Python最強入門邁向頂尖高手之路：王者歸來...

Python最強入門邁向頂尖高手之路
王者歸來 第二版
這本書的第一版曾經榮登博客來、Momo、天瓏暢銷排行榜第一名，相較於第一版，本書內容增加下列知識與應用：
‰ 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
‰ bytes 與 bytearray
‰ f-strings 輸出，全書程式以最新觀念重新撰寫
‰ 高斯數學、火箭升空、凱薩密碼、雞兔同籠、國王的麥粒
‰ 摩斯密碼、雞尾酒、歐幾里德演算法
‰ 非 True 或 False 的邏輯運算
‰ nonlocal 變數
‰ __name__ == '__main__' 的優點
‰ 補充 JSON 和 CSV 檔案解說
‰ 網路實戰 PM 2.5 資料與更詳細解說 JSON 檔案
‰ Pickle 和 Shelve 檔案
‰ 股市數據與 CSV 檔案
‰ Python 與 MySQL
‰ 搭配 Flask 設計 Line Bot 機器人
‰ 網路程式設計，實作網路聊天室
‰ 其他修訂小細節約 100 處
‰ 全書增加約 100 個程式，整本書高達 1101 個程式。

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，幾乎所有知名公司，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，許多人買了許多書，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，沒有建立 Python 紮實語法的觀念
‰ 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。整本書從Python 風格說起，拋棄C、C++、Java 思維，將Python語法、內涵與精神功能火力全開，完全融入矽谷頂尖Python 工程師的邏輯與設計風格。

這是史上最多範例的Python 書籍，有約1101個程式實例搭配約500個模組的函數，輔助約260個習題，外加116頁的習題電子書，用極深入、最詳細的態度講解Python 語法的基礎與進階知識，例如：utf-8 中文編碼、list、tuple、dict、set、bytes、bytearray、closure、lambda、Decorator、@property、lassmethod、@staticmathod⋯等。

此外，也將應用範圍擴充至下列應用：
‰ 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)
‰ 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)
‰ 在座標軸內計算任2點之間的距離，同時解說與人工智慧的關聯
‰ 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(exception)處理
‰ 檔案讀寫與目錄管理
‰ 剪貼簿 (clipboard) 處理
‰ 正則表達式 (Regular Expression)
‰ 遞廻式觀念與碎形 (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
‰ 建立有個人風格的 QR code 與電子名片 QR code
‰ 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、音樂與遊戲
‰ 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
‰ 網路爬蟲
‰ 用 Python 執行手機傳簡訊
‰ 用 Python 執行傳送電子郵件
‰ 處理 PDF 檔案
‰ 用 Python 控制螢幕與鍵盤
‰ 輕量級的資料庫 SQLite 實作
‰ 用 Python 實戰 MySQL 資料庫
‰ 多工與多執行緒設計
‰ 海龜繪圖，設計萬花筒與滿天星星
‰ Facebook 與 YouTube 的應用
‰ 實作機場人臉辨識系統
‰ 搭配 Flask 設計 Line Bot 機器人
‰ 網路程式 Server 端與 Client 端程式設計，筆者也設計了簡單的聊天室

Python 是一門可以很靈活使用的程式語言，本書對Python 最基礎的知識與應用使用了大量靈活的實例做說明，讀者可以由這些程式實例事半功倍成為Python 頂尖高手。

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。

洪錦魁2020-9-10
jiinkwei@me.com
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圖書資源說明1
本書籍的所有程式實例與奇數編號的實作題解答可以在深智公司網站下載，本書書號DM2039 是密碼。
本書所有章節均附是非與選擇的習題解答、以及實作習題的輸入與輸出，這些可以在深智公司網站下載，特別是在實作題部分有附輸入與輸出，讀者可以遵循了解題目的本質與相關參考資訊。
圖書資源說明2
本書所有附錄以電子書方式呈現。
教學資源說明
如果您是學校老師同時使用本書教學，歡迎與本公司聯繫，本公司將提供教學投
影片與完整的實作題習題解答。請老師聯繫時提供任教學校、科系、Email、和手機號碼，以方便本公司業務單位協助您。

Python最強入門邁向頂尖高手之路
王者歸來 第二版
這本書的第一版曾經榮登博客來、Momo、天瓏暢銷排行榜第一名，相較於第一版，本書內容增加下列知識與應用：
‰ 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
‰ bytes 與 bytearray
‰ f-strings 輸出，全書程式以最新觀念重新撰寫
‰ 高斯數學、火箭升空、凱薩密碼、雞兔同籠、國王的麥粒
‰ 摩斯密碼、雞尾酒、歐幾里德演算法
‰ 非 True 或 False 的邏輯運算
‰ nonlocal 變數
‰ __name__ == '__main__' 的優點
‰...

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 系統的安裝與執行
1-7 程式註解
1-8 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 變數的命名原則
2-6 基本數學運算
2-7 指派運算子
2-8 Python 等號的多重指定使用
2-9 刪除變數
2-10 Python 的斷行
2-11 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/面積/經緯度距離/高斯數學

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 尚未設定的變數值None
5-7 if 的新功能
5-8 專題- BMI/ 猜數字/生肖/方程式/聯立方程式/火箭升空/閏年

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 大型串列/帳號管理/認識凱薩密碼

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/雞兔同籠/國王的麥粒

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
8-10 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/打包與解包/bytes與bytearray

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/星座/凱薩密碼/摩斯密碼

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assert
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 Management
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Tex
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 認識mapplotlib.pyplot 模組的主要函數
20-2 繪製簡單的折線圖plot( )
20-3 繪製散點圖scatter( )
20-4 Numpy 模組
20-5 隨機數的應用
20-6 繪製多個圖表
20-7 長條圖的製作
20-8 圓餅圖的製作pie( )
20-9 圖表顯示中文
20-10 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
21-1 JSON 資料格式前言
21-2 認識json 資料格式
21-3 將Python 應用在json 字串形式資料
21-4 將Python 應用在json 檔案
21-5 簡單的json 檔案應用
21-6 世界人口數據的json 檔案
21-7 繪製世界地圖

第二十二章　 Python 處理CSV/Pickle/Shelve/Excel
22-1 建立一個CSV 文件
22-2 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
22-10 Python 與Microsoft Excel

第二十三章　網路爬蟲
23-1 上網不再需要瀏覽器了
23-2 下載網頁資訊使用requests 模組
23-3 檢視網頁原始檔
23-4 解析網頁使用BeautifulSoup 模組
23-5 網路爬蟲實戰
23-6 爬蟲實戰 - 環保署空氣品質JSON檔案實作
23-7 命令提示字元視窗
23-8 建議網路爬蟲書籍

第二十四章　Selenium 網路爬蟲的王者
24-1 順利使用Selenium 工具前的安裝工作
24-2 獲得webdriver 的物件型態
24-3 擷取網頁
24-4 尋找HTML 文件的元素
24-5 用Python 控制點選超連結
24-6 用Python 填寫表單和送出
24-7 用Python 處理使用網頁的特殊按鍵
24-8 用Python 處理瀏覽器運作

第二十五章　用Python 傳送手機簡訊
25-1 安裝twilio 模組
25-2 到Twilio 公司註冊帳號
25-3 使用Python 程式設計發送簡訊

第二十六章　用Python 傳送電子郵件
26-1 傳送電子郵件
26-2 正式使用Python 設計一些簡單的郵件程式

第二十七章　使用Python 處理PDF 檔案
27-1 開啟PDF 檔案
27-2 獲得PDF 文件的頁數
27-3 讀取PDF 頁面內容
27-4 檢查PDF 是否被加密
27-5 解密PDF 檔案
27-6 建立新的PDF 檔案
27-7 PDF 頁面的旋轉
27-8 加密PDF 檔案
27-9 處理PDF 頁面重疊
27-10 破解密碼的暴力程式設計
27-11 暴力破解也不是萬能

第二十八章　 用Python 控制滑鼠、螢幕與鍵盤
28-1 滑鼠的控制
28-2 螢幕的處理
28-3 使用Python 控制鍵盤
28-4 網路表單的填寫

第二十九章　SQLite 與MySQL 資料庫
29-1 SQLite 基本觀念
29-2 資料庫連線
29-3 SQLite 資料類型
29-4 建立SQLite 資料庫表單
29-5 增加SQLite 資料庫表單紀錄
29-6 查詢SQLite 資料庫表單
29-7 更新SQLite 資料庫表單紀錄
29-8 刪除SQLite 資料庫表單紀錄
29-9 DB Browser for SQLite
29-10 將台北人口數儲存SQLite 資料庫
29-11 MySQL 資料庫

第三十章　多工與多執行緒
30-1 時間模組datetime
30-2 多執行緒
30-3 啟動其它應用程式subprocess 模組

第三十一章 　海龜繪圖
31-1 基本觀念與安裝模組
31-2 繪圖初體驗
31-3 繪圖基本練習
31-4 控制畫筆色彩與線條粗細
31-5 繪製圓、弧形或多邊形
31-6 填滿顏色
31-7 繪圖視窗的相關知識
31-8 認識與操作海龜影像
31-9 顏色動畫的設計
31-10 文字的輸出
31-11 滑鼠與鍵盤訊號
31-12 專題–有趣圖案與終止追蹤圖案繪製過程
31-13 專題–謝爾賓斯基三角形

第三十二章　Python 與Facebook
32-1 Facebook 圖形API
32-2 facebook-sdk 存取資料的應用

第三十三章　聲音的控制
33-1 安裝與導入
33-2 一般音效的播放Sound( )
33-3 播放音樂檔案music( )
33-4 背景音樂
33-5 mp3 音樂播放器

第三十四章　人臉辨識系統設計
34-1 安裝OpenCV
34-2 讀取和顯示影像
34-3 OpenCV 的繪圖功能
34-4 人臉辨識
34-5 設計桃園國際機場的出入境人臉辨識系統

第三十五章　Python 與YouTube
35-1 安裝pytube 模組
35-2 正式使用pytube 模組
35-3 常用的pytube 物件屬性
35-4 將下載檔案存於指定資料夾
35-5 YouTube 影音檔案格式
35-6 篩選影音檔案格式
35-7 再看下載影音檔案
35-8 下載多個檔案
35-9 專題 使用圖形介面處理YouTube影音檔案下載

第三十六章　設計Line Bot 機器人
36-1 基本觀念
36-2 Flask
36-3 建立Line Bot
36-4 Echo 程式設計
36-5 建立圖文並茂的Line Bot

第三十七章　網路程式設計
37-1 TCP/IP
37-2 URL
37-3 Socket
37-4 TCP/IP 程式設計
37-5 UDP 程式設計

附錄A　安裝Python（電子書）
附錄B　安裝第三方模組（電子書）
附錄C　函數或方法索引表（電子書）
附錄D　RGB 色彩表（電子書）
附錄E　ASCII 碼值表（電子書）

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 系統的安裝與執行
1-7 程式註解
1-8 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 變數的命名原則
2-6 基本數學運算
2-7 指派運算子
2-8 Python 等號的多重指定使用
2-9 刪除變數
2-10 Python 的斷行
2-11 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...