第一章　基本觀念

1.1　認識Python

1-2　Python 的起源

1-3　Python 語言發展史

1-4　Python 的應用範圍

1-5　靜態語言與動態語言

1-6　跨平台的程式語言

1-7　系統的安裝與執行

1-8　2 與Python 3 不相容的驗證

1-9　檔案的建立、儲存、執行與開啟

1-10　程式註解

1-11　Python 彩蛋 .



第二章　認識變數與基本數學運算

2-1　用Python 做計算

2-2　認識變數

2-3　認識程式的意義

2-4　認識註解的意義

2-5　Python 變數與其它程式語言的差異

2-6　變數的命名原則

2-7　基本數學運算

2-8　指派運算子

2-9　Python 等號的多重指定使用

2-10　刪除變數

2-11　Python 的斷行

2-12　專題- 複利計算/ 計算圓面積與圓周長



第三章　Python 的基本資料型態

3-1　type( ) 函數

3-2　數值資料型態 .

3-3　布林值資料型態

3-4　字串資料型態

3-5　字串與字元

3-6　bytes 資料

3-7　專題- 地球到月球時間計算/ 計算座標軸2 點之間距離



第四章　基本輸入與輸出

4-1　Python 的輔助說明help( )

4-2　格式化輸出資料使用print( )

4-3　輸出資料到檔案

4-4　資料輸入input( )

4-5　處理字串的數學運算eval( )

4-6　列出所有內建函數dir( )

4-7　專題- 溫度轉換/房貸問題/正五角形面積/計算經緯度距離



第五章　程式的流程控制使用if 敘述

5-1　關係運算子

5-2　邏輯運算子

5-3　if 敘述

5-4　if ? else 敘述

5-5　if ? elif ? else 敘述

5-6　巢狀的if 敘述

5-7　尚未設定的變數值None

5-8　專題-BMI 程式/ 猜出生日期/12 生肖系統/ 線性方程式



第六章　串列(List)

6-1　認識串列(list)

6-2　Python 簡單的物件導向觀念

6-3　獲得串列的方法

6-4　增加與刪除串列元素

6-5　串列的排序

6-6　進階串列操作

6-7　串列內含串列

6-8　串列的賦值與切片拷貝

6-9　再談字串

6-10　in 和not in 運算式

6-11　is 或is not 運算式

6-12　enumerate 物件

6-13　專題　建立大型串列/ 使用者帳號管理系統/ 文件加密



第七章　迴圈設計

7-1　基本for 迴圈

7-2　range( ) 函數

7-3　進階的for 迴圈應用

7-4　while 迴圈

7-5　enumerate 物件使用for 迴圈解析

7-6　專題　購物車設計/ 成績系統/ 圓周率



第八章　元組(Tuple)

8-1　元組的定義

8-2　讀取元組元素

8-3　遍歷所有元組元素

8-4　修改元組內容產生錯誤的實例

8-5　可以使用全新定義方式修改元組元素

8-6　元組切片(tuple slices)

8-7　方法與函數

8-8　串列與元組資料互換

8-9　其它常用的元組方法8

8-10　enumerate 物件使用在元組

8-11　使用zip( ) 打包多個物件

8-12　生成式(generator)

8-13　製作大型的元組資料

8-14　元組的功能

8-15　專題　認識元組/ 統計應用



第九章　字典(Dict)

9-1　字典基本操作

9-2　遍歷字典

9-3　建立字典串列

9-4　字典內鍵的值是串列

9-5　字典內鍵的值是字典

9-6　while 迴圈在字典的應用

9-7　字典常用的函數和方法

9-8　製作大型的字典資料

9-9　專題　文件分析/ 字典生成式/ 英漢字典



第十章　集合(Set)　

10-1　建立集合

10-2　集合的操作

10-3　適用集合的方法

10-4　適用集合的基本函數操作

10-5　凍結集合frozenset

10-6　專題　夏令營程式/ 程式效率/ 集合生成式/ 雞尾酒實例



第十一章　函數設計

11-1　Python 函數基本觀念

11-2　函數的參數設計

11-3　函數傳回值

11-4　呼叫函數時參數是串列

11-5　傳遞任意數量的參數

11-6　進一步認識函數

11-7　遞迴式函數設計recursive

11-8　區域變數與全域變數

11-9　匿名函數lambda

11-10　pass 與函數

11-11　type 關鍵字應用在函數

11-12　設計自己的range( )

11-13　裝飾器(Decorator)

11-14　專題：函數的應用/質數

11-15　專題：歐幾里德演算法



第十二章　類別– 物件導向的程式設計

12-1　類別的定義與使用

12-2　類別的訪問權限 – 封裝(encapsulation)

12-3　類別的繼承

12-4　多型(polymorphism)

12-5　多重繼承

12-6　type 與instance　

12-7　特殊屬性

12-8　類別的特殊方法

12-9　專題　幾何資料的應用



第十三章　設計與應用模組

13-1　將自建的函數儲存在模組中

13-2　應用自己建立的函數模組

13-3　將自建的類別儲存在模組內

13-4　應用自己建立的類別模組

13-5　隨機數random 模組

13-6　時間time 模組

13-7　系統sys 模組

13-8　keyword 模組

13-9　日期calendar 模組

13-10　幾個增強Python 功力的模組

13-11　專題設計　賭場遊戲騙局/ 蒙地卡羅模擬/ 文件加密



第十四章　檔案的讀取與寫入

14-1　資料夾與檔案路徑

14-2　讀取檔案

14-3　寫入檔案

14-4　讀取和寫入二進位檔案

14-5　shutil 模組

14-6　檔案壓縮與解壓縮zipFile

14-7　認識編碼格式encode

14-8　剪貼簿的應用

14-9　專題設計　分析檔案/ 加密檔案



第十五章　程式除錯與異常處理

15-1　程式異常

15-2　設計多組異常處理程序

15-3　丟出異常

15-4　紀錄Traceback 字串

15-5　finally

15-6　程式斷言assert1

15-7　程式日誌模組logging

15-8　程式除錯的典故



第十六章　正則表達式Regular Expression

16-1　使用Python 硬功夫搜尋文字

16-2　正則表達式的基礎

16-3　更多搜尋比對模式

16-4　貪婪與非貪婪搜尋

16-5　正則表達式的特殊字元

16-6　MatchObject 物件

16-7　搶救CIA 情報員– sub( ) 方法

16-8　處理比較複雜的正則表示法



第十七章　用Python 處理影像檔案

17-1　認識Pillow 模組的RGBA

17-2　Pillow 模組的盒子元組(Box tuple)

17-3　影像的基本操作

17-4　影像的編輯

17-5　裁切、複製與影像合成

17-6　影像濾鏡

17-7　在影像內繪製圖案

17-8　在影像內填寫文字

17-9　專題–建立QR code/ 辨識車牌與建立停車場管理系統

17-10　專題–詞雲(WordCloud) 設計



第十八章　開發GUI 程式使用tkinter

18-1　建立視窗

18-2　標籤Label

18-3　視窗元件配置管理員Layout Managementt

18-4　功能鈕Button

18-5　變數類別

18-6　文字方塊Entry

18-7　文字區域Text

18-8　捲軸Scrollbar

18-9　選項鈕Radiobutton

18-10　核取方塊Checkbutton

18-11　對話方塊messagebox

18-12　圖形PhotoImage

18-13　尺度Scale 的控制

18-14　功能表Menu 設計

18-15　專題- 設計小算盤



第十九章　動畫與遊戲

19-1　繪圖功能

19-2　尺度控制畫布背景顏色

19-3　動畫設計

19-4　反彈球遊戲設計

19-5　專題- 使用tkinter 處理謝爾賓斯基三角形



第二十章　數據圖表的設計

20-1　繪製簡單的折線圖

20-2　繪製散點圖scatter( )

20-3　Numpy 模組

20-4　隨機數的應用

20-5　繪製多個圖表

20-6　長條圖的製作

20-7　圓餅圖的製作pie( )

20-8　圖表顯示中文

20-9　專題- 台灣股市資料讀取與圖表製作



第二十一章　JSON 資料與繪製世界地圖

21-0　JSON 資料格式前言

21-1　認識json 資料格式

21-2　將Python 應用在json 字串形式資料

21-3　將Python 應用在json 檔案

21-4　簡單的json 檔案應用

21-5　世界人口數據的json 檔案

21-6　繪製世界地圖

21-7　環保署空氣品質JSON 檔案實作



第二十二章　使用Python 處理CSV /Pickle / Shelve 文件

22-1　建立一個CSV 文件

22-2　用記事本開啟CSV 檔案

22-3　csv 模組

22-4　讀取CSV 檔案

22-5　寫入CSV 檔案

22-6　專題- 使用CSV 檔案繪製氣象圖表

22-7　台灣股市數據

22-8　Pickle 模組

22-9　Shelve 模組



第二十三章　Numpy 模組

23-1　陣列ndarray

23-2　Numpy 的資料型態

23-3　一維陣列

23-4　二維陣列

23-5　簡單線性代數運算

23-6　Numpy 的廣播功能

23-7　常用的數學函數

23-8　隨機數函數

23-9　統計函數

23-10　檔案的輸入與輸出



第二十四章　SciPy 模組

24-1　線性代數scipy.linalg

24-2　統計scipy.stats

24-3　最佳化scipy.optimize

24-4　插值scipy.interpolate .



第二十五章　Pandas 模組

25-1　Series

25-2　DataFrame

25-3　基本Pandas 資料分析與處理

25-4　檔案的輸入與輸出

25-5　Pandas 繪圖

25-6　時間序列(Time Series)

25-7　專題　鳶尾花



第二十六章　網路爬蟲

26-1　上網不再需要瀏覽器了

26-2　下載網頁資訊使用requests 模組

26-3　檢視網頁原始檔

26-4　解析網頁使用BeautifulSoup 模組

26-5　網路爬蟲實戰

26-6　命令提示字元視窗



第二十七章　人工智慧破冰之旅– KNN 演算法

27-1　電影分類

27-2　選舉造勢與銷售烤香腸



附錄A　安裝Python



附錄B　安裝第三方模組

B-1　pip 工具

B-2　啟動DOS 與安裝模組

B-3　導入模組安裝更新版模組

B-4　列出所安裝的模組

B-5　安裝更新版模組

B-6　刪除模組

B-7　找尋更多模組

B-8　安裝新版pip



附錄C　函數或方法索引表



附錄D　RGB 色彩表



附錄E　ASCII 碼值表

第二版序



　　相較於第一版，第二版內容增加下列知識：

　　■ PEP 8，Python 設計風格，易讀易懂

　　■ Python 語法精神、效能發揮極致

　　■ 說明底線開頭或結尾的變數

　　■ 複數觀念

　　■ utf-8 中文編碼

　　■ format( ) 格式化輸出的優點

　　■ f-strings 輸出

　　■ 非 True 或 False 的邏輯運算

　　■ 歐幾里德演算法

　　■ rindex( )、swapcase( )、zfill( )、以及更完整解說 dir( )

　　■ 通訊錄設計

　　■ nonlocal 變數

　　■ 函數回傳多筆資料實質是回傳 tuple

　　■ string 模組

　　■ __name__ == __main__ 的優點

　　■ 加強 calendar 模組解說

　　■ 遺傳單眼皮或雙眼皮之統計機率知識

　　■ 建立有個人風格的 QR code 與電子名片 QR code

　　■ 補充 JSON 和 CSV 檔案解說

　　■ 網路實戰 PM 2.5 資料與 JSON 檔案

　　■ Pickle 和 Shelve 檔案

　　■ 股市數據與 CSV 檔案

　　■ Pandas 讀取與寫入 Excel

　　■ 網路爬蟲

　　■ 人工智慧破冰之旅 – KNN 演算法

　　■ 其他修訂小細節約 50 處



　　多次與教育界的朋友相聚，談到電腦語言的發展趨勢，大家一致公認Python 已經是當今最重要的電腦語言了，幾乎所有知名公司，例如：Google、Facebook、?等皆已經將此語言列為必備電腦語言。了解許多人想學Python，市面上的書也不少了，許多人買了許多書，但是學習Python 路上仍感障礙重重，原因是沒有選到好的書籍，市面上許多書籍的缺點是：

　　■ Python 語法講解不完整

　　■ 用 C、C++、Java 觀念撰寫實例

　　■ Python 語法的精神與內涵未做說明

　　■ Python 進階語法未做解說

　　■ 基礎實例太少，沒經驗的讀者無法舉一反三

　　■ 模組介紹不足，應用範圍有限



　　許多讀者因此買了一些書，讀完了，好像學會了，但到了網路看專家撰寫的程式往往看不懂。



　　就這樣我決定撰寫一本用豐富、實用、有趣實例完整且深入講解Python 語法的入門書籍。其實這本書也是目前市面上講解Python 書籍中語法最完整、應用範圍最廣、範例最豐富的書籍。



　　Python 以簡潔著名，語法非常活，同時擁有非常多豐富、實用的模組，本書筆者嘗試將Python 語法的各種用法用實例解說，同時穿插使用各種模組，以協助讀者未來可以更靈活使用Python，以奠定讀者邁向更高深學習的紮實基礎。



　　本書以約1000 個程式實例和一般實作，講解紮實的Python 語法，本書同時說明下列知識與應用：

　　■ 內容穿插說明 PEP 8 風格，讀者可由此養成設計符合 PEP 8 風格的 Python 程式，這樣撰寫的程式可以方便自己與他人閱讀。

　　■ 拋棄 C、C++、Java 語法思_____維，將 Python 語法、精神功能火力全開

　　■ 人工智慧基礎知識融入章節內容

　　■ 認識 Python 彩蛋

　　■ 從bytes說起、編碼(encode)、解碼(decoding)，到精通串列(list)、元組(tuple)、字典(dict)、集合(set)

　　■ 完整解說 Unicode 字符集和 utf-8 依據 Unicode 字符集的中文編碼方式

　　■ 從小型串列、元組、字典到大型數據資料的建立

　　■ 生成式 (generator) 建立 Python 資料結構，串列 (list)、字典 (dict)、集合 (set)

　　■ 經緯度計算地球任 2 城市之間的距離，學習取得地球任意位置的經緯度

　　■ 萊布尼茲公式、尼拉卡莎、蒙地卡羅模擬計算圓週率

　　■ 基礎函數觀念，也深入到嵌套、closure、lambda、Decorator 等高階應用

　　■ Google 有一篇大數據領域著名的論文，MapReduce:Simplified Data Processing on Large Clusters，重要觀念是MapReduce，筆者將對map( ) 和reduce( ) 完整解說，更進一步配合lambda 觀念解說高階應用

　　■ 建立類別同時深入裝飾器 @property、@classmethod、@staticmathod 與類別特殊屬性與方法

　　■ 設計與應用自己設計的模組、活用外部模組 (module)

　　■ 賭場騙局

　　■ 設計加密與解密程式

　　■ Python 的輸入與輸出

　　■ 檔案壓縮與解壓縮

　　■ 程式除錯 (debug) 與異常 (excep??on) 處理

　　■ 檔案讀寫與目錄管理

　　■ 剪貼簿 (clipboard) 處理

　　■ 正則表達式 (Regular Expression)

　　■ 遞?式觀念與碎形 (Fractal)

　　■ 影像處理與文字辨識，更進一步說明電腦儲存影像的方法與觀念

　　■ 認識中文分詞 jieba 與建立詞雲 (wordcloud) 設計

　　■ GUI 設計 - 實作小算盤

　　■ 實作動畫與遊戲

　　■ Matplotlib 中英文圖表繪製

　　■ 說明 csv 和 json 檔案

　　■ 繪製世界地圖

　　■ 台灣股市資料擷取與圖表製作

　　■ Python 解線性代數

　　■ Python 解聯立方程式

　　■ Python 執行數據分析

　　■ 科學計算與數據分析 Numpy、Scipy、Pandas

　　■ 網路爬蟲

　　■ 人工智慧破冰之旅 – KNN 演算法

　　■ 完整函數索引，未來可以隨時查閱



　　寫過許多的電腦書著作，本書沿襲筆者著作的特色，程式實例豐富，相信讀者只要遵循本書內容必定可以在最短時間精通Python 設計，編著本書雖力求完美，但是學經歷不足，謬誤難免，尚祈讀者不吝指正。