Python 学习大纲

阶段一：Python 基础阶段（1-2 周）

第一章：Python 概述与环境搭建

1.1 Python 简介

• Python 的起源与发展

• Python 的特点与优势

• Python 的应用领域

1.2 Python 环境搭建

• 安装 Python（Windows、macOS、Linux）

• 配置环境变量

• 选择 IDE（PyCharm、VS Code 等）或文本编辑器（Sublime Text、Atom 等）

• 第一个 Python 程序：print("Hello, World!")

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第二章：Python 基础语法

2.1 变量与数据类型

• 变量的定义与命名规则

• 常见数据类型：int、float、str、bool

• 类型转换：int()、str()、float()

2.2 运算符

• 算术运算符：+、-、*、/、%、**

• 比较运算符：==、!=、>、<、>=、<=

• 逻辑运算符：and、or、not

• 赋值运算符：=、+=、-=、*=、/=、%=、//=、**=

2.3 输入与输出

• input() 函数

• print() 函数

• 格式化输出：% 格式化、format() 方法、f-string

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第三章：Python 数据结构

3.1 列表（List）

• 列表的定义与初始化

• 列表的索引与切片

• 列表的增删改查

• 列表的常用方法：append()、insert()、remove()、sort()、reverse()

3.2 元组（Tuple）

• 元组的定义与特点

• 元组的索引与切片

• 元组的不可变性

3.3 字典（Dictionary）

• 字典的定义与初始化

• 字典的键值对

• 字典的增删改查

• 字典的常用方法：keys()、values()、items()、get()、update()

3.4 集合（Set）

• 集合的定义与特点

• 集合的增删改查

• 集合的常用方法：add()、remove()、union()、intersection()

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第四章：Python 流程控制

4.1 条件语句

• if 语句

• if-else 语句

• if-elif-else 语句

• 嵌套条件语句

4.2 循环语句

• for 循环

• range() 函数

• break 与 continue

• while 循环

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第五章：Python 函数

5.1 函数的定义与调用

• 函数的基本语法：def

• 函数的参数与返回值

• 函数的作用域与生命周期

5.2 函数的高级特性

• 默认参数

• 可变参数：*args、**kwargs

• 匿名函数：lambda

• 函数的装饰器

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第六章：Python 文件操作

6.1 文件的读写

• 打开文件：open() 函数

• 读取文件：read()、readline()、readlines()

• 写入文件：write()、writelines()

• 关闭文件：close()

6.2 文件的路径与目录

• 相对路径与绝对路径

• 目录操作：os 模块

• 文件的复制与删除

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第七章：Python 模块与包

7.1 模块的导入

• import 语句

• from...import 语句

• 模块的别名

7.2 常用标准库

• math 模块

• datetime 模块

• random 模块

• os 模块

7.3 包的创建与使用

• 包的定义与结构

• __init__.py 文件

• 包的导入与使用

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阶段二：Python 进阶阶段（2-3 周）

第八章：Python 面向对象编程

8.1 类与对象

• 类的定义：class

• 对象的创建与属性

• 方法的定义与调用

8.2 构造函数

• __init__ 方法

• 初始化参数

8.3 继承与多态

• 单继承

• 多继承

• 方法重写与方法重载

8.4 封装与抽象

• 私有属性与方法：__

• 抽象类与抽象方法：abc 模块

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第九章：Python 异常处理

9.1 异常的概念

• 异常的定义与分类

• 异常的抛出与捕获

9.2 try-except 语句

• try 块

• except 块

• finally 块

9.3 自定义异常

• 自定义异常类

• 异常的继承

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第十章：Python 正则表达式

10.1 正则表达式的基础

• 正则表达式的语法

• 常用元字符：.、*、+、?、^、$、|

• 字符类：[]、[^]

10.2 正则表达式的高级特性

• 分组与捕获：()、(?P<name>)

• 模式修饰符：re.I、re.M、re.S

• 常用函数：re.search()、re.match()、re.findall()、re.sub()

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第十一章：Python 并发编程

11.1 多线程编程

• 线程的定义与创建：threading 模块

• 线程的生命周期

• 线程的同步：Lock、RLock、Semaphore

11.2 多进程编程

• 进程的定义与创建：multiprocessing 模块

• 进程的生命周期

• 进程的通信：Queue、Pipe

11.3 异步编程

• asyncio 模块

• 协程的定义与使用

• 异步函数的编写

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第十二章：Python 网络编程

12.1 TCP/IP 协议

• TCP 与 UDP 的区别

• socket 的概念

12.2 socket 编程

• 客户端与服务器的基本结构

• TCP socket 的创建与连接

• UDP socket 的创建与发送

12.3 HTTP 编程

• requests 库的使用

• GET 请求与 POST 请求

• 处理 JSON 数据

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阶段三：Python 项目实战阶段（1 个月）

第十三章：Python 命令行工具开发

13.1 命令行参数解析

• argparse 模块

• 参数的定义与解析

13.2 文件与目录操作

• 批量处理文件

• 目录遍历与搜索

13.3 实际项目：文件管理工具

• 需求分析

• 功能设计

• 代码实现与测试

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第十四章：Python Web 爬虫开发

14.1 爬虫的基本原理

• HTTP 请求与响应

• HTML 的解析与提取

14.2 常用爬虫工具

• requests 库

• BeautifulSoup 库

• Scrapy 框架

14.3 实际项目：新闻爬虫

• 目标网站分析

• 数据抓取与存储

• 数据清洗与展示

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第十五章：Python 数据分析与可视化

15.1 数据分析的基本概念

• 数据的获取与清洗

• 数据的统计与分析

15.2 常用数据分析工具

• Pandas 库

• NumPy 库

• Matplotlib 与 Seaborn 库

15.3 实际项目：数据可视化

• 数据来源与准备

• 数据分析与处理

• 数据可视化与展示

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第十六章：Python Web 开发

16.1 Web 开发的基本概念

• 客户端与服务器

• HTTP 协议与 RESTful API

16.2 Flask 框架

• Flask 的安装与配置

• 路由与视图函数

• 模板与静态资源

16.3 实际项目：个人博客系统

• 功能设计与数据库设计

• 前端与后端的实现

• 测试与部署

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第十七章：Python 机器学习入门

17.1 机器学习的基本概念

• 数据预处理

• 模型的训练与评估

17.2 Scikit-learn 库

• 分类算法：LogisticRegression、DecisionTreeClassifier

• 回归算法：LinearRegression

• 聚类算法：KMeans

17.3 实际项目：图像分类

• 数据集的准备

• 模型的训练与测试

• 模型的优化与部署

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第十八章：学习资源与技巧

18.1 学习资源

• 官方文档：Python 官方文档

• 在线课程：Coursera、Udemy、慕课网

• 好书推荐：

  • 《Python 编程：从入门到实践》

  • 《Python 核心编程》

  • 《Automate the Boring Stuff with Python》

18.2 学习技巧

• 多写代码，少看书

• 参与开源项目

• 做好笔记与总结

• 加入学习社区（如 Stack Overflow、Reddit）

18.3 面试准备

• 常见面试题

• 算法与数据结构

• 项目经验与实战