Python是一种面向对象的解释型高级编程语言，是当前流行的编程语言之一。本书系统性地介绍Python的基础知识及利用Python进行项目开发的实践。全书分两部分，第一部分介绍Python的基础语法、Python自带的两个模块及其使用方法，以及Python的矩阵计算包NumPy的使用方法等，在介绍基础语法的同时强调利用Python进行编程时需要注意的编程规范；第二部分聚焦科学研究和工程实践中比较前沿的方向，涵盖绘图、图像处理、优化计算、游戏开发、基于Web的系统开发、爬虫、机器学习等方面的项目实践，侧重点是利用Python实现项目需求。

第一部分Python基础
第1章 Python集成开发环境介绍
1.1 PythonIDLEShell
1.2 PyCharm集成开发环境
第2章 通过IDLE学习基本的Python操作
2.1 使用PythonIDLE与计算机对话
2.2 计算机语言的精华：算法
2.3 计算器：数和计算表达式
2.4 变量：程序的最小单元
2.5 语句：程序的基本单元
2.6 获取用户输入：人工智能程序的眼睛
2.7 函数：功能
2.8 模块：仓库
2.9 字符串处理
2.10 Python的可执行程序
2.11 Python的程序注释
2.12 运行Python程序
2.13 小结
第３章 操作Python数据容器——序列和字典
3.1 序列
3.2 字典
3.3 小结
第4章 使用字符串
4.1 不可变的字符串
4.2 像C语言一样设置字符串的格式
4.3 模板法
4.4 format方法
4.5 字符串方法
4.6 小结
第5章 语句
5.1 赋值语句
5.2 条件语句
5.3 循环语句
5.3.1 while循环
5.3.2 for循环
5.3.3 迭代字典
5.3.4 使用break语句、continue语句跳出循环
5.3.5 循环后的else子句
5.3.6 循环嵌套
5.4 其他语句
5.4.1 pass语句
5.4.2 del语句
5.4.3 exec语句（Python2）
5.4.4 def语句与return语句
5.5 小结
第6章 函数
6.1 复用性与逻辑性
6.2 自定义函数
6.3 函数的参数
6.4 作用域
6.5 函数的递归
6.6 小结
第7章 面向对象编程
7.1 对象
7.2 类
7.2.1 创建自定义类
7.2.2 类的名字空间
7.2.3 超类和继承
7.2.4 封装
7.3 小结
第8章 异常
8.1 异常定义
8.2 异常处理
8.2.1 raise语句
8.2.2 自定义异常类
8.2.3 try-except语句
8.2.4 finally语句
8.3 if-else语句与try-except语句的比较
8.4 告警
8.5 小结
第9章 特殊方法、特性、迭代器和生成器
9.1 构造函数
9.2 特性
9.2.1 property关键字与property函数
9.2.2 静态方法与类方法
9.2.3 __getattribute__、__getattr__、__setattr__、__dict__、__delattr__方法
9.3 迭代器
9.4 生成器
9.4.1 创建生成器
9.4.2 递归生成器
9.4.3 生成器的方法
9.5 小结
第10章 模块
10.1 模块的概念
10.2 模块中的定义
10.3 常用的标准库中的模块
10.3.1 time
10.3.2 random
10.3.3 sys
10.3.4 os
10.3.5 其他模块
10.4 小结
第11章 文件操作
11.1 打开文件
11.2 文件的基本操作
11.3 使用fileinput模块迭代文件
11.4 文件上下文管理器
11.5 小结
第12章 数据库操作
12.1 数据库的Python接口
12.2 对SQLite数据库的基本操作
12.2.1 创建数据库连接和关闭数据库连接
12.2.2 执行SQL语句
12.2.3 sqlite3备份
12.3 小结
第13章 基于NumPy的线性代数运算
13.1 下载并安装NumPy
13.2 基础概念
13.2.1 数组的属性
13.2.2 生成NumPy数组
13.2.3 输出数组
13.2.4 数组基本运算
13.2.5 通用函数
13.2.6 索引、切片和迭代
13.3 数组变换
13.3.1 改变数组的形状
13.3.2 数组间的堆叠
13.3.3 数组切割
13.4 矩阵运算
13.5 小结
第二部分Python项目实践
第14章 使用Matplotlib绘图
14.1 下载并安装Matplotlib、
SciPy
14.2 绘制简单2D图像
14.3 绘制复杂2D图像
14.4 绘制3D图像
14.5 小结
第15章 使用OpenCV处理图像——图像特征提取及匹配
15.1 下载并安装opencv-python、opencv-contrib-python和pyflann
15.2 图像特征提取
15.3 图像特征匹配
15.4 小结
第16章 使用cvxpy和cvxopt求解凸优化问题
16.1 下载并安装cvxpy和cvxopt
16.2 求解线性规划问题
16.3 求解L1范数逼近问题
16.4 求解二次规划问题
16.5 小结
第17章 使用Pygame实现外星人入侵游戏
17.1 下载并安装Pygame
17.2 Pygame的使用方法
17.3 外星人入侵游戏项目设计与开发
17.3.1 游戏的初始设置
17.3.2 创建玩家飞船类Ship
17.3.3 创建子弹类Bullet
17.3.4 创建外星人飞船类Alien
17.3.5 创建游戏统计信息类GameStates
17.3.6 创建按钮类Button
17.3.7 创建游戏功能函数
17.3.8 创建游戏入口
17.4 小结
第18章 使用Django框架快速创建用户信息管理系统
18.1 Django框架简介与环境部署
18.2 Django框架的基本使用方法
18.2.1 创建一个Django项目
18.2.2 Django框架的基本配置
18.2.3 创建Django应用
18.2.4 定义视图
18.3 基于Django和MySQL创建一个用户信息管理系统
18.3.1 创建数据库和数据表
18.3.2 创建