Python basics: a self-teaching introduction

Title Page......Page 4
Copyright......Page 5
Dedication......Page 6
Contents......Page 7
1.1 Introduction......Page 16
1.2 Features of Python......Page 17
1.2.4 Mixing......Page 18
1.2.9 Free......Page 19
1.4.1 Chronology......Page 20
1.4.2 Uses......Page 21
1.5 Installation of Anaconda......Page 22
1.6 Conclusion......Page 27
2.1 Introduction......Page 33
2.2 Basic Data Types Revisited......Page 36
2.2.1 Fractions......Page 39
2.3 Strings......Page 40
2.4.1 List......Page 44
2.4.2 Tuples......Page 45
2.5 Conclusion......Page 47
3.1 Introduction......Page 54
3.2 if, if-else, and if-elif-else constructs......Page 55
3.3 The if-elif-else Ladder......Page 61
3.4 Logical Operators......Page 62
3.5 The Ternary Operator......Page 64
3.6 The get Construct......Page 65
3.7 Examples......Page 67
3.8 Conclusion......Page 71
4.1 Introduction......Page 79
4.2 While......Page 81
4.3 Patterns......Page 85
4.4 Nesting and Applications of Loops in Lists......Page 91
4.5 Conclusion......Page 96
5.1 Introduction......Page 102
5.2.3 Manageability......Page 103
5.4 Definition and Invocation......Page 104
5.4.1 Working......Page 106
5.5 Types of Function......Page 108
5.5.1 Advantage of Arguments......Page 110
5.6 Implementing Search......Page 111
5.7 Scope......Page 112
5.8 Recursion......Page 114
5.8.1 Rabbit Problem......Page 115
5.9 Conclusion......Page 118
6.1 Introduction......Page 128
6.2 The Power of “For”......Page 129
6.3 Iterators......Page 132
6.4 Defining an Iterable Object......Page 134
6.5 Generators......Page 135
6.6 Comprehensions......Page 141
6.7 Conclusion......Page 145
7.1 Introduction......Page 151
7.2 The File Handling Mechanism......Page 152
7.3 The Open Function and File Access Modes......Page 153
7.4.1 The Essential Ones......Page 155
7.4.3 Miscellaneous Functions and File Attributes......Page 157
7.5 Command Line Arguments......Page 159
7.6 Implementation and Illustrations......Page 160
7.7 Conclusion......Page 166
8.1 Introduction......Page 174
8.2 The Use of “For” and “While”......Page 175
8.3.1 The Concatenation Operator (+)......Page 178
8.3.3 The Membership Operator......Page 179
8.4 Functions for String Handling......Page 180
8.4.2 Capitalize()......Page 181
8.4.4 count......Page 182
8.4.7 Decode......Page 183
8.4.8 Miscellaneous Functions......Page 184
8.5 Conclusion......Page 186
9.1 Introduction......Page 194
9.2 Creating New Types......Page 196
9.3.1 Attributes......Page 197
9.3.2 Functions......Page 198
9.4.1 Class......Page 201
9.4.2 Object......Page 202
9.4.4 Data Hiding......Page 203
9.4.5 Inheritance......Page 204
9.5 Conclusion......Page 205
10.1 Introduction to Classes......Page 214
10.2 Defining a Class......Page 215
10.3 Creating an Object......Page 216
10.4 Scope of Data Members......Page 217
10.5 Nesting......Page 220
10.6 Constructor......Page 221
10.7 Constructor Overloading......Page 223
10.8 Destructors......Page 226
10.9 Conclusion......Page 228
11.1 Introduction to Inheritance and Composition......Page 237
11.1.1 Inheritance and Methods......Page 238
11.1.2 Composition......Page 242
11.2 Inheritance: Importance and Types......Page 247
11.2.1 Need for Inheritance......Page 249
11.2.2 Types of Inheritance......Page 250
11.3 Methods......Page 260
11.3.1 Bound Methods......Page 261
11.3.2 Unbound Method......Page 262
11.3.3 Methods are Callable Objects......Page 264
11.3.4 The Importance and Usage of Super......Page 265
11.3.5 Calling the Base Class Function Using Super......Page 266
11.4 Search in Inheritance Tree......Page 267
11.5 Class Interface and Abstract Classes......Page 269
11.6 Conclusion......Page 272
12.1 Introduction......Page 280
12.2 _init_ Revisited......Page 281
12.2.1 Overloading _init_ (sort of)......Page 283
12.4 Overloading Binary Operators: The Fraction Example......Page 285
12.5 Overloading the += Operator......Page 291
12.6 Overloading the > and < Operators......Page 293
12.7 Overloading the _boolEan_ Operators: Precedence of _bool_over _len_......Page 294
12.8 Destructors......Page 297
12.9 Conclusion......Page 299
13.1 Introduction......Page 306
13.2 Importance and Mechanism......Page 308
13.2.1 An Example of Try/Catch......Page 309
13.3 Built-In Exceptions in Python......Page 310
13.4 The Process......Page 312
13.4.1 Exception Handling: Try/Except......Page 313
13.4.2 Raising Exceptions......Page 314
13.5 Crafting User Defined Exceptions......Page 315
13.6 An Example of Exception Handling......Page 316
13.7 Conclusion......Page 321
14.1 Introduction......Page 327
14.2 Abstract Data Type......Page 330
14.3 Algorithms......Page 332
14.4 Arrays......Page 333
14.5 Iterative and Recursive Algorithms......Page 339
14.5.1 Iterative Algorithms......Page 340
14.5.2 Recursive Algorithms......Page 343
14.6 Conclusion......Page 346
15.1 Introduction......Page 354
15.2 Stack......Page 355
15.3 Dynamic Implementation of Stacks......Page 358
15.4 Dynamic Implementation: Another Way......Page 360
15.5.1 Reversing a String......Page 361
15.5.2 Infix, Prefix, and Postfix Expressions......Page 363
15.6 Queue......Page 366
15.7 Conclusion......Page 371
16.1 Introduction......Page 378
16.2 Operations......Page 380
16.3 Implementing Stack Using a Linked List......Page 390
16.4 Queue Using a Linked List......Page 394
16.5 Conclusion......Page 397
17.1 Introduction......Page 403
17.2.1 Graphs: Definition and Representation......Page 404
17.2.2 Trees: Definition, Classification, and Representation......Page 405
17.2.3 Representation of a Binary Tree......Page 407
17.2.4 Tree Traversal: In-order, Pre-order, and Post-order......Page 409
17.3 Binary Search Tree......Page 411
17.3.1 Creation and Insertion......Page 412
17.3.2 Traversal......Page 417
17.3.3 Maximum and Minimum Elements......Page 420
17.4 Conclusion......Page 422
18.1 Introduction......Page 429
18.2 Introduction to NumPy and Creation of a Basic Array......Page 430
18.3.1 arange()......Page 433
18.3.2 linspace()......Page 434
18.4 Aggregate Functions......Page 435
18.5 Broadcasting......Page 440
18.6 Structured Arrays......Page 445
18.7 Conclusion......Page 447
19.1 Introduction......Page 455
19.2 The Plot Function......Page 456
19.3 Subplots......Page 466
19.4 3 Dimensional Plotting......Page 471
19.5 Conclusion......Page 477
20.1 Introduction......Page 483
20.2 Opening, Reading, and Writing an Image......Page 484
20.2.2 Reading......Page 485
20.2.4 Displaying an Image......Page 486
20.3 The Contour Function......Page 488
20.4 Clipping......Page 489
20.5 Statistical Information of an Image......Page 490
20.6.1 Translation......Page 491
20.6.2 Rotation......Page 493
20.6.3 Scaling......Page 495
20.7 Conclusion......Page 497
Appendix A: Multithreading in Python......Page 503
Appendix B: Regular Expressions......Page 510
Appendix C: Exercises for Practice: Programming Questions......Page 520
Appendix D: Problems for Practice: Multiple Choice Questions......Page 532
Appendix E: Answer to the Multiple Choice Questions......Page 544
Bibliography......Page 553
Index......Page 557