娜奥米·塞德（Naomi Ceder）是Python软件基金会zhu席。自2001年以来，她一直在学习、使用和教授Python。

她的编程生涯已经持续了近30年，使用过多种编程语言，做过Linux系统管理员、编程教师、开发人员和系统架构师。她从2001年开始使用Python，从此向各个层次的用户讲授Python，从12岁的孩子到专业编程人员都有。她向所有人宣传Python，宣讲加入内容丰富的社区的好处。她现在领导着Dick Blick Art Materials的一支开发团队。

Python如今已经发展成为一种令人惊叹的计算机语言，它已强大到足以应对从底层系统资源到应用程序（如深度学习）的方方面面。它既简洁、优雅又功能完备，还拥有庞大的由库和框架构成的生态系统。Python程序员的需求量很大，不熟练掌握Python显然不行！

本书是Python专业人士Naomi Ceder编写的Python语言的综合指南。她是一位经验丰富的教学者，她既能让读者关注语言的细节，又能使其具备解决实际问题的能力。本书中配有大量贴切的示例和边做边学的习题，有助于读者掌握每一个重要概念。无论读者是要抓取网站内容还是想玩转嵌套元组，都会赞叹本书的清晰、专注和对细节的重视。

本书主要内容
● 明确涵盖Python 3。
● 全面介绍核心库、包和工具。
● 配备精深的习题。
● 新增5章与数据科学相关的内容。

本书专为熟悉编程概念的读者编写，但不要求读者具备Python的使用经验。

第 一部分 开始篇
第 1章 关于Python 3
1．1 用Python的理由 3
1．2 Python的长处 3
1．2．1 Python易于使用 4
1．2．2 Python富有表现力 4
1．2．3 Python可读性好 5
1．2．4 Python功能齐备 5
1．2．5 Python跨平台 6
1．2．6 Python免费 6
1．3 Python的短板 6
1．3．1 Python不是速度最快的语言 7
1．3．2 Python的库不算最多 7
1．3．3 Python在编译时不检查变量类型 7
1．3．4 Python对移动应用的支持不足 8
1．3．5 Python对多处理器的利用不充分 8
1．4 学Python 3的理由 8
1．5 小结 9
第 2章 入门 10
2．1 Python的安装 10
2．2 基础交互模式和IDLE 12
2．2．1 基础交互模式 12
2．2．2 IDLE集成开发环境 13
2．2．3 基础交互模式和IDLE的适用场景 13
2．3 使用IDLE的Python shell窗口 13
2．4 第 一个程序“Hello， world" 14
2．5 利用交互式提示符探索Python 15
2．6 小结 16
第3章 Python概述 17
3．1 Python简介 17
3．2 内置数据类型 18
3．2．1 数值 18
3．2．2 列表 20
3．2．3 元组 21
3．2．4 字符串 22
3．2．5 字典 23
3．2．6 集合 23
3．2．7 文件对象 23
3．3 流程控制语句结构 24
3．3．1 布尔值和表达式 24
3．3．2 if-elif-else语句 25
3．3．3 while循环 25
3．3．4 for循环 25
3．3．5 函数定义 26
3．3．6 异常 27
3．3．7 用关键字with控制上下文 27
3．4 创建模块 28
3．5 面向对象编程 29
3．6 小结 31
第二部分 重点内容
第4章 基础知识 35
4．1 缩进和代码块构建 35
4．2 识别注释 36
4．3 变量和赋值 37
4．4 表达式 38
4．5 字符串 39
4．6 数值 40
4．6．1 内置数值处理函数 41
4．6．2 高级数值处理函数 41
4．6．3 数值计算 41
4．6．4 复数 41
4．6．5 高级复数函数 42
4．7 None值 43
4．8 获取用户输入 43
4．9 内置操作符 44
4．10 基本的Python编码风格 44
4．11 小结 45
第5章 列表、元组和集合 46
5．1 列表类似于数组 46
5．2 列表的索引机制 47
5．3 修改列表 49
5．4 对列表排序 51
5．4．1 自定义排序 52
5．4．2 sorted()函数 53
5．5 其他常用的列表操作 53
5．5．1 用in操作符判断列表成员 53
5．5．2 用+操作符拼接列表 54
5．5．3 用*操作符初始化列表 54
5．5．4 用min和max方法求列表的最小值和最大值 54
5．5．5 用index方法搜索列表 54
5．5．6 用count方法对匹配项计数 55
5．5．7 列表操作小结 55
5．6 嵌套列表和深复制 56
5．7 元组 58
5．7．1 元组的基础知识 59
5．7．2 单个元素的元组应加上逗号 60
5．7．3 元组的打包和拆包 60
5．7．4 列表和元组的相互转换 61
5．8 集合 62
5．8．1 集合的操作 62
5．8．2 不可变集合 63
5．9 小结 64
第6章 字符串 65
6．1 将字符串理解为字符序列 65
6．2 基本的字符串操作 66
6．3 特殊字符和转义序列 66
6．3．1 基本的转义序列 66
6．3．2 数字格式（八进制、十六进制）和Unicode编码的转义序列 67
6．3．3 对带特殊字符的字符串打印和求值的差异 68
6．4 字符串方法 68
6．4．1 字符串的split和join方法 69
6．4．2 将字符串转换为数值 70
6．4．3 去除多余的空白符 71
6．4．4 字符串搜索 72
6．4．5 字符串修改 74
6．4．6 利用列表修改字符串 75
6．4．7 其他有用的字符串方法和常量 75
6．5 将对象转换为字符串 77
6．6 使用format方法 78
6．6．1 format方法和位置参数 78
6．6．2 format方法和命名参数 78
6．6．3 格式描述符 79
6．7 用%格式化字符串 79
6．7．1 使用格式化序列 80
6．7．2 命名参数和格式化序列 81
6．8 字符串内插 82
6．9 bytes对象 82
6．10 小结 84
第7章 字典 85
7．1 何为字典 85
7．2 字典的其他操作 87
7．3 单词计数 90
7．4 可用作字典键的对象 90
7．5 稀疏矩阵 91
7．6 将字典用作缓存 92
7．7 字典的效率 93
7．8 小结 93
第8章 流程控制 94
8．1 while循环 94
8．2 if-elif-else语句 95
8．3 for循环 96
8．3．1 range函数 97
8．3．2 用初值和步进值控制range函数 97
8．3．3 在for循环中使用break和
continue语句 98
8．3．4 for循环和元组拆包 98
8．3．5 enumerate函数 98
8．3．6 zip函数 99
8．4 列表和字典推导式 99
8．5 语句、代码块和缩进 101
8．6 布尔值和布尔表达式 103
8．6．1 大多数Python对象都能用作布尔类型 104
8．6．2 比较操作符和布尔操作符 104
8．7 编写简单的文本文件分析程序 105
8．8 小结 106
第9章 函数 107
9．1 基本的函数定义 107
9．2 多种函数参数 108
9．2．1 按位置给出形参 108
9．2．2 按形参名称传递实参 109
9．2．3 变长实参 110
9．2．4 多种参数传递方式的混用 111
9．3 将可变对象用作函数实参 111
9．4 局部变量、非局部变量和全局变量 113
9．5 将函数赋给变量 115
9．6 lambda表达式 115
9．7 生成器函数 116
9．8 装饰器 117
9．9 小结 118
第 10章 模块和作用域规则 120
10．1 何为模块 120
10．2 编写第 一个模块 121
10．3 import语句 123
10．4 模块搜索路径 124
10．5 模块内部私有名称 126
10．6 库和第三方模块 127
10．7 Python作用域规则和命名空间 127
10．8 小结 133
第 11章 Python程序 134
11．1 创建一个很简单的程序 134
11．1．1 从命令行启动脚本 135
11．1．2 命令行参数 135
11．1．3 脚本输入 输出的重定
向 136
11．1．4 argparse模块 137
11．1．5 fileinput模块的使用 138
11．2 让脚本在UNIX下直接运行 140
11．3 macOS系统中的脚本 140
11．4 Windows中多种脚本执行方式 140
11．4．1 从命令窗口或PowerShell中启动脚本 141
11．4．2 Windows中的其他运行方式 141
11．5 程序和模块 141
11．6 发布Python应用程序 146
11．6．1 wheel包 146
11．6．2 zipapp和pex 146
11．6．3 py2exe和py2app 147
11．6．4 用freeze创建可执行程序 147
11．7 小结 147
第 12章 文件系统的使用 149
12．1 os、os．path和pathlib的对比 149
12．2 路径和路径名 150
12．2．1 绝对路径和相对路径 150
12．2．2 当前工作目录 151
12．2．3 用pathlib模块访问目录 152
12．2．4 路径名的处理 152
12．2．5 用pathlib处理路径名 154
12．2．6 常用变量和函数 155
12．3 获取文件信息 156
12．4 文件系统的其他操作 158
12．5 处理目录树下的所有文件 161
12．6 小结 162
第 13章 文件的读写 165
13．1 打开文件及file对象 165
13．2 关闭文件 166
13．3 以写入等模式打开文件 166
13．4 读写文本及二进制数据的函数 167
13．5 用pathlib读写文件 169
13．6 屏幕输入 输出及重定向 169
13．7 用struct模块读取结构化的二进制数据 172
13．8 用pickle将对象存入文件 173
13．9 用shelve保存对象 176
13．10 小结 178
第 14章 异常 179
14．1 异常简介 179
14．1．1 错误和异常处理的一般原则 179
14．1．2 异常较为正式的定义 182
14．1．3 多种异常的处理 182
14．2 Python中的异常 182
14．2．1 Python异常的类型 183
14．2．2 引发异常 185
14．2．3 捕获并处理异常 185
14．2．4 自定义新的异常 187
14．2．5 用assert语句调试程序 188
14．2．6 异常的继承架构 188
14．2．7 示例：用Python编写的磁盘写入程序 189
14．2．8 示例：正常计算过程中的异常 189
14．2．9 异常的适用场合 190
14．3 用到with关键字的上下文管理器 191
14．4 小结 192
第三部分 高级特性
第 15章 类和面向对象编程 195
15．1 定义类 195
15．2 实例变量 196
15．3 方法 197
15．4 类变量 199
15．5 静态方法和类方法 201
15．5．1 静态方法 201
15．5．2 类方法 202
15．6 继承 203
15．7 类及实例变量的继承 205
15．8 概括：Python类的基础知识 206
15．9 私有变量和私有方法 208
15．10 用@property获得更为灵活的实例变量 209
15．11 类实例的作用域规则和命名空间 210
15．12 析构函数和内存管理 214
15．13 多重继承 214
15．14 小结 216
第 16章 正则表达式 218
16．1 何为正则表达式 218
16．2 带特殊字符的正则表达式 219
16．3 正则表达式和原始字符串 220
16．4 从字符串提取出匹配文本 221
16．5 用正则表达式替换文本 224
16．6 小结 226
第 17章 数据类型即对象 227
17．1 类型即对象 227
17．2 类型的使用 228
17．3 类型和用户自定义类 228
17．4 鸭子类型 230
17．5 何为特殊方法属性 231
17．6 让对象像列表一样工作 232
17．7 特殊方法属性__getitem__ 232
17．7．1 工作原理 233
17．7．2 实现完整的列表功能 234
17．8 完整实现列表功能的对象 235
17．9 由内置类型派生子类 237
17．9．1 由列表类型派生子类 237
17．9．2 由UserList派生子类 238
17．10 特殊方法属性的适用场景 239
17．11 小结 239
第 18章 包 240
18．1 何为包 240
18．2 包的第 一个示例 240
18．3 包的实际例子 242
18．3．1 包内的__init__．py文件 243
18．3．2 mathproj包的基本用法 243
18．3．3 子包和子模块的加载 244
18．3．4 包内的import语句 245
18．4 __all__属性 246
18．5 包的合理使用 246
18．6 小结 247
第 19章 Python库的使用 248
19．1 "功能齐备"的标准
库 248
19．1．1 各种数据类型的
管理 248
19．1．2 文件和存储操作 250
19．1．3 操作系统服务的访问 251
19．1．4 互联网协议及其数据格式的使用 251
19．1．5 开发调试工具及运行时服务 252
19．2 标准库之外的库 253
19．3 添加其他Python库 253
19．4 通过pip和venv安装Python库 253
19．4．1 带--user标志的安装 254
19．4．2 虚拟环境 254
19．5 PyPI（即“奶酪商店”） 255
19．6 小结 255
第四部分 数据处理
第 20章 简单的文件问题 259
20．1 问题：没完没了的数据文件流 259
20．2 场景：无穷无尽的产品源数据 259
20．3 引入更多目录结构 261
20．4 节省存储空间：压缩和整理 263
20．4．1 文件压缩 263
20．4．2 文件清理 264
20．5 小结 265
第 21章 数据文件的处理 266
21．1 ETL简介 266
21．2 文本文件的读取 267
21．2．1 文本编码：ASCII、
Unicode等 267
21．2．2 非结构化文本 268
21．2．3 带分隔符的普通文本文件 270
21．2．4 csv模块 271
21．2．5 读取csv文件并存为字典的列表 274
21．3 Excel文件 275
21．4 数据清洗 276
21．4．1 清洗 276
21．4．2 排序 277
21．4．3 数据清洗时的问题和陷阱 278
21．5 数据文件的写入 279
21．5．1 CSV和其他带分隔符的文件 279
21．5．2 Excel文件的写入 280
21．5．3 数据文件打包 280
21．6 小结 281
第 22章 网络数据 282
22．1 获取文件 282
22．1．1 用Python从FTP服务器获取文件 283
22．1．2 通过SFTP协议获取文件 284
22．1．3 通过HTTP HTTPS协议获取文件 284
22．2 通过API获取数据 285
22．3 结构化数据格式 287
22．3．1 JSON数据 287
22．3．2 XML数据 291
22．4 抓取Web数据 295
22．5 小结 299
第 23章 数据的保存 300
23．1 关系数据库 300
23．2 SQLite：sqlite3数据库的用法 301
23．3 MySQL、PostgreSQL和其他关系数据库的使用 303
23．4 利用ORM简化数据库操作 303
23．4．1 SQLAlchemy 304
23．4．2 用Alembic修改数据库结构 307
23．5 NoSQL数据库 310
23．6 用Redis实现键 值存储 310
23．7 MongoDB中的文档 313
23．8 小结 315
第 24章 数据探索 316
24．1 Python的数据探索工具 316
24．1．1 Python用于数据探索的优势 316
24．1．2 Python能比电子表格做得更好 317
24．2 Jupyter记事本 317
24．2．1 启动内核 318
24．2．2 执行单元格中的代码 318
24．3 Python和pandas 319
24．3．1 为什么要选用
pandas 319
24．3．2 pandas的安装 320
24．3．3 Data Frame 320
24．4 数据清洗 322
24．4．1 用pandas加载并保存数据 322
24．4．2 用Data Frame进行数据清洗 324
24．5 数据聚合和处理 326
24．5．1 Data Frame的合并 326
24．5．2 数据选取 327
24．5．3 分组与聚合 328
24．6 数据绘图 329
24．7 不用pandas的理由 330
24．8 小结 331
第 25章 案例研究 332
25．1 数据的下载 332
25．2 解析inventory数据 335
25．3 根据经纬度选择一个观测站 336
25．4 选择观测站并获取其元数据 338
25．5 获取并解析真实的天气数据 341
25．5．1 获取数据 341
25．5．2 解析天气数据 341
25．6 将天气数据存入数据库（可选） 344
25．7 选取数据并作图 345
25．8 用pandas对数据绘图 346
附录A Python文档使用指南 347
习题答案（异步社区下载）