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python基础一

news 2025/10/31 9:59:01

第1篇：Python简介与环境搭建

目录

  • 什么是Python
  • Python的特点
  • Python的应用领域
  • Python版本选择
  • Windows系统安装Python
  • Linux系统安装Python
  • macOS系统安装Python
  • 验证安装
  • 第一个Python程序
  • Python开发工具推荐

什么是Python

Python是一种高级编程语言，由Guido van Rossum于1989年发明，并于1991年首次发布。Python的设计哲学强调代码的可读性和简洁性，使得开发者可以用更少的代码表达复杂的概念。

Python的名字来源于Guido van Rossum喜爱的电视剧《Monty Python’s Flying Circus》，而不是蟒蛇。

Python的特点

  1. 简单易学：Python语法简洁明了，接近自然语言，降低了编程的学习门槛。
  2. 免费开源：Python是开源软件，可以自由地使用、修改和分发。
  3. 跨平台：Python可以在多种操作系统上运行，包括Windows、Linux、macOS等。
  4. 解释型语言：Python代码在运行时被逐行解释执行，无需编译成机器码。
  5. 面向对象：Python支持面向对象编程，也支持过程式和函数式编程范式。
  6. 丰富的库：Python拥有庞大的标准库和第三方库，几乎可以满足各种开发需求。
  7. 可扩展性：Python可以与其他语言（如C/C++）集成，提高性能。

Python的应用领域

  • Web开发：Django、Flask等框架使Python成为Web开发的强大工具
  • 数据科学：NumPy、Pandas、Matplotlib等库广泛应用于数据分析和可视化
  • 人工智能与机器学习：TensorFlow、PyTorch、scikit-learn等库推动AI发展
  • 自动化脚本：系统管理、文件处理等自动化任务
  • 网络爬虫：Scrapy、BeautifulSoup等库用于网页数据抓取
  • 游戏开发：Pygame等库可用于简单的游戏开发
  • 桌面应用：Tkinter、PyQt等库可用于GUI应用程序开发

Python版本选择

目前Python有两个主要版本：

  • Python 2.x：已停止维护（2020年1月1日终止支持），不建议新项目使用
  • Python 3.x：当前主流版本，持续更新和改进

对于新的Python学习者和项目，强烈建议使用Python 3.x版本。

Windows系统安装Python

方法一：官网下载安装

  1. 访问Python官方网站：https://www.python.org/
  2. 点击"Downloads"菜单
  3. 选择适合您系统的版本（通常会自动检测）
  4. 下载完成后，双击安装包开始安装
  5. 在安装界面中，务必勾选"Add Python to PATH"选项
  6. 选择"Install Now"进行安装

方法二：Microsoft Store安装

  1. 打开Microsoft Store
  2. 搜索"Python"
  3. 选择官方发布的Python版本进行安装

Linux系统安装Python

大多数Linux发行版已经预装了Python，可以通过以下命令检查：

python3 --version

如果没有安装或需要安装特定版本：

Ubuntu/Debian系统：

sudo apt update
sudo apt install python3
sudo apt install python3-pip  # 安装pip包管理器

CentOS/RHEL系统：

sudo yum install python3
# 或者在较新版本中
sudo dnf install python3

macOS系统安装Python

macOS系统自带Python 2.x，但建议安装Python 3.x：

方法一：官网下载安装

同Windows系统安装方法。

方法二：Homebrew安装（推荐）

# 如果没有安装Homebrew，先安装
/bin/bash -c "$(curl -fsSL https://raw.githubusercontent.com/Homebrew/install/HEAD/install.sh)"# 安装Python
brew install python3

验证安装

安装完成后，打开命令行工具（Windows中的CMD或PowerShell，Linux/macOS中的终端）并输入以下命令：

python --version
# 或者
python3 --version

如果显示类似Python 3.x.x的信息，则表示安装成功。

同时可以验证pip（Python包管理器）是否安装：

pip --version
# 或者
pip3 --version

第一个Python程序

让我们编写第一个Python程序"Hello, World!"来测试环境是否正常工作。

在命令行中运行

  1. 打开文本编辑器，输入以下代码：
print("Hello, World!")
  1. 将文件保存为hello.py
  2. 打开命令行工具，切换到文件所在目录
  3. 运行程序：
python hello.py

您应该看到输出：

Hello, World!

在Python交互环境中运行

  1. 打开命令行工具，输入python或python3进入交互环境
  2. 输入以下代码并按回车：
>>> print("Hello, World!")
Hello, World!
  1. 输入exit()退出交互环境

Python开发工具推荐

文本编辑器

  • Visual Studio Code：微软出品的轻量级编辑器，有丰富的Python插件
  • Sublime Text：快速、轻量的文本编辑器
  • Atom：GitHub开发的开源编辑器

集成开发环境(IDE)

  • PyCharm：专业的Python IDE，功能强大
  • Spyder：专为科学计算设计的IDE
  • Thonny：适合初学者的简单IDE

在线开发环境

  • Jupyter Notebook：交互式笔记本环境，特别适合数据分析
  • Google Colab：基于云的Jupyter Notebook环境
  • Repl.it：在线编程平台，支持多种语言

总结

本篇教程介绍了Python的基本概念、特点和应用领域，并详细讲解了在不同操作系统上的安装方法。通过编写第一个"Hello, World!"程序，我们验证了Python环境的正确安装。

在下一章中，我们将深入学习Python的基础语法，包括变量、数据类型、运算符等内容。

Python基础语法

目录

  • Python语法特点
  • 注释
  • 代码缩进
  • 变量与赋值
  • 标识符命名规则
  • 关键字
  • 语句与表达式
  • 输入与输出
  • 模块导入
  • 编码规范

Python语法特点

Python语法设计简洁明了，具有以下特点：

  1. 简洁性：语法接近自然语言，代码可读性强
  2. 强制缩进：使用缩进来表示代码块，而非大括号
  3. 动态类型：变量无需声明类型，运行时自动确定
  4. 解释执行：代码逐行解释执行，便于调试
  5. 面向对象：支持面向对象编程范式

注释

注释是程序中不被执行的说明性文字，用于解释代码功能。

单行注释

使用#符号表示单行注释，从#开始到行尾的所有内容都会被忽略：

# 这是一个单行注释
print("Hello, World!")  # 这也是单行注释# 计算两个数的和
a = 10  # 第一个数
b = 20  # 第二个数
sum = a + b  # 求和
print(sum)

多行注释

Python没有专门的多行注释语法，但可以使用三引号('''或""")来实现多行注释效果：

'''
这是一个多行注释
可以跨越多行
用于详细说明代码功能
'''"""
这也是一个多行注释
使用双引号实现
功能与单引号相同
"""print("Hello, World!")

注意：严格来说，三引号在Python中是字符串字面量，当它不被赋值给变量时，就起到了注释的作用。

代码缩进

Python使用缩进来表示代码块，这是Python语法的重要特征。

缩进规则

  1. 统一缩进：同一个代码块必须使用相同数量的缩进
  2. 推荐4个空格：PEP 8建议使用4个空格作为缩进单位
  3. 避免Tab和空格混用：建议统一使用空格

正确示例

# 正确的缩进示例
if True:print("条件为真")print("这是同一个代码块")if True:print("嵌套的代码块")print("缩进更深")print("不在if语句中")

错误示例

# 错误的缩进示例
if True:
print("缩进不正确")  # 会报IndentationError错误if True:print("正确的缩进")print("缩进不一致")  # 会报IndentationError错误

变量与赋值

变量是存储数据的容器，在Python中无需声明类型。

变量赋值

使用=符号进行赋值：

# 基本赋值
name = "张三"
age = 25
height = 175.5
is_student = True# 同时为多个变量赋值
a = b = c = 10# 为多个变量赋不同值
x, y, z = 1, 2, 3# 交换变量值
a, b = b, a

变量查看

可以使用print()函数查看变量值：

name = "李四"
age = 30print(name)  # 输出：李四
print(age)   # 输出：30
print("姓名：", name, "年龄：", age)  # 输出：姓名： 李四 年龄： 30

标识符命名规则

标识符是变量、函数、类等的名称。

命名规则

  1. 字符组成：只能包含字母(a-z, A-Z)、数字(0-9)和下划线(_)
  2. 开头限制：不能以数字开头
  3. 区分大小写：name和Name是不同的标识符
  4. 关键字限制：不能使用Python关键字作为标识符

命名约定

# 推荐的命名方式
student_name = "王五"        # 下划线命名法(蛇形命名法)
studentAge = 20             # 驼峰命名法
StudentClass = "高三一班"    # 帕斯卡命名法(大驼峰)# 不推荐的命名方式
# 123abc = 10              # 错误：以数字开头
# my-name = "张三"         # 错误：包含连字符
# class = "数学"            # 错误：使用关键字

关键字

Python关键字是具有特殊含义的保留字，不能用作标识符。

查看关键字

import keyword
print(keyword.kwlist)

常用关键字

# 控制流关键字
if, elif, else      # 条件语句
for, while          # 循环语句
break, continue     # 循环控制
pass                # 空语句占位符# 函数相关关键字
def, return         # 函数定义和返回
lambda              # 匿名函数# 类相关关键字
class               # 类定义
self                # 类实例引用# 异常处理关键字
try, except, finally # 异常处理
raise               # 抛出异常# 逻辑关键字
and, or, not        # 逻辑运算
in, is              # 成员和身份判断# 其他关键字
import, from        # 模块导入
as                  # 别名
with                # 上下文管理
global, nonlocal    # 作用域声明
assert              # 断言
yield               # 生成器

语句与表达式

语句

语句是执行某种操作的代码单元：

# 赋值语句
x = 10# 条件语句
if x > 5:print("x大于5")# 循环语句
for i in range(5):print(i)# 函数定义语句
def greet():print("你好")

表达式

表达式是计算并返回值的代码：

# 算术表达式
result = 10 + 5 * 2  # 结果为20# 比较表达式
is_greater = 10 > 5  # 结果为True# 逻辑表达式
is_valid = True and False  # 结果为False# 函数调用表达式
length = len("Hello")  # 结果为5

输入与输出

输出函数print()

# 基本输出
print("Hello, World!")# 输出多个值
print("姓名：", "张三", "年龄：", 25)# 格式化输出
name = "李四"
age = 30
print(f"姓名：{name}，年龄：{age}")  # f-string格式化(推荐)
print("姓名：{}，年龄：{}".format(name, age))  # format方法
print("姓名：%s，年龄：%d" % (name, age))  # %格式化# 不换行输出
print("Hello", end=" ")
print("World!")  # 输出：Hello World!

输入函数input()

# 基本输入
name = input("请输入您的姓名：")
print(f"您好，{name}！")# 输入数字(需要转换类型)
age = int(input("请输入您的年龄："))
print(f"您的年龄是：{age}岁")# 输入浮点数
height = float(input("请输入您的身高(米)："))
print(f"您的身高是：{height}米")

模块导入

模块是包含Python代码的文件，可以导入使用其中的功能。

import语句

# 导入整个模块
import math
result = math.sqrt(16)  # 计算平方根# 导入模块并设置别名
import math as m
result = m.sqrt(16)# 从模块中导入特定函数
from math import sqrt
result = sqrt(16)# 从模块中导入多个函数
from math import sqrt, pow, pi
result1 = sqrt(16)
result2 = pow(2, 3)  # 2的3次方
result3 = pi  # 圆周率# 导入模块中的所有内容(不推荐)
from math import *
result = sqrt(16)

编码规范

遵循良好的编码规范可以提高代码可读性和可维护性。

PEP 8规范要点

# 1. 缩进使用4个空格
def my_function():if True:print("正确缩进")# 2. 行长度不超过79个字符
# 如果一行代码过长，可以使用括号或反斜杠换行
long_string = ("这是一个很长的字符串，""需要分成多行书写")# 3. 空行分隔
def function_one():passdef function_two():pass# 4. 导入语句放在文件顶部，每行一个导入
import os
import sys
from math import sqrt# 5. 表达式中的空格
x = 10  # 正确
x=10    # 错误
if x == 10:  # 正确pass# 6. 注释与代码之间有两个空格
x = 10  # 这是注释

总结

本篇教程介绍了Python的基础语法，包括注释、缩进、变量赋值、标识符命名规则、关键字、语句与表达式、输入输出以及模块导入等内容。掌握这些基础知识是学习Python编程的重要基础。

在下一章中，我们将深入学习Python的数据类型和变量，了解Python中各种数据类型的特性和使用方法。

http://www.dtcms.com/a/549538.html

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