結(jié)束游戲 244 13.6.1　檢測外星人和飛船的碰撞 244 13.6.2　響應(yīng)外星人和飛船的碰撞 245 13.6.3　有外星人到達(dá)屏幕下邊緣 247 13.6.4　游戲結(jié)束 248 13.7　確定應(yīng)運(yùn)行游戲的哪些部分 249 13.8　小結(jié) 249 第 14章　記分 250 14.1　添加Play按鈕 250 14.1.1　創(chuàng)建Button類 250 14.1.2　在屏幕上繪制按鈕 252 14.1.3　開始游戲 253 14.1.4　重置游戲 254 14.1.5　將Play按鈕切換到非活動(dòng) 狀態(tài) 254 14.1.6　隱藏光標(biāo) 255 14.2　提高難度 256 14.2.1　修改速度設(shè)置 256 14.2.2　重置速度 258 14.3　記分 258 14.3.1　顯示得分 259 14.3.2　創(chuàng)建記分牌 260 14.3.3　在外星人被擊落時(shí)更新 得分 261 14.3.4　重置得分 262 14.3.5　將每個(gè)被擊落的外星人都 計(jì)入得分 262 14.3.6　提高分?jǐn)?shù) 263 14.3.7　對得分進(jìn)行舍入 264 14.3.8　最高分 265 14.3.9　顯示等級 267 14.3.10　顯示余下的飛船數(shù) 269 14.4　小結(jié) 272 項(xiàng)目2　數(shù)據(jù)可視化 273 第 15章　生成數(shù)據(jù) 274 15.1　安裝Matplotlib 274 15.2　繪制簡單的折線圖 275 15.2.1　修改標(biāo)簽文字和線條粗細(xì) 276 15.2.2　校正繪圖 277 15.2.3　使用內(nèi)置樣式 278 15.2.4　使用scatter()繪制散點(diǎn)圖 并設(shè)置樣式 279 15.2.5　使用scatter()繪制一系 列點(diǎn) 280 15.2.6　自動(dòng)計(jì)算數(shù)據(jù) 281 15.2.7　定制刻度標(biāo)記 282 15.2.8　定制顏色 282 15.2.9　使用顏色映射 283 15.2.10　自動(dòng)保存繪圖 284 15.3　隨機(jī)游走 284 15.3.1　創(chuàng)建RandomWalk類 284 15.3.2　選擇方向 285 15.3.3　繪制隨機(jī)游走圖 286 15.3.4　模擬多次隨機(jī)游走 287 15.3.5　設(shè)置隨機(jī)游走圖的樣式 287 15.4　使用Plotly模擬擲骰子 292 15.4.1　安裝Plotly 292 15.4.2　創(chuàng)建Die類 292 15.4.3　擲骰子 293 15.4.4　分析結(jié)果 293 15.4.5　繪制直方圖 294 15.4.6　定制繪圖 295 15.4.7　同時(shí)擲兩個(gè)骰子 296 15.4.8　進(jìn)一步定制 298 15.4.9　同時(shí)擲兩個(gè)面數(shù)不同的 骰子 298 15.4.10　保存繪圖 299 15.5　小結(jié) 300 第 16章　下載數(shù)據(jù) 301 16.1　CSV文件格式 301 16.1.1　解析CSV文件頭 302 16.1.2　打印文件頭及其位置 302 16.1.3　提取并讀取數(shù)據(jù) 303 16.1.4　繪制溫度圖 304 16.1.5　datetime模塊 305 16.1.6　在圖中添加日期 306 16.1.7　涵蓋更長的時(shí)間 307 16.1.8　再繪制一個(gè)數(shù)據(jù)系列 308 16.1.9　給圖中區(qū)域著色 309 16.1.10　錯(cuò)誤檢查 310 16.2　制作全球地震散點(diǎn)圖：GeoJSON 格式 313 16.2.1　地震數(shù)據(jù) 313 16.2.2　查看GeoJSON數(shù)據(jù) 313 16.2.3　創(chuàng)建地震列表 316 16.2.4　提取震級 316 16.2.5　提取位置數(shù)據(jù) 317 16.2.6　繪制地震散點(diǎn)圖 318 16.2.7　指定數(shù)據(jù)的另一種方式 319 16.2.8　定制標(biāo)記的尺寸 320 16.2.9　定制標(biāo)記的顏色 321 16.2.10　其他漸變 323 16.2.11　添加懸停文本 323 16.3　小結(jié) 325 第 17章　使用API 326 17.1　使用API 326 17.1.1　Git和GitHub 326 17.1.2　使用API調(diào)用請求數(shù)據(jù) 327 17.1.3　安裝Requests 327 17.1.4　處理API響應(yīng) 328 17.1.5　處理響應(yīng)字典 329 17.1.6　概述最受歡迎的倉庫 331 17.1.7　監(jiān)控API的速率限制 332 17.2　使用Plotly可視化倉庫 332 17.2.1　設(shè)置圖形的樣式 334 17.2.2　添加定制工具提示 335 17.2.3　添加可單擊的鏈接 336 17.2.4　定制標(biāo)記顏色 337 17.2.5　深入了解Plotly和GitHub API 338 17.3　Hacker News API 338 17.4　小結(jié) 341 項(xiàng)目3　Web應(yīng)用程序 342 第 18章　Django入門 343 18.1　建立項(xiàng)目 343 18.1.1　制定規(guī)范 343 18.1.2　建立虛擬環(huán)境 344 18.1.3　激活虛擬環(huán)境 344 18.1.4　安裝Django 345 18.1.5　在Django中創(chuàng)建項(xiàng)目 345 18.1.6　創(chuàng)建數(shù)據(jù)庫 346 18.1.7　查看項(xiàng)目 346 18.2　創(chuàng)建應(yīng)用程序 348 18.2.1　定義模型 349 18.2.2　激活模型 350 18.2.3　Django管理網(wǎng)站 351 18.2.4　定義模型Entry 353 18.2.5　遷移模型Entry 354 18.2.6　向管理網(wǎng)站注冊Entry 354 18.2.7　Django shell 355 18.3　創(chuàng)建網(wǎng)頁：學(xué)習(xí)筆記主頁 357 18.3.1　映射URL 357 18.3.2　編寫視圖 359 18.3.3　編寫模板 360 18.4　創(chuàng)建其他網(wǎng)頁 361 18.4.1　模板繼承 361 18.4.2　顯示所有主題的頁面 363 18.4.3　顯示特定主題的頁面 366 18.5　小結(jié) 369 第 19章　用戶賬戶 370 19.1　讓用戶能夠輸入數(shù)據(jù) 370 19.1.1　添加新主題 370 19.1.2　添加新條目 374 19.1.3　編輯條目 378 19.2　創(chuàng)建用戶賬戶 381 19.2.1　應(yīng)用程序accounts 381 19.2.2　將應(yīng)用程序accounts添加 到settings.py中 381 19.2.3　包含應(yīng)用程序accounts的URL 382 19.2.4　登錄頁面 382 19.2.5　注銷 385 19.2.6　注冊頁面 386 19.3　讓用戶擁有自己的數(shù)據(jù) 389 19.3.1　使用@login_required限制 訪問 389 19.3.2　將數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)到用戶 391 19.3.3　只允許用戶訪問自己的 主題 393 19.3.4　保護(hù)用戶的主題 394 19.3.5　保護(hù)頁面edit_entry 394 19.3.6　將新主題關(guān)聯(lián)到當(dāng)前用戶 395 19.4　小結(jié) 396 第 20章　設(shè)置應(yīng)用程序的樣式并部署 397 20.1　設(shè)置項(xiàng)目“學(xué)習(xí)筆記”的樣式 397 20.1.1　應(yīng)用程序django-bootstrap5 397 20.1.2　使用Bootstrap設(shè)置項(xiàng)目 “學(xué)習(xí)筆記”的樣式 398 20.1.3　修改base.html 399 20.1.4　使用jumbotron設(shè)置主頁的樣式 404 20.1.5　設(shè)置登錄頁面的樣式 405 20.1.6　設(shè)置頁面topics的樣式 406 20.1.7　設(shè)置頁面topic中條目的 樣式 407 20.2　部署“學(xué)習(xí)筆記” 409 20.2.1　注冊Platform.sh賬戶 409 20.2.2　安裝Platform.sh CLI 409 20.2.3　安裝platformshconfig 410 20.2.4　創(chuàng)建文件requirements.txt 410 20.2.5　其他部署需求 411 20.2.6　添加配置文件 411 20.2.7　為部署到Platform.sh而 修改settings.py 414 20.2.8　使用Git跟蹤項(xiàng)目文件 415 20.2.9　在Platform.sh上創(chuàng)建項(xiàng)目 417 20.2.10　推送到Platform.sh 418 20.2.11　查看線上項(xiàng)目 419 20.2.12　改進(jìn)Platform.sh部署 420 20.2.13　創(chuàng)建定制錯(cuò)誤頁面 422 20.2.14　繼續(xù)開發(fā) 423 20.2.15　將項(xiàng)目從Platform.sh上 刪除 424 20.3　小結(jié) 425 附錄A　安裝及故障排除 426 附錄B　文本編輯器和IDE 430 附錄C　尋求幫助 436 附錄D　使用Git進(jìn)行版本控制 440 附錄E　部署故障排除 449