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探索Python融合地学：斗之气三段

news 来源：原创 2025/6/7 11:09:52

作为一名科研菜鸟，学好编程语言真的是一件很重要的事情，Python作为课题组做研究首选的编程语言，也是不得不学啊。今天开始，跟着小编的视角开始Python的学习打卡。我将全程跟随“袁袁袁袁满”博主的《100天精通Python》课程，一天一天学！希望自己的编程水平能有进步。

一、Pytho环境搭建

关于Python环境搭建，主要是下载特定版本Python和编译器，这里大家可以参考其他博主分享的教程，小编这里下载的Python3.13，使用的编译器是PyCharm，后期所有的代码学习都将在这上面进行。为方便各位同学，此处给大家提供2个比较好的教程：

（1）Python安装教程（新手）_python安装不成功-CSDN博客

（2）2025年最新版Python安装&PyCharm安装教程（图文超级详细）_python下载安装教程-CSDN博客

安装好对应版本的教程后，就可以开始今天的学习了。

二、Python的标识符（Identifier）

用好编程语言，第一步是取名字，学过编程的友友吗都知道，代码程序的元素有变量、函数、类、模块、对象等。标识符就是给程序中的各个部分起一个可识别的名字，方便后续的引用和操作。

取名字有讲究，标识符的命名也是有的，要学会合法命名标识符，需要把握好以下几点：

（1）第一个字母必须是字母或下划线_，不能以数字开头；

（2）标识符只包含字母（A–Z, a–z）、数字（0–9）和下划线_；

（3）不能使用Python的保留字或关键字作为标识符，第三部分细讲；

（4）标识符命名是区分大小写的；

接下来，举几个正确的例子看看：

x=5
_x=5
Wind_Speed=5  #单位m/s
wind_speed=5  #单位m/s

根据原则（4），这里面的Wind_Speed和wind_speed是两个不同的变量哦！

三、Python的保留字（Reserved Words）或关键字（Keywords）

古代取名字要避讳，有些字不是寻常人能取的。在编程语言中，也有一类符号是特定的，具有的特殊的含义，不能用来取标识符。作为语言的语法核心，它们主要用来构建程序的结构，比如控制流程、定义变量、函数、类等，这一类的字叫做保留字，也称之为关键字。

那么，我们怎么知道Python中有哪些关键字呢？用如下代码即可：

import keyword
print(keyword.kwlist)

运行代码后便能够得到：

['False', 'None', 'True', 'and', 'as', 'assert', 'async', 'await', 'break', 'class', 'continue', 'def', 'del', 'elif', 'else', 'except', 'finally', 'for', 'from', 'global', 'if', 'import', 'in', 'is', 'lambda', 'nonlocal', 'not', 'or', 'pass', 'raise', 'return', 'try', 'while', 'with', 'yield']

所以我们在命名的时候需要注意，规避使用这些保留字。举个例子，你不能定义成如下形式：

if=5  #if是用于执行判断条件的保留字
class="A"  #class是关键字

四、Python的注释

注释是为了更好地进行代码阅读，Python中注释原则如下：

（1）单行注释，使用#，如

cut_in_wind_speed = 3 #风机切入风速是3m/s
cut_out_wind_speed = 25 #风机切出风速是25m/s

记得在语句后面注释的时候打空格，美观优雅！

（2）多行注释，使用''' 内容 '''（三个单引号）或""" 内容 """（三个双引号）

'''
风力涡轮机风速小于3m/s，发电量为0
风力涡轮机风速在3m/s和12.5m/s，发电量与风速呈现非线性函数关系
风力涡轮机风速大于12.5m/s，发电量为额定功率
风力涡轮机风速大于25m/s，发电量为0
'''
#也可以写成下面的形式
"""
风力涡轮机风速小于3m/s，发电量为0
风力涡轮机风速在3m/s和12.5m/s，发电量与风速呈现非线性函数关系
风力涡轮机风速大于12.5m/s，发电量为额定功率
风力涡轮机风速大于25m/s，发电量为0
"""

不过在进行多行注释的时候，一定要保证单引号是对单引号的，双引号对双引号！

五、Python中多行语句的书写规则

在书写一些比较长的语句时，放在一行，显得并不美观，Python中可以采用反斜杠“\”符号来实现跨行。

比如在写一些数学公式的时候：

y = 300x^3+\
20x^2+\
4000x-\
200
#等价于
y = 300x^3+20x^2+4000x-200

通过学习，我也发现，{内容，内容...}，[内容，内容...]，（内容，内容...）时，涉及到跨行不需要使用反斜杠“\”符号。

比如：

school = {
"清华大学","北京大学","南京大学",
"北京师范大学","华东师范大学"
}

六、Python的输出

与C语言类似，Python中使用print命令可以实现输出，这里我们举个例子：

v1 = 2 #v1的风速是2m/s
v2 = 5 #v2的风速是5m/s
print(v1)
print(v2)
#输出结果
2
5

有没有同学有强迫症，想要把2和5放到一行的，这时我们可以在每个变量后面加上一个end=" "

来看改进

v1 = 2 #v1的风速是2m/s
v2 = 5 #v2的风速是5m/s
print(v1,end=" ")
print(v2,end=" ")
#输出结果
2 5

七、Python的模块导入

在做地学分析的时候，我们需要使用到很多Python的很多模块，要调用Python的模块，第一步得先导入，我们一般使用：

（1）import命令，导入一整个模块somemodule；

（2）form... import...，导入某个模块的某函数；

（3）from...import 函数1,函数2,函数3...，导入某个模块的多个函数；

（4）from..import*，导入某个模块的多个函数；

这里我们来举例子：

import xarray as xr #导入xarray模块
import numpy as np #导入numpy模块
import pandas as pd #导入pandas模块
import os #导入os模块
from collections import defaultdict #从collections模块中导入defaultdict函数
from tqdm import tqdm #从tqdm模块中导入tqdm函数

最后举个例子收尾，我们导入xarray模块，打开特定的nc数据，打印数据信息：

import xarray as xr
ds = xr.open_dataset("F:/Python_learnig/Day1/wind_speed_1970.nc")
print(ds)

这里我们首先导入了xarray模块，然后使用open_dataset命令打开指定的风速nc数据，并且采用print打印了该数据有关的全部信息。代码运行成功的前提是xarray模块需要先安装好，其次要处理nc数据，还需要安装依赖库netCDF4，h5netcdf，scipy等。安装完成后，便可正常使用代码。

好了，今天的内容就分享到这里，如果对你的学习有帮助，欢迎继续关注哦，大家一起努力！