Python教學(xué)大綱

Python應(yīng)用領(lǐng)域和就業(yè)形勢(shì)分析

簡(jiǎn)單的說(shuō)，Python是一個(gè)“優(yōu)雅”、“明確”、“簡(jiǎn)單”的編程語(yǔ)言。

學(xué)習(xí)曲線低，適合非專業(yè)人士

開(kāi)源軟件，強(qiáng)大的生態(tài)圈

解釋型語(yǔ)言，完美的平臺(tái)可移植性

支持面向?qū)ο蠛秃瘮?shù)式編程

可擴(kuò)展性，能調(diào)用C/C++代碼

代碼規(guī)范程度高，可讀性強(qiáng)

目前幾個(gè)比較流行的領(lǐng)域，Python都有用武之地。

云基礎(chǔ)設(shè)施 - Python / Java / Go

DevOps - Python / Shell / Ruby / Go

網(wǎng)絡(luò)爬蟲 - Python / PHP / C++

數(shù)據(jù)分析挖掘 - Python / R / Scala / Matlab

機(jī)器學(xué)習(xí) - Python / R / Java / Lisp

Python的就業(yè)市場(chǎng)分析：相同工作職位和要求，薪資普遍高3k-5k。

Python服務(wù)器后臺(tái)開(kāi)發(fā) / 游戲服務(wù)器開(kāi)發(fā) / 數(shù)據(jù)接口開(kāi)發(fā)

Python自動(dòng)化運(yùn)維

Python數(shù)據(jù)分析 / 數(shù)據(jù)可視化 / 科學(xué)計(jì)算

Python爬蟲

Python機(jī)器學(xué)習(xí) / 聊天機(jī)器人 / 圖像識(shí)別和處理

給初學(xué)者的幾個(gè)建議（老司機(jī)的忠告）：

Make English as your working language.

Practice makes perfect.

All experience comes from mistakes.

Don't be one of the leeches.

Either stand out or kicked out.

Python語(yǔ)言基礎(chǔ)

Day01 - [初識(shí)Python](./Day01~Day20 [語(yǔ)言基礎(chǔ)]/Day01/初識(shí)Python.md)

Python簡(jiǎn)介 - Python的歷史 / Python的優(yōu)缺點(diǎn) / Python的應(yīng)用領(lǐng)域

搭建編程環(huán)境 - Windows環(huán)境 / Linux環(huán)境 / MacOS環(huán)境

從終端運(yùn)行Python程序 - DOS命令 / Hello, world / print函數(shù) / 運(yùn)行程序

使用IDLE - 交互式環(huán)境(REPL) / 編寫多行代碼 / 運(yùn)行程序 / 退出IDLE

注釋 - 注釋的作用 / 單行注釋 / 多行注釋

Day02 - [語(yǔ)言元素](./Day01~Day20 [語(yǔ)言基礎(chǔ)]/Day02/語(yǔ)言元素.md)

程序和進(jìn)制 - 指令和程序 / 馮諾依曼機(jī) / 二進(jìn)制和十進(jìn)制 / 八進(jìn)制和十六進(jìn)制

變量和類型 - 變量的命名 / 變量的使用 / input函數(shù) / 檢查變量類型 / 類型轉(zhuǎn)換

數(shù)字和字符串 - 整數(shù) / 浮點(diǎn)數(shù) / 復(fù)數(shù) / 字符串 / 字符串基本操作 / 字符編碼

運(yùn)算符 - 數(shù)學(xué)運(yùn)算符 / 賦值運(yùn)算符 / 比較運(yùn)算符 / 邏輯運(yùn)算符 / 身份運(yùn)算符 / 運(yùn)算符的優(yōu)先級(jí)

應(yīng)用案例 - 華氏溫度轉(zhuǎn)換成攝氏溫度 / 輸入圓的半徑計(jì)算周長(zhǎng)和面積 / 輸入年份判斷是否是閏年

Day03 - [分支結(jié)構(gòu)](./Day01~Day20 [語(yǔ)言基礎(chǔ)]/Day03/分支結(jié)構(gòu).md)

分支結(jié)構(gòu)的應(yīng)用場(chǎng)景 - 條件 / 縮進(jìn) / 代碼塊 / 流程圖

if語(yǔ)句 - 簡(jiǎn)單的if / if-else結(jié)構(gòu) / if-elif-else結(jié)構(gòu) / 嵌套的if

應(yīng)用案例 - 用戶身份驗(yàn)證 / 英制單位與公制單位互換 / 擲骰子決定做什么 / 百分制成績(jī)轉(zhuǎn)等級(jí)制 / 分段函數(shù)求值 / 輸入三條邊的長(zhǎng)度如果能構(gòu)成三角形就計(jì)算周長(zhǎng)和面積

Day04 - [循環(huán)結(jié)構(gòu)](./Day01~Day20 [語(yǔ)言基礎(chǔ)]/Day04/循環(huán)結(jié)構(gòu).md)

循環(huán)結(jié)構(gòu)的應(yīng)用場(chǎng)景 - 條件 / 縮進(jìn) / 代碼塊 / 流程圖

while循環(huán) - 基本結(jié)構(gòu) / break語(yǔ)句 / continue語(yǔ)句

for循環(huán) - 基本結(jié)構(gòu) / range類型 / 循環(huán)中的分支結(jié)構(gòu) / 嵌套的循環(huán) / 提前結(jié)束程序

應(yīng)用案例 - 1~100求和 / 判斷素?cái)?shù) / 猜數(shù)字游戲 / 打印九九表 / 打印三角形圖案 / 猴子吃桃 / 百錢百雞

Day05 - [總結(jié)和練習(xí)](./Day01~Day20 [語(yǔ)言基礎(chǔ)]/Day05/練習(xí).md)

基礎(chǔ)練習(xí) - 水仙花數(shù) / 完美數(shù) / 五人分魚 / Fibonacci數(shù)列 / 回文素?cái)?shù)

綜合練習(xí) - Craps賭博游戲

Day06 - [函數(shù)和模塊的使用](./Day01~Day20 [語(yǔ)言基礎(chǔ)]/Day06/函數(shù)和模塊的使用.md)

函數(shù)的作用 - 代碼的壞味道 / 用函數(shù)封裝功能模塊

定義函數(shù) - def語(yǔ)句 / 函數(shù)名 / 參數(shù)列表 / return語(yǔ)句 / 調(diào)用自定義函數(shù)

調(diào)用函數(shù) - Python內(nèi)置函數(shù) / 導(dǎo)入模塊和函數(shù)

函數(shù)的參數(shù) - 默認(rèn)參數(shù) / 可變參數(shù) / 關(guān)鍵字參數(shù)(*) / 命名關(guān)鍵字參數(shù)(*)

函數(shù)的返回值 - 沒(méi)有返回值 / 返回單個(gè)值 / 返回多個(gè)值(*)

作用域問(wèn)題 - 局部作用域 / 嵌套作用域 / 全局作用域 / 內(nèi)置作用域 / 和作用域相關(guān)的關(guān)鍵字

用模塊管理函數(shù) - 模塊的概念 / 用自定義模塊管理函數(shù) / 命名沖突的時(shí)候會(huì)怎樣（同一個(gè)模塊和不同的模塊）

說(shuō)明：用*標(biāo)記的內(nèi)容建議放到第8天再講，因?yàn)橹v完列表、元組、字典等內(nèi)容后學(xué)生才更容易理解這些特殊的用法。

Day07 - [字符串和常用數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)](./Day01~Day20 [語(yǔ)言基礎(chǔ)]/Day07/字符串和常用數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu).md)

字符串的使用 - 計(jì)算長(zhǎng)度 / 下標(biāo)運(yùn)算 / 切片 / 常用方法

列表基本用法 - 定義列表 / 用下表訪問(wèn)元素 / 下標(biāo)越界 / 添加元素 / 刪除元素 / 修改元素 / 切片 / 循環(huán)遍歷

列表常用操作 - 連接 / 復(fù)制(復(fù)制元素和復(fù)制數(shù)組) / 長(zhǎng)度 / 排序 / 倒轉(zhuǎn) / 查找

生成列表 - 使用range創(chuàng)建數(shù)字列表 / 生成表達(dá)式 / 生成器

元組的使用 - 定義元組 / 使用元組中的值 / 修改元組變量 / 元組和列表轉(zhuǎn)換

集合基本用法 - 集合和列表的區(qū)別 / 創(chuàng)建集合 / 添加元素 / 刪除元素 / 清空

集合常用操作 - 交集 / 并集 / 差集 / 對(duì)稱差 / 子集 / 超集

字典的基本用法 - 字典的特點(diǎn) / 創(chuàng)建字典 / 添加元素 / 刪除元素 / 取值 / 清空

字典常用操作 - keys()方法 / values()方法 / items()方法 / setdefault()方法

基礎(chǔ)練習(xí) - 跑馬燈效果 / 列表找最大元素 / 統(tǒng)計(jì)考試成績(jī)的平均分 / Fibonacci數(shù)列 / 楊輝三角

綜合案例 - 雙色球選號(hào) / 井字棋

Day08 - [函數(shù)的高級(jí)用法](./Day01~Day20 [語(yǔ)言基礎(chǔ)]/Day08/函數(shù)的高級(jí)用法.md)

遺留問(wèn)題 - 關(guān)鍵字參數(shù) / 命名關(guān)鍵字參數(shù) / 返回多個(gè)值?

函數(shù)的遞歸調(diào)用 - 遞歸定義 / 遞歸公式 / 收斂條件 / 用遞歸解決實(shí)際問(wèn)題

實(shí)現(xiàn)常用工具函數(shù) - 生成指定長(zhǎng)度的驗(yàn)證碼 / 獲取文件的后綴名 / 生成隨機(jī)文件名

高階函數(shù) - 函數(shù)名也是變量 / 將函數(shù)傳入函數(shù) / 利用高階函數(shù)實(shí)現(xiàn)代碼的解耦合 / 匿名函數(shù)(Lambda函數(shù)) / 包裝器(代理模式)

函數(shù)返回函數(shù) - 用函數(shù)做返回值 / 閉包

偏函數(shù)和柯里化 - 偏函數(shù)的意義 / 使用partial函數(shù)創(chuàng)建偏函數(shù) / 柯里化的概念

**說(shuō)明：**函數(shù)式編程相關(guān)的內(nèi)容屬于比較尷尬的知識(shí)點(diǎn)，需要做一個(gè)簡(jiǎn)要的介紹，但是對(duì)學(xué)生來(lái)說(shuō)暫時(shí)是用不上這些知識(shí)的，因此不要花太多的時(shí)間去糾結(jié)這些內(nèi)容，事實(shí)上Python語(yǔ)言對(duì)函數(shù)式編程的支持也是非常有限的，讓學(xué)生知道函數(shù)可以接受函數(shù)作為參數(shù)也可以返回函數(shù)就已經(jīng)很足夠了，如果講得太深大多數(shù)學(xué)生一定是懵的。

Day09 - [面向?qū)ο缶幊袒A(chǔ)](./Day01~Day20 [語(yǔ)言基礎(chǔ)]/Day09/面向?qū)ο缶幊袒A(chǔ).md)

類和對(duì)象 - 什么是類 / 什么是對(duì)象 / 面向?qū)ο笃渌嚓P(guān)概念

定義類 - 基本結(jié)構(gòu) / 屬性和方法 / 構(gòu)造器 / 析構(gòu)器 / __str__方法

使用對(duì)象 - 創(chuàng)建對(duì)象 / 給對(duì)象發(fā)消息

面向?qū)ο蟮乃拇笾е?- 抽象 / 封裝 / 繼承 / 多態(tài)

基礎(chǔ)練習(xí) - 定義學(xué)生類 / 定義時(shí)鐘類 / 定義圖形類 / 定義汽車類

**說(shuō)明：**面向?qū)ο蠡A(chǔ)部分一定要跟學(xué)生進(jìn)行大量的互動(dòng)，幫助學(xué)生理解類和對(duì)象的概念，面向?qū)ο缶幊痰膬刹阶?#xff08;創(chuàng)建對(duì)象+發(fā)消息）和三步走模式（定義類+創(chuàng)建對(duì)象+發(fā)消息），可以讓學(xué)生自己列舉出能想到的類和對(duì)象的例子，并且在講完本章內(nèi)容將自己想到的例子變成代碼。

Day10 - [總結(jié)和練習(xí)](./Day01~Day20 [語(yǔ)言基礎(chǔ)]/Day10/練習(xí).md)

綜合案例 - 奧特曼打小怪獸 / 撲克游戲

Day11 - 面向?qū)ο筮M(jìn)階

屬性 - 類屬性 / 實(shí)例屬性 / 屬性訪問(wèn)器 / 屬性修改器 / 屬性刪除器 / 使用__slots__

類中的方法 - 實(shí)例方法 / 類方法 / 靜態(tài)方法

運(yùn)算符重載 - __add__ / __sub__ / __or__ /__getitem__ / __setitem__ / __len__ / __repr__ / __gt__ / __lt__ / __le__ / __ge__ / __eq__ / __ne__ / __contains__

類(的對(duì)象)之間的關(guān)系 - 關(guān)聯(lián) / 繼承 / 依賴

繼承和多態(tài) - 什么是繼承 / 繼承的語(yǔ)法 / 調(diào)用父類方法 / 方法重寫 / 類型判定 / 多重繼承 / 菱形繼承(鉆石繼承)和C3算法

綜合案例 - 工資結(jié)算系統(tǒng) / 圖書自動(dòng)折扣系統(tǒng) / 自定義分?jǐn)?shù)類

**說(shuō)明：**菱形繼承和C3算法方面的內(nèi)容可以根據(jù)實(shí)際授課情況進(jìn)行取舍，因?yàn)榕c其把時(shí)間花在一些學(xué)生暫時(shí)難以理解的知識(shí)點(diǎn)上，還不如用這些時(shí)間讓學(xué)生通過(guò)大量的練習(xí)理解面向?qū)ο蟮囊饬x。

Day12 - 文件和異常

讀文件 - 讀取整個(gè)文件 / 逐行讀取 / 文件路徑

寫文件 - 覆蓋寫入 / 追加寫入 / 文本文件 / 二進(jìn)制文件

異常處理 - 異常機(jī)制的重要性 / try-except代碼塊 / else代碼塊 / finally代碼塊 / 內(nèi)置異常類型 / 異常棧 / raise語(yǔ)句

數(shù)據(jù)持久化 - CSV文件概述 / csv模塊的應(yīng)用 / JSON數(shù)據(jù)格式 / json模塊的應(yīng)用

綜合案例 - 歌詞解析

Day13 - GUI和繪圖

GUI編程簡(jiǎn)介 - 窗口和控件 / 事件驅(qū)動(dòng)處理 / 布局管理器

tkinter模塊 - 導(dǎo)入tkinter模塊 / 創(chuàng)建頂層窗口 / 使用Tk控件 / 主消息循環(huán) / 處理事件

動(dòng)畫和游戲 - 屏幕坐標(biāo)系和顏色 / 在窗口上繪圖 / 加載圖像 / 動(dòng)畫的原理 / 使用pygame

說(shuō)明：可以根據(jù)班級(jí)情況安排其他簡(jiǎn)單且有趣的小游戲（五子棋、貪吃蛇等），主要目的是通過(guò)該項(xiàng)目綜合運(yùn)用三周所學(xué)的知識(shí)以及提升學(xué)員的興趣和積極性。如果之前的課程中尚有很多知識(shí)點(diǎn)學(xué)員沒(méi)有掌握或者非常生疏，也可以利用這兩天時(shí)間進(jìn)行查漏補(bǔ)缺和鞏固加強(qiáng)。

字符串高級(jí)操作 - 轉(zhuǎn)義字符 \ 原始字符串 \ 多行字符串 \ in和 not in運(yùn)算符 \ is開(kāi)頭的方法 \ join和split方法 \ strip相關(guān)方法 \ pyperclip模塊 \ 不變字符串和可變字符串 \ StringIO的使用

正則表達(dá)式入門 - 正則表達(dá)式的作用 \ 元字符 \ 轉(zhuǎn)義 \ 量詞 \ 分組 \ 零寬斷言 \貪婪匹配與惰性匹配懶惰 \ 使用re模塊實(shí)現(xiàn)正則表達(dá)式操作（匹配、搜索、替換、捕獲）

使用正則表達(dá)式 - re模塊 \ compile函數(shù) \ group和groups方法 \ match方法 \ search方法 \ findall和finditer方法 \ sub和subn方法 \ split方法

應(yīng)用案例 - 使用正則表達(dá)式驗(yàn)證輸入的字符串

Day17 - 進(jìn)程和線程入門

進(jìn)程和線程的概念 - 什么是進(jìn)程 / 什么是線程 / 多線程的應(yīng)用場(chǎng)景

使用進(jìn)程 - fork函數(shù) / multiprocessing模塊 / 進(jìn)程池 / 進(jìn)程間通信

使用線程 - thread模塊 / threading模塊 / Thread類 / Lock類

Day18 - 進(jìn)程和線程高級(jí)

使用ThreadLocal - 資源競(jìng)爭(zhēng) / 死鎖 / 將資源綁定到線程

并發(fā)編程模式 - 多進(jìn)程和多線程的選擇 / 生產(chǎn)者-消費(fèi)者模式 / queue模塊

協(xié)程 - 進(jìn)程/線程切換的開(kāi)銷 / 單線程+異步I/O工作模式 / 使用協(xié)程（微線程）

其他相關(guān)內(nèi)容 - concurrent.futures模塊 / 其他相關(guān)模塊

**說(shuō)明：**本章節(jié)的內(nèi)容對(duì)學(xué)生來(lái)講沒(méi)有實(shí)際應(yīng)用的場(chǎng)景可能會(huì)比較難于理解，因此可以根據(jù)教學(xué)的實(shí)際情況調(diào)整內(nèi)容或者對(duì)之前的知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行鞏固練習(xí)或進(jìn)行作業(yè)評(píng)講。

Day19 - 網(wǎng)絡(luò)編程入門

計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ) - 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)發(fā)展史 / “TCP-IP”模型 / IP地址 / 端口 / 協(xié)議 / 其他相關(guān)概念

網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用架構(gòu) - “客戶端-服務(wù)器”架構(gòu) / “瀏覽器-服務(wù)器”架構(gòu)

Python網(wǎng)絡(luò)編程 - 套接字的概念 / socket模塊 / socket函數(shù) / 創(chuàng)建TCP服務(wù)器 / 創(chuàng)建TCP客戶端 / 創(chuàng)建UDP服務(wù)器 / 創(chuàng)建UDP客戶端 / SocketServer模塊

**說(shuō)明：**一定要幫助學(xué)生尤其是沒(méi)有計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)相關(guān)知識(shí)的學(xué)生對(duì)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)尤其是端系統(tǒng)的工作方式有一個(gè)基本的了解，能夠理解網(wǎng)絡(luò)地址、協(xié)議、端口、域名服務(wù)、防火墻、套接字等概念以及它們存在的意義，當(dāng)然如果能夠?qū)CP協(xié)議和HTTP協(xié)議做更深入一些的講解最好，這些都會(huì)讓學(xué)生在面試的時(shí)候更具競(jìng)爭(zhēng)力，掌握一門語(yǔ)言和框架其實(shí)很簡(jiǎn)單，真正理解系統(tǒng)底層的原理并不容易但卻有很重要且長(zhǎng)遠(yuǎn)的意義。

Day20 - 網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用開(kāi)發(fā)

訪問(wèn)網(wǎng)絡(luò)API - 網(wǎng)絡(luò)API概述 / 訪問(wèn)URL / requests模塊 / 解析JSON格式數(shù)據(jù)

文件傳輸 - FTP協(xié)議 / ftplib模塊 / 交互式FTP應(yīng)用

電子郵件 - SMTP協(xié)議 / POP3協(xié)議 / IMAP協(xié)議 / smtplib模塊 / poplib模塊 / imaplib模塊

短信服務(wù) - twilio模塊 / 國(guó)內(nèi)的短信服務(wù)

**說(shuō)明：**本章節(jié)的授課重點(diǎn)不是要面面俱到把每個(gè)知識(shí)點(diǎn)都講一遍，而是讓學(xué)生能夠用Python語(yǔ)言和內(nèi)置模塊迅速開(kāi)發(fā)出一些實(shí)用的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用程序，讓學(xué)生感受到經(jīng)過(guò)一個(gè)月的學(xué)習(xí)已經(jīng)能夠使用這門語(yǔ)言做很多以前很難想象的事情。

Web前端

Linux基礎(chǔ)

數(shù)據(jù)庫(kù)入門

Web框架之Django

Day31 - Django實(shí)戰(zhàn)(01) - 快速上手

Day32 - Django實(shí)戰(zhàn)(02) - 深入模型

總結(jié)

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