Python编程快速上手让繁琐工作自动化中文高清完整版PDF带书签

简介

如今，人们面临的大多数任务都可以通过编写计算机软件来完成。Python是一种解释型、面向对象、动态数据类型的高级程序设计语言。通过Python编程，我们能够解决现实生活中的很多任务。

本书是一本面向实践的Python编程实用指南。本书的目的，不仅是介绍Python语言的基础知识，而且还通过项目实践教会读者如何应用这些知识和技能。本书的首部分介绍了基本Python编程概念，第二部分介绍了一些不同的任务，通过编写Python程序，可以让计算机自动完成它们。第二部分的每一章都有一些项目程序，供读者学习。每章的末尾还提供了一些习题和深入的实践项目，帮助读者巩固所学的知识。附录部分提供了所有习题的解答。

本书适合任何想要通过Python学习编程的读者，尤其适合缺乏编程基础的初学者。通过阅读本书，读者将能利用强大的编程语言和工具，并且会体会到Python编程的快乐。

 

目录：

第一部分 Python编程基础

第1章　Python基础　3

1.1　在交互式环境中输入表达式　3

1.2　整型、浮点型和字符串数据类型　6

1.3　字符串连接和复制　6

1.4　在变量中保存值　7

1.4.1　赋值语句　7

1.4.2　变量名　9

1.5　第一个程序　9

1.6　程序剖析　11

1.6.1　注释　11

1.6.2　print()函数　11

1.6.3　input()函数　11

1.6.4　打印用户的名字　12

1.6.5　len()函数　12

1.6.6　str()、int()和float()函数　13

1.7　小结　15

1.8　习题　15

第2章　控制流　17

2.1　布尔值　18

2.2　比较操作符　19

2.3　布尔操作符　20

2.3.1　二元布尔操作符　20

2.3.2　not操作符　21

2.4　混合布尔和比较操作符　21

2.5　控制流的元素　22

2.5.1　条件　22

2.5.2　代码块　22

2.6　程序执行　23

2.7　控制流语句　23

2.7.1　if语句　23

2.7.2　else语句　24

2.7.3　elif语句　25

2.7.4　while循环语句　30

2.7.5　恼人的循环　31

2.7.6　break语句　33

2.7.7　continue语句　34

2.7.8　for循环和range()函数　37

2.7.9　等价的while循环　39

2.7.10　range()的开始、停止和

步长参数　39

2.8　导入模块　40

from　import语句　41

2.9　用sys.exit()提前结束程序　41

2.10　小结　41

2.11　习题　41

第3章　函数　43

3.1　def语句和参数　44

3.2　返回值和return语句　45

3.3　None值　46

3.4　关键字参数和print()　47

3.5　局部和全局作用域　48

3.5.1　局部变量不能在全局作用

域内使用　48

3.5.2　局部作用域不能使用其他

局部作用域内的变量　49

3.5.3　全局变量可以在局部作用

域中读取　49

3.5.4　名称相同的局部变量和全局

变量　50

3.6　global语句　50

3.7　异常处理　52

3.8　一个小程序：猜数字　54

3.9　小结　55

3.10　习题　56

3.11　实践项目　56

3.11.1　Collatz序列　56

3.11.2　输入验证　57

第4章　列表　59

4.1　列表数据类型　59

4.1.1　用下标取得列表中的

单个值　60

4.1.2　负数下标　61

4.1.3　利用切片取得子列表　61

4.1.4　用len()取得列表的长度　62

4.1.5　用下标改变列表中的值　62

4.1.6　列表连接和列表复制　62

4.1.7　用del语句从列表中

删除值　63

4.2　使用列表　63

4.2.1　列表用于循环　64

4.2.2　in和not in操作符　65

4.2.3　多重赋值技巧　66

4.3　增强的赋值操作　66

4.4　方法　67

4.4.1　用index()方法在列表中

查找值　67

4.4.2　用append()和insert()方法在

列表中添加值　68

4.4.3　用remove()方法从列表中

删除值　69

4.4.4　用sort()方法将列表中的值

排序　69

4.5　例子程序：神奇8球和列表　70

4.6　类似列表的类型：字符串和

元组　71

4.6.1　可变和不可变数据类型　72

4.6.2　元组数据类型　73

4.6.3　用list()和tuple()函数来

转换类型　74

4.7　引用　75

4.7.1　传递引用　76

4.7.2　copy模块的copy()和

deepcopy()函数　77

4.8　小结　78

4.9　习题　78

4.10　实践项目　79

4.10.1　逗号代码　79

4.10.2　字符图网格　79

第5章　字典和结构化数据　81

5.1　字典数据类型　81

5.1.1　字典与列表　82

5.1.2　keys()、values()和items()

方法　83

5.1.3　检查字典中是否存在键

或值　84

5.1.4　get()方法　84

5.1.5　setdefault()方法　85

5.2　漂亮打印　86

5.3　使用数据结构对真实世界建模　87

5.3.1　井字棋盘　88

5.3.2　嵌套的字典和列表　91

5.4　小结　92

5.5　习题　93

5.6　实践项目　93

5.6.1　好玩游戏的物品清单　93

5.6.2　列表到字典的函数，针对

好玩游戏物品清单　94

第6章　字符串操作　95

6.1　处理字符串　95

6.1.1　字符串字面量　95

6.1.2　双引号　96

6.1.3　转义字符　96

6.1.4　原始字符串　96

6.1.5　用三重引号的多行字符串　97

6.1.6　多行注释　97

6.1.7　字符串下标和切片　98

6.1.8　字符串的in和not in

操作符　98

6.2　有用的字符串方法　99

6.2.1　字符串方法upper()、lower()、

isupper()和islower()　99

6.2.2　isX字符串方法　100

6.2.3　字符串方法startswith()和

endswith()　102

6.2.4　字符串方法join()和

split()　102

6.2.5　用rjust()、ljust()和center()

方法对齐文本　103

6.2.6　用strip()、rstrip()和lstrip()

删除空白字符　104

6.2.7　用pyperclip模块拷贝粘贴字

符串　105

6.3　项目：口令保管箱　106

第1步：程序设计和数据结构　106

第2步：处理命令行参数　106

第3步：复制正确的口令　107

6.4　项目：在Wiki标记中添加无序

列表　108

第1步：从剪贴板中复制和

粘贴　108

第2步：分离文本中的行，并添加

星号　109

第3步：连接修改过的行　109

6.5　小结　110

6.6　习题　110

6.7　实践项目　111

表格打印　111

第二部分　自动化任务

第7章　模式匹配与正则表达式　115

7.1　不用正则表达式来查找文本

模式　116

7.2　用正则表达式查找文本模式　117

7.2.1　创建正则表达式对象　118

7.2.2　匹配Regex对象　118

7.2.3　正则表达式匹配复习　119

7.3　用正则表达式匹配更多模式　119

7.3.1　利用括号分组　119

7.3.2　用管道匹配多个分组　120

7.3.3　用问号实现可选匹配　121

7.3.4　用星号匹配零次或多次　121

7.3.5　用加号匹配一次或多次　122

7.3.6　用花括号匹配特定次数　122

7.4　贪心和非贪心匹配　123

7.5　findall()方法　124

7.6　字符分类　124

7.7　建立自己的字符分类　125

7.8　插入字符和美元字符　126

7.9　通配字符　126

7.9.1　用点-星匹配所有字符　127

7.9.2　用句点字符匹配换行　127

7.10　正则表达式符号复习　128

7.11　不区分大小写的匹配　128

7.12　用sub()方法替换字符串　129

7.13　管理复杂的正则表达式　129

7.14　组合使用re.IGNOREC ASE、

re.DOTALL和re.VERBOSE　130

7.15　项目：电话号码和Email地址

提取程序　130

第1步：为电话号码创建一个正则

表达式　131

第2步：为email地址创建一个正则

表达式　132

第3步：在剪贴板文本中找到所有

匹配　132

第4步：所有匹配连接成一个

字符串，复制到剪贴板　133

第5步：运行程序　133

第6步：类似程序的构想　134

7.16　小结　134

7.17　习题　134

7.18　实践项目　136

7.18.1　强口令检测　136

7.18.2　strip()的正则表达式

版本　136

第8章　读写文件　137

8.1　文件与文件路径　137

8.1.1　Windows上的倒斜杠以及

OS　X和Linux上的

正斜杠　138

8.1.2　当前工作目录　139

8.1.3　绝对路径与相对路径　139

8.1.4　用os.makedirs()创建新

文件夹　140

8.1.5　os.path模块　140

8.1.6　处理绝对路径和相对

路径　141

8.1.7　查看文件大小和文件夹

内容　142

8.1.8　检查路径有效性　143

8.2　文件读写过程　144

8.2.1　用open()函数打开文件　145

8.2.2　读取文件内容　145

8.2.3　写入文件　146

8.3　用shelve模块保存变量　147

8.4　用pprint.pformat()函数保存

变量　148

8.5　项目：生成随机的测验试卷

文件　149

第1步：将测验数据保存在一个

字典中　149

第2步：创建测验文件，并打乱

问题的次序　150

第3步：创建答案选项　151

第4步：将内容写入测验试卷和

答案文件　151

8.6　项目：多重剪贴板　153

第1步：注释和shelf设置　153

第2步：用一个关键字保存剪贴板

内容　154

第3步：列出关键字和加载关键字的

内容　154

8.7　小结　155

8.8　习题　155

8.9　实践项目　156

8.9.1　扩展多重剪贴板　156

8.9.2　疯狂填词　156

8.9.3　正则表达式查找　156

第9章　组织文件　157

9.1　shutil模块　158

9.1.1　复制文件和文件夹　158

9.1.2　文件和文件夹的移动与

改名　158

9.1.3　永久删除文件和文件夹　160

9.1.4　用send2trash模块安全地

删除　160

9.2　遍历目录树　161

9.7　用zipfile模块压缩文件　162

9.3.1　读取ZIP文件　163

9.3.2　从ZIP文件中解压缩　164

9.3.3　创建和添加到ZIP文件　164

9.4　项目：将带有美国风格日期的

文件改名为欧洲风格日期　165

第1步：为美国风格的日期创建一个

正则表达式　165

第2步：识别文件名中的日期

部分　166

第3步：构成新文件名，并对文件

改名　167

第4步：类似程序的想法　168

9.5　项目：将一个文件夹备份到一个

ZIP文件　168

第1步：弄清楚ZIP文件的

名称　168

第2步：创建新ZIP文件　169

第3步：遍历目录树并添加到

ZIP文件。　170

第4步：类似程序的想法　170

9.6　小结　171

9.7　习题　171

9.8　实践项目　171

9.8.1　选择性拷贝　171

9.8.2　删除不需要的文件　172

9.8.3　消除缺失的编号　172

第10章　调试　173

10.1　抛出异常　174

10.2　取得反向跟踪的字符串　175

10.3　断言　176

10.3.1　在交通灯模拟中使用

断言　177

10.3.2　禁用断言　178

10.4　日志　178

10.4.1　使用日志模块　178

10.4.2　不要用print()调试　180

10.4.3　日志级别　180

10.4.4　禁用日志　181

10.4.5　将日志记录到文件　182

10.5　IDLE的调试器　182

10.5.1　Go　183

10.5.2　Step　183

10.5.3　Over　183

10.5.4　Out　183

10.5.5　Quit　183

10.5.6　调试一个数字相加的

程序　184

10.5.7　断点　185

10.6　小结　187

10.7　习题　187

10.7　实践项目　188

调试硬币抛掷　188

第11章　从Web抓取信息　189

11.1　项目：利用webbrowser模块的

mapIt.py　190

第1步：弄清楚URL　190

第2步：处理命令行参数　191

第3步：处理剪贴板内容，加载

浏览器　191

第4步：类似程序的想法　192

11.2　用requests模块从Web下载

文件　192

11.2.1　用requests.get()函数下载

一个网页　193

11.2.2　检查错误　193

10.3　将下载的文件保存到硬盘　194

10.4　HTML　195

10.4.1　学习HTML的资源　195

10.4.2　快速复习　195

10.4.3　查看网页的HTML

源代码　196

10.4.4　打开浏览器的开发者

工具　197

10.4.5　使用开发者工具来寻找

HTML元素　198

10.5　用BeautifulSoup模块解析

HTML　199

10.5.1　从HTML创建一个

BeautifulSoup对象　200

10.5.2　用select()方法寻找元素　200

10.5.3　通过元素的属性获取

数据　202

10.6　项目：“I’m Feeling Lucky”

Google查找　202

第1步：获取命令行参数，并请求

查找页面　203

第2步：找到所有的结果　203

第3步：针对每个结果打开Web

浏览器　204

第4步：类似程序的想法　205

10.7　项目：下载所有XKCD

漫画　205

第1步：设计程序　206

第2步：下载网页　207

第3步：寻找和下载漫画图像　207

第4步：保存图像，找到前一张

漫画　208

第4步：类似程序的想法　209

10.8　用selenium模块控制浏览器　210

10.8.1　启动selenium控制的

浏览器　210

10.8.2　在页面中寻找元素　211

10.8.3　点击页面　212

10.8.4　填写并提交表单　212

10.8.5　发送特殊键　213

10.8.6　点击浏览器按钮　213

10.8.7　关于selenium的更多

信息　214

10.9　小结　214

10.10　习题　214

10.11　实践项目　215

10.11.1　命令行邮件程序　215

10.11.2　图像网站下载　215

10.11.3　2048　215

10.11.4　链接验证　215

第12章　处理Excel电子表格　217

12.1　Excel文档　217

12.2　安装openpyxl模块　218

12.3　读取Excel文档　218

12.3.1　用openpyxl模块打开Excel

文档　219

12.3.2　从工作簿中取得工作表　219

12.3.3　从表中取得单元格　220

12.3.4　列字母和数字之间的

转换　221

12.3.5　从表中取得行和列　222

12.3.6　工作薄、工作表、

单元格　223

12.4　项目：从电子表格中读取

数据　223

第1步：读取电子表格数据　224

第2步：填充数据结构　225

第3步：将结果写入文件　226

第4步：类似程序的思想　227

12.5　写入Excel文档　227

12.5.1　创建并保存Excel文档　227

12.5.2　创建和删除工作表　228

12.5.3　将值写入单元格　229

12.6　项目：更新一个电子表格　229

第1步：利用更新信息建立数据

结构　230

第2步：检查所有行，更新不正确的

价格　231

第4步：类似程序的思想　231

12.7　设置单元格的字体风格　232

12.8　Font对象　232

12.9　公式　234

12.10　调整行和列　235

12.10.1　设置行高和列宽　235

12.10.2　合并和拆分单元格　236

12.10.3　冻结窗格　237

12.10.4　图表　238

12.11　小结　240

12.11　习题　240

12.12　实践项目　241

12.12.1　乘法表　241

12.12.2　空行插入程序　241

12.12.3　电子表格单元格翻转

程序　242

12.12.4　文本文件到电子表格　242

12.12.5　电子表格到文本文件　242

第13章　处理PDF和Word文档　243

13.1　PDF文档　243

13.1.1　从PDF提取文本　244

13.1.2　解密PDF　245

13.1.3　创建PDF　246

13.1.4　拷贝页面　246

13.1.5　旋转页面　247

13.1.6　叠加页面　248

13.1.7　加密PDF　249

13.2　项目：从多个PDF中合并

选择的页面　250

第1步：找到所有PDF文件　250

第2步：打开每个PDF文件　251

第3步：添加每一页　252

第4步：保存结果　252

第5步：类似程序的想法　253

13.3　Word文档　253

13.3.1　读取Word文档　254

13.3.2　从.docx文件中取得完整的

文本　254

13.3.3　设置Paragraph和Run对象

的样式　255

13.3.4　创建带有非默认样式的

Word文档　257

13.3.5　Run属性　257

13.3.6　写入Word文档　258

13.3.7　添加标题　260

13.3.8　添加换行符和换页符　261

13.3.9　添加图像　261

13.4　小结　262

13.5　习题　262

13.6　实践项目　263

13.6.1　PDF偏执狂　263

13.6.2　定制邀请函，保存为Word

文档　263

13.6.3　暴力PDF口令破解

程序　264

第14章　处理CSV文件和JSON数据　265

14.1　csv模块　265

14.2.1　Reader对象　266

14.2.2　在for循环中，从Reader

对象读取数据　267

14.2.3　Writer对象　268

14.2.4　delimiter和lineterminator

关键字参数　269

14.3　项目：从CSV文件中删除

表头　269

第1步：循环遍历每个CSV

文件　270

第2步：读入CSV文件　270

第3步：写入CSV文件，没有

第一行　271

第4步：类似程序的想法　272

14.4　JSON和API　272

14.5　json模块　273

14.5.1　用loads()函数读取

JSON　273

14.5.2　用dumps函数写出

JSON　273

14.6　项目：取得当前的天气数据　274

第1步：从命令行参数获取

位置　274

第2步：下载JSON数据　275

第3步：加载JSON数据并打印

天气　275

第4步：类似程序的想法　277

14.7　小结　277

14.8　习题　277

14.9　实践项目　277

Excel到CSV的转换程序　277

第15章　保持时间、计划任务和启动

程序　279

15.1　time模块　279

15.1.1　time.time()函数　279

15.1.2　time.sleep()函数　280

15.2　数字四舍五入　281

15.3　项目：超级秒表　282

第1步：设置程序来记录时间　282

第2步：记录并打印单圈时间　283

第4步：类似程序的想法　283

15.4　datetime模块　284

15.4.1　timedelta数据类型　285

15.4.2　暂停直至特定日期　286

15.4.3　将datetime对象转换为

字符串　287

15.4.4　将字符串转换成datetime

对象　288

15.5　回顾Python的时间函数　288

15.6　多线程　289

15.6.1　向线程的目标函数传递

参数　290

15.6.2　并发问题　291

15.7　项目：多线程XKCD下载

程序　291

第1步：修改程序以使用函数　292

第2步：创建并启动线程　293

第3步：等待所有线程结束　293

15.8　从Python启动其他程序　294

15.8.1　向Popen()传递命令行

参数　295

15.8.2　Task Scheduler、launchd和

cron　296

15.8.3　用Python打开网站　296

15.8.4　运行其他Python脚本　296

15.8.5　用默认的应用程序打开

文件　297

15.9　项目：简单的倒计时程序　298

第1步：倒计时　298

第2步：播放声音文件　298

第3步：类似程序的想法　299

15.10　小结　299

15.11　习题　300

15.12　实践项目　300

15.12.1　美化的秒表　300

15.12.2　计划的Web漫画下载　301

第16章　发送电子邮件和短信　303

16.1　SMTP　303

16.2　发送电子邮件　304

16.2.1　连接到SMTP服务器　304

16.2.2　发送SMTP的“Hello”

消息　305

16.2.3　开始TLS加密　306

16.2.4　登录到SMTP服务器　306

16.2.5　发送电子邮件　306

16.2.6　从SMTP服务器断开　307

16.3　IMAP　307

16.4　用IMAP获取和删除电子

邮件　307

16.4.1　连接到IMAP服务器　308

16.4.2　登录到IMAP服务器　309

16.4.3　搜索电子邮件　309

16.4.4　选择文件夹　309

16.4.5　执行搜索　310

16.4.6　大小限制　312

16.4.7　取邮件并标记为已读　312

16.4.8　从原始消息中获取电子

邮件地址　313

16.4.9　从原始消息中获取正文　314

16.4.10　删除电子邮件　315

16.4.11　从IMAP服务器断开　315

16.5　项目：向会员发送会费提醒

电子邮件　316

第1步：打开Excel文件　316

第2步：查找所有未付成员　317

第3步：发送定制的电子邮件

提醒　318

16.6　用Twilio发送短信　319

16.6.1　注册Twilio账号　319

16.6.2　发送短信　320

16.7　项目：“只给我发短信”

模块　321

16.8　小结　322

16.9　习题　323

16.10　实践项目　323

16.10.1　随机分配家务活的电子

邮件程序　323

16.10.2　伞提醒程序　324

16.10.3　自动退订　324

16.10.4　通过电子邮件控制你的

电脑　324

第17章　操作图像　327

17.1　计算机图像基础　327

17.1.1　颜色和RGBA值　328

17.1.2　坐标和Box元组　329

17.2　用Pillow操作图像　330

17.2.1　处理Image数据类型　331

17.2.2　裁剪图片　332

17.2.3　复制和粘贴图像到其他

图像　333

17.2.4　调整图像大小　335

17.2.5　旋转和翻转图像　336

17.2.6　更改单个像素　338

17.3　项目：添加徽标　339

第1步：打开徽标图像　340

第2步：遍历所有文件并打开

图像　341

第3步：调整图像的大小　341

第4步：添加徽标，并保存

更改　342

第5步：类似程序的想法　343

17.4　在图像上绘画　344

17.4.1　绘制形状　344

17.4.2　绘制文本　346

17.5　小结　347

17.6　习题　348

17.7　实践项目　348

17.7.1　扩展和修正本章项目的

程序　348

17.7.2　在硬盘上识别照片

文件夹　349

17.7.3　定制的座位卡　350

第18章　用GUI自动化控制键盘和

鼠标　351

18.1　安装pyautogui模块　351

18.2　走对路　352

18.2.1　通过注销关闭所有程序　352

18.2.2　暂停和自动防故障装置　352

18.3　控制鼠标移动　353

18.3.1　移动鼠标　354

18.3.2　获取鼠标位置　354

18.4　项目：“现在鼠标在

哪里?”　355

第1步：导入模块　355

第2步：编写退出代码和无限

循环　355

第3步：获取并打印鼠标坐标。　356

18.5　控制鼠标交互　357

18.5.1　点击鼠标　357

18.5.2　拖动鼠标　357

18.5.3　滚动鼠标　359

18.6　处理屏幕　360

18.6.1　获取屏幕快照　360

18.6.2　分析屏幕快照　360

18.7　项目：扩展mouseNow程序　361

18.8　图像识别　362

18.9　控制键盘　363

18.9.1　通过键盘发送一个

字符串　363

18.9.2　键名　364

18.9.3　按下和释放键盘　365

18.9.4　热键组合　365

18.10　复习PyAutoGUI的函数　366

18.11　项目：自动填表程序　367

第1步：弄清楚步骤　368

第2步：建立坐标　368

第3步：开始键入数据　370

第4步：处理选择列表和单选

按钮　371

第5步：提交表单并等待　372

18.12　小结　372

18.13　习题　373

18.14　实践项目　373

18.14.1　看起来很忙　373

18.14.2　即时通信机器人　373

18.14.3　玩游戏机器人指南　374

附录A　安装第三方模块　375

附录B　运行程序　377

附录C　习题答案　381