Python数据爬取技术与实战手册

Python数据爬取技术与实战手册 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

出版者:中国铁道出版社
作者:郭卡
出品人:
页数:0
译者:
出版时间:2018-8
价格:0
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isbn号码:9787113245221
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  • python
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具体描述

海量数据的产生和大数据的高价值利用,让数据爬取变得日益重要。本书为读者介绍了如何使用Python编写网络爬虫批量采集互联网数据,如何处理与保存采集到的信息,以及如何从众多纷乱的数据中提取到真正有用的信息。本书末尾介绍了几种常用的数据可视化工具。让读者能够从头到尾完整地完成网络数据的采集与分析项目。本书理论与实例并重,既能够帮助数据从业者快速提升工作效率,又可以帮助大数据爱好者用网络爬虫方便生活。

深度学习实战指南:从理论到应用的全景解析 内容提要: 本书是一部面向希望系统掌握深度学习核心理论、算法实现及工程实践的专业人士和高级学习者的技术专著。它并非侧重于特定领域的数据采集或网络技术,而是专注于构建、训练和优化复杂神经网络模型的全过程。全书结构严谨,内容涵盖了从基础的线性代数和概率论在深度学习中的应用,到前沿的Transformer架构和生成对抗网络(GANs)的深度剖析。我们摒弃了对基础编程语言特性的冗余介绍,直接切入高效实现和模型优化的核心技术栈。 第一部分:理论基石与数学核心 本部分旨在夯实读者在理解现代深度学习模型所需的前置数学知识,避免陷入“调包侠”的窘境。我们首先回顾了高维空间中的线性代数运算,重点阐述了张量(Tensor)的性质、分解方法(如奇异值分解SVD在降维中的应用),以及它们如何作为神经网络计算的基本载体。 概率论与统计部分,我们深入探讨了概率分布的特性,包括高斯分布、伯努利分布及其在损失函数设计中的作用。贝叶斯定理和最大似然估计(MLE)、最大后验概率估计(MAP)被详细解析,这些是理解模型正则化和不确定性量化的关键。 核心算法解析: 优化算法的深度剖析: 本章超越了基础的随机梯度下降(SGD),详细介绍了动量法(Momentum)、自适应学习率方法如AdaGrad、RMSProp和Adam的内部工作机制。我们分析了它们的收敛速度、对内存的需求以及在非凸优化问题中的表现差异。尤其对Nesterov动量(NAG)的超前预测特性进行了数学推导和性能对比。 反向传播的机制与实现: 不仅仅是链式法则的应用,我们重点讨论了自动微分(Automatic Differentiation)的实现原理,包括前向模式和反向模式(Reverse Mode),并对比了它们在计算复杂性上的差异,这是理解现代深度学习框架底层运作逻辑的关键。 第二部分:经典网络架构的精细构建 本部分聚焦于构建实用且高效的深度神经网络所需掌握的结构设计与工程技巧。 卷积神经网络(CNN)的深化研究: 我们详细介绍了LeNet、AlexNet、VGG、ResNet到DenseNet等里程碑式架构的演变历程。对空洞卷积(Dilated Convolution)、分组卷积(Grouped Convolution)和可分离卷积(Depthwise Separable Convolution)的应用场景和计算效率提升进行了量化分析。重点讲解了残差连接(Residual Connection)如何解决梯度消失问题,并探讨了批归一化(Batch Normalization, BN)在稳定训练中的作用及在不同场景(如RNNs或小批量数据)下的局限性与替代方案(如Layer Normalization, Instance Normalization)。 循环神经网络(RNN)及其高级变体: 本章详尽解析了长短期记忆网络(LSTM)和门控循环单元(GRU)的内部结构和遗忘、输入、输出门的数学模型。我们着重分析了梯度在长序列传播中的动态变化,并介绍了梯度裁剪(Gradient Clipping)等稳定RNN训练的技术。对于序列到序列(Seq2Seq)模型,我们深入讲解了编码器-解码器的设计范例。 第三部分:前沿模型与高级应用 本部分是全书的前沿阵地,探讨了当前驱动AI领域进步的最先进模型和技术范式。 注意力机制与Transformer架构: 这是理解现代自然语言处理(NLP)和视觉任务(Vision Transformers, ViT)的基石。我们不仅展示了自注意力(Self-Attention)的计算过程,还深入剖析了多头注意力(Multi-Head Attention)的并行化优势。对Transformer中的位置编码(Positional Encoding)的必要性及其不同实现方式(如绝对编码、旋转编码RoPE)进行了细致比较。编码器-解码器堆栈的设计、残差连接和层归一化在Transformer中的精确位置和作用被清晰阐述。 生成模型的高级技术: 变分自编码器(VAE): 详细介绍了解码器如何通过重参数化技巧(Reparameterization Trick)实现潜在空间(Latent Space)的采样,以及KL散度项在保证潜在空间结构完整性中的核心地位。 生成对抗网络(GANs): 本章不仅限于基础的JS散度最小化,而是聚焦于提高GANs稳定性的工程实践。深度解析了WGAN(Wasserstein GAN)及其梯度惩罚(WGAN-GP)如何解决模式崩溃(Mode Collapse)问题。此外,对条件GAN(cGAN)和StyleGAN的层次化生成策略进行了技术剖析。 第四部分:工程实践与性能优化 本部分将理论知识转化为可部署的高性能系统。 模型部署与量化: 我们探讨了模型压缩的必要性,并详细介绍了参数剪枝(Pruning)、权重共享和知识蒸馏(Knowledge Distillation)的技术细节。关于模型量化,本书深入讲解了从FP32到INT8的映射策略,包括对称/非对称量化、训练后量化(PTQ)和量化感知训练(QAT),并讨论了不同硬件加速器对量化精度的敏感性。 分布式训练策略: 为了处理超大规模数据集和模型,本书介绍了数据并行(Data Parallelism)和模型并行(Model Parallelism)的实现细节。重点讨论了参数服务器架构(Parameter Server)和All-Reduce通信范式(如使用Horovod框架),并分析了同步SGD与异步SGD在收敛速度和通信效率上的权衡。 性能调优与调试: 涵盖了内存泄漏排查、计算图优化、选择合适的硬件后端(CUDA/cuDNN配置)以及利用性能分析工具(如Nsight Systems)进行瓶颈识别。本书提供了大量的实战案例,指导读者如何诊断训练过程中的收敛缓慢、过拟合或欠拟合问题,并提供针对性的架构调整建议。 总结: 本书旨在成为深度学习研究人员和资深工程师的案头参考手册,它聚焦于“如何构建和优化”尖端模型,是构建下一代智能系统的理论指导和技术蓝图。

作者简介

郭卡,辽宁师范大学硕士毕业,安徽外国语学院计算机教师,多年从事一线计算机教学及计算机等级培训工作,擅长计算机网络技术和教育学类数据统计分析技术,曾在中文核心期刊发表多篇技术论文。

戴亮,中南大学硕士毕业,数据挖掘从业者;在网络爬虫、数据分析、机器学习等领域有丰富的实战经验,在简书中贡献了许多高质量的技术文章,深受读者好评。

目录信息

第1章 最佳拍档:网络爬虫与Python语言
1.1 什么是网络爬虫 1
1.1.1 网络爬虫的定义 2
1.1.2 网络爬虫的工作流程 2
1.1.3 网络爬虫的分类 3
1.1.4 为什么选择用Python编写网络爬虫 4
1.1.5 编写爬虫的注意事项 4
1.2 Python环境配置 5
1.2.1 Python的安装 5
1.2.2 Python第三方库的安装 6
【示例1-1】使用包管理器安装科学计算库numpy 6
【示例1-2】源代码方式安装xlrd库(使用setup.py文件) 7
【示例1-3】源代码方式安装xlrd库(使用whl文件) 8
1.2.3 Python开发工具的选择 8
【示例1-4】将文本编辑器配置成Python开发工具(以Notepad 为例) 12
1.3 Python基本语法 13
1.3.1 Python书写规则 13
1.3.2 Python基本数据类型 18
【示例1-5】以列表a = ['a','a','b','c','d','d','e']为例讲解List的基本操作 21
【示例1-6】以列表a = [1,2,3,4,5,6,7,8]为例讲解数据型列表的属性分析 23
【示例1-7】以字典a为例,讲解字典的基本操作 25
1.3.3 Python独有数据生成方式:推导式 29
1.3.4 函数 30
【示例1-8】局部变量与全局变量重名的运行结果与解决方案 31
1.3.5 条件与循环 34
1.3.6 类与对象 35
【示例1-9】请输出学生信息中某学生的班级、姓名和总分数 35
1.3.7 Python 2代码转为Python 3代码 36
【示例1-10】以文件test.py为例,介绍Python 2代码到Python 3代码的转化 37
第2章 应知应会:网络爬虫基本知识
2.1 网页的构成 38
2.1.1 HTML基本知识 39
2.1.2 网页中各元素的排布 46
【示例2-1】以新浪博客文本为例,学习各类元素的排布规则 46
2.2 正则表达式 48
2.2.1 正则表达式简介 48
2.2.2 Python语言中的正则表达式 49
【示例2-2】正则表达式应用中,当匹配次数达到10万时,预先编译对正则表达式性能的提升 51
2.2.3 综合实例:正则表达式的实际应用——在二手房网站中提取有用信息 52
2.3 汉字编码问题 54
2.3.1 常见编码简介 54
2.3.2 常用编程环境的默认编码 55
2.3.3 网页编码 56
2.3.4 编码转换 56
2.4 网络爬虫的行为准则 57
2.4.1 遵循Robots协议 57
2.4.2 网络爬虫的合法性 59
第3章 静态网页爬取
3.1 Python常用网络库 61
3.1.1 urllib库 62
【示例3-1】从众多代理IP中选取可用的IP 63
【示例3-2】百度搜索“Python”url演示Parse模块应用 66
3.1.2 综合实例:批量获取高清壁纸 68
3.1.3 requests库 71
【示例3-3】用requests实现豆瓣网站模拟登录 72
3.1.4 综合实例:爬取历史天气数据预测天气变化 74
3.2 网页解析工具 77
3.2.1 更易上手:BeautifulSoup 77
【示例3-4】解析HTML文档(以豆瓣读书《解忧杂货店》为例) 78
3.2.2 更快速度:lxml 81
3.2.3 BeautifulSoup与lxml对比 82
【示例3-5】爬取豆瓣读书中近5年出版的评分7分以上的漫画 82
【示例3-6】BeautifulSoup和lxml解析同样网页速度测试(基于网易新闻首页) 85
3.2.4 综合实例:在前程无忧中搜索并抓取不同编程语言岗位的平均收入 85
第4章 动态网页爬取
4.1 AJAX技术 89
4.1.1 获取AJAX请求 90
4.1.2 综合实例:抓取简书百万用户个人主页 91
4.2 Selenium操作浏览器 97
4.2.1 驱动常规浏览器 97
4.2.2 驱动无界面浏览器 100
4.2.3 综合实例:模拟登录新浪微博并下载短视频 101
4.3 爬取移动端数据 103
4.3.1 Fiddler工具配置 103
4.3.2 综合实例:Fiddle实际应用——爬取大角虫漫画信息 105
第5章 统一架构与规范:网络爬虫框架
5.1 最流行的网络爬虫框架:Scrapy111
5.1.1 安装须知与错误解决方案 111
5.1.2 Scrapy的组成与功能 112
5.2 综合实例:使用Scrapy构建观影指南 118
5.2.1 网络爬虫准备工作 119
5.2.2 编写Spider 121
5.2.3 处理Item 123
5.2.4 运行网络爬虫 124
5.2.5 数据分析 124
5.3 更易上手的网络爬虫框架:Pyspider126
5.3.1 创建Pyspider项目 127
【示例5-1】利用Pyspider创建抓取煎蛋网项目并测试代码 127
5.3.2 运行Pyspider项目 129
第6章 反爬虫应对策略
6.1 设置Headers信息 132
6.1.1 User-Agent 133
6.1.2 Cookie 136
6.2 建立IP代理池 138
6.2.1 建立IP代理池的思路 138
6.2.2 建立IP代理池的步骤 138
6.3 验证码识别 140
6.3.1 识别简单的验证码 141
【示例6-1】通过pytesseract库识别8个简单的验证码,并逐步提升准确率 141
6.3.2 识别汉字验证码 146
6.3.3 人工识别复杂验证码 146
6.3.4 利用Cookie绕过验证码 149
第7章 提升网络爬虫效率
7.1 网络爬虫策略 152
7.1.1 广度优先策略 153
7.1.2 深度优先策略 153
7.1.3 按网页权重决定爬取优先级 154
7.1.4 综合实例:深度优先和广度优先策略效率对比
(抓取慕课网实战课程地址) 154
7.2 提升网络爬虫的速度 158
7.2.1 多线程 159
【示例7-1】使用4个线程同步抓取慕课网实战课程地址(基于深度优先策略) 159
7.2.2 多进程 161
7.2.3 分布式爬取 162
7.2.4 综合实例:利用现有知识搭建分布式爬虫(爬取百度贴吧中的帖子) 162
第8章 更专业的爬取数据存储与处理:数据库
8.1 受欢迎的关系型数据库:MySQL170
8.1.1 MySQL简介 170
8.1.2 MySQL环境配置 171
8.1.3 MySQL的查询语法 174
【示例8-1】使用MySQL查询语句从数据表Countries中选取面积大于10000km2的欧洲国家 177
8.1.4 使用pymysql连接MySQL数据库 178
8.1.5 导入与导出数据 179
8.2 应对海量非结构化数据:MongoDB数据库 180
8.2.1 MongoDB 简介 180
8.2.2 MongoDB环境配置 182
8.2.3 MongoDB基本语法 186
8.2.4 使用PyMongo连接MongoDB 188
8.2.5 导入/导出JSON文件 189
第9章 Python文件读取
9.1 Python文本文件读写 190
9.2 数据文件CSV 192
9.3 数据交换格式JSON193
9.3.1 JSON模块的使用 194
【示例9-1】请用JSON模块将data变量(包含列表、数字和字典的数组)转换成字符串并还原 194
9.3.2 JSON模块的数据转换 195
9.4 Excel读写模块:xlrd 195
9.4.1 读取Excel文件 196
9.4.2 写入Excel单元格 197
9.5 PowerPoint文件读写模块:pptx 197
9.5.1 读取pptx 197
9.5.2 写入pptx 198
9.6 重要的数据处理库:Pandas库 199
9.6.1 使用pandas库处理CSV文件 200
9.6.2 使用pandas库处理JSON文件 200
9.6.3 使用pandas库处理HTML文件 202
【示例9-2】用read_html()将某二手房网站表格中的数据提取出来 203
9.6.4 使用pandas库处理SQL文件 203
9.7 调用Office软件扩展包:win32com204
9.7.1 读取Excel文件 204
9.7.2 读取Word文件 205
9.7.3 读取PowerPoint文件 205
9.8 读取PDF文件 206
9.8.1 读取英文PDF文档 206
9.8.2 读取中文PDF文档 208
9.8.3 读取扫描型PDF文档 210
9.9 综合实例:自动将网络文章转化为PPT文档 211
第10章 通过API获取数据
10.1 免费财经API——TuShare 214
10.1.1 获取股票交易数据 215
【示例10-1】获取某股票2017年8月份的周K线数据 215
10.1.2 获取宏观经济数据 217
10.1.3 获取电影票房数据 219
10.2 新浪微博API的调用 220
10.2.1 创建应用 220
10.2.2 使用API 222
10.3 调用百度地图API 225
10.3.1 获取城市经纬度 226
【示例10-2】使用百度地图API获取南京市的经纬度信息 226
10.3.2 定位网络IP 226
【示例10-3】使用百度API定位IP地址(223.112.112.144) 226
10.3.3 获取全景静态图 227
10.4 调用淘宝API 228
第11章 网络爬虫工具
11.1 使用Excel采集网页数据 231
11.1.1 抓取网页中的表格 232
11.1.2 抓取非表格的结构化数据 233
11.2 使用Web Scraper插件 237
11.2.1 安装Web Scraper 237
11.2.2 Web Scraper的使用 238
【示例11-1】使用Web Scraper爬取当当网小说书目 238
11.3 商业化爬取工具 240
11.3.1 自定义采集 241
【示例11-2】利用网络爬虫软件八爪鱼自定义采集当当网图书信息 241
11.3.2 网站简易采集 245
【示例11-3】利用网络爬虫软件八爪鱼的网络简易采集方式抓取房天下网中的合肥新房房价数据 245
第12章 数据分析工具:科学计算库
12.1 单一类型数据高效处理:Numpy库 248
12.1.1 ndarray数组 248
【示例12-1】对一维ndarray数组a进行读取、修改和切片操作 249
【示例12-2】对多维ndarray数组b进行读取、修改和切片操作 250
【示例12-3】对多维ndarray数组n进行矩阵运算(拼接、分解、转置、行列式、
求逆和点乘) 252
12.1.2 Numpy常用函数 253
【示例12-4】对多维ndarray数组a进行统计操作 253
【示例12-5】对一维ndarray数组a进行数据处理操作(去重、直方图统计、相关
系数、分段、多项式拟合) 256
12.1.3 Numpy性能优化 257
12.2 复杂数据全面处理:Pandas库 258
12.2.1 Pandas库中的4种基础数据结构 258
12.2.2 Pandas使用技巧 264
【示例12-6】对比普通for循环遍历与iterrows()遍历方法的速度差异 264
12.3 Python机器学习库:Scikit-learn 268
【示例12-7】以鸢尾花数据为例,使用Sklearn进行监督学习的基本建模过程(决策树模型) 269
第13章 掌握绘图软件:将数据可视化
13.1 应用广泛的数据可视化:Excel绘图 271
13.1.1 绘制(对比)柱形图 272
13.1.2 绘制饼图并添加标注 273
13.1.3 其他图形 275
13.1.4 Excel频率分布直方图 276
【示例13-1】利用Excel绘制全国各省市城镇人员平均工资频率分布直方图 276
13.2 适合处理海量数据:Tableau绘图 278
13.2.1 基本操作:导入数据 278
13.2.2 绘制(多重)柱状对比图 279
13.2.3 智能显示:图形转换 281
13.2.4 绘制频率分布直方图 281
【示例13-2】利用Tableau绘制2015年我国城镇就业人员平均工资频率分布直方图 281
13.3 完善的二维绘图库:Matplotlib/Seaborn 283
13.3.1 使用Matplotlib绘制函数图表 283
13.3.2 使用Matplotlib绘制统计图表 285
13.4 优化:Seaborn的使用 289
13.5 综合实例:利用Matplotlib构建合肥美食地图 293
13.5.1 绘制区域地图 293
13.5.2 利用百度地图Web服务API获取美食地址 294
13.5.3 数据分析 298
13.5.4 绘制热力图完善美食地图展示 300
· · · · · · (收起)

读后感

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爬虫,顾名思义,爬取网络上的资料,不论是开源还是不开源,通过技术手段,爬取,在法律允许的范围内。 爬虫,成为如今初创企业数据的重要来源,那么如何获取数据,从哪里获取,面对众多的反扒,我们应该怎么做呢?本书为读者介绍了如何使用Python编写网络爬虫批量采集互联网数...

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爬虫,顾名思义,爬取网络上的资料,不论是开源还是不开源,通过技术手段,爬取,在法律允许的范围内。 爬虫,成为如今初创企业数据的重要来源,那么如何获取数据,从哪里获取,面对众多的反扒,我们应该怎么做呢?本书为读者介绍了如何使用Python编写网络爬虫批量采集互联网数...

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书讲的非常好,涵盖了很多知识点,受益匪浅。感谢! 在编程中,总是会遇到很多的问题,令人迷惑,令人不解。这本书就是在为你迷惑的时候准备的,假如你是一个新手,还是去读实践类型的书吧,这本书你很可能看不懂。如果你没有一点编写Python程序的经验的话,书中那些作者在编程...  

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书讲的非常好,涵盖了很多知识点,受益匪浅。感谢! 在编程中,总是会遇到很多的问题,令人迷惑,令人不解。这本书就是在为你迷惑的时候准备的,假如你是一个新手,还是去读实践类型的书吧,这本书你很可能看不懂。如果你没有一点编写Python程序的经验的话,书中那些作者在编程...  

用户评价

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整本书由浅入深,适合有Python基础的初学者循序渐进地学习,书中也配合了相关的实战课程,让读者在学习的过程中能够得到足够的练习。毕竟实践是检验真理的唯一标准。还介绍了各种反爬虫策略,是一本好书!

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一般,免不了现在大部分这类书的记流水账的俗套,不过覆盖面倒是挺广的,还讲到了验证码识别和一些反扒的小技巧,收货还是有的,但是很多代码细节没有到位,进度忽快忽慢,让人没有读下去的欲望,前面和后面基本上都是快速翻过去的,python和其他的一些基础知识讲的太多了,明明是一本爬虫书,适合0基础。

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爬虫,成为如今初创企业数据的重要来源,那么如何获取数据,从哪里获取,面对众多的反扒,我们应该怎么做呢?本书为读者介绍了如何使用Python编写网络爬虫批量采集互联网数据,如何处理与保存采集到的信息,以及如何从众多纷乱的数据中提取到真正有用的信息。加油,努力学习。

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一般,免不了现在大部分这类书的记流水账的俗套,不过覆盖面倒是挺广的,还讲到了验证码识别和一些反扒的小技巧,收货还是有的,但是很多代码细节没有到位,进度忽快忽慢,让人没有读下去的欲望,前面和后面基本上都是快速翻过去的,python和其他的一些基础知识讲的太多了,明明是一本爬虫书,适合0基础。

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爬虫,成为如今初创企业数据的重要来源,那么如何获取数据,从哪里获取,面对众多的反扒,我们应该怎么做呢?本书为读者介绍了如何使用Python编写网络爬虫批量采集互联网数据,如何处理与保存采集到的信息,以及如何从众多纷乱的数据中提取到真正有用的信息。加油,努力学习。

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