Python的秘密基地--Python基础知识

作为一个程序员来讲，肯定是不局限于一点，而是尽量能铺开面去发展，我觉得会更香。
现在梳理一下学习Python的过程并把一些内容梳理出来供后来人学习交流。
大致内容如下：

1. Python基础知识

• 1.1 Python简介与历史
• 1.2 Python安装与环境配置
• 1.3 基本语法与变量类型
• 1.4 运算符与表达式
• 1.5 条件语句与循环

2. Python核心数据结构

• 2.1 列表、元组、集合
• 2.2 字典
• 2.3 字符串处理
• 2.4 文件读写

3. 函数与模块

• 3.1 自定义函数
• 3.2 Lambda表达式与高阶函数
• 3.3 内置模块和自定义模块
• 3.4 包与虚拟环境

4. 面向对象编程

• 4.1 类与对象
• 4.2 继承与多态
• 4.3 特殊方法与属性
• 4.4 封装与私有化

5. 异常处理与调试

• 5.1 异常的捕获与处理
• 5.2 自定义异常
• 5.3 调试与性能优化

6. Python中的并发编程

• 6.1 线程与多线程
• 6.2 进程与多进程
• 6.3 异步编程与协程

7. Python网络编程

• 7.1 网络基础与Socket编程
• 7.2 HTTP协议与Requests库
• 7.3 基于Flask的Web开发

8. 数据科学与机器学习

• 8.1 NumPy与Pandas基础
• 8.2 数据可视化Matplotlib与Seaborn
• 8.3 基础机器学习Scikit-learn

9. 自动化与脚本开发

• 9.1 Web数据抓取
• 9.2 自动化办公（Excel、PDF处理）
• 9.3 自动化运维脚本

10. 实战项目

• 10.1 开发一个Todo List CLI
• 10.2 爬取并分析某电商平台数据
• 10.3 开发一个简单的博客系统

11. Python的进阶与未来

• 11.1 高级特性（生成器、装饰器等）
• 11.2 Python性能优化
• 11.3 Python的未来发展与应用前景

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第1章：Python基础知识

1.1 Python简介与历史

Python是一种高级、解释型、动态和多范式的编程语言，由Guido van Rossum于1989年底首次发布，1991年正式发布第一个版本。Python以简洁、易读和高效著称，非常适合初学者和专业开发者。

Python的主要特点：

• 易读性：Python代码风格优雅，接近自然语言，降低了编程门槛。
• 跨平台：Python支持几乎所有主流操作系统，如Windows、Linux和MacOS。
• 丰富的标准库：内置大量模块和库，减少重复开发。
• 开源社区：活跃的社区提供持续支持和丰富的第三方库。

发展历程：

• 1991年：Python 0.9.0 发布，首次引入模块、异常处理和函数。
• 2000年：Python 2.0 发布，引入垃圾回收和List Comprehension。
• 2008年：Python 3.0 发布，不向下兼容Python 2.x，但解决了很多历史遗留问题。
• 当前版本：随着不断更新，Python现已成为最受欢迎的编程语言之一。

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1.2 Python安装与环境配置

Python的安装非常简单，以下是针对不同操作系统的安装流程。

1.2.1 Windows环境

1. 访问 Python官网。
2. 下载适合你的系统版本（建议64位）。
3. 在安装过程中勾选“Add Python to PATH”选项。
4. 安装完成后，在命令提示符中输入 python --version 验证安装。

1.2.2 MacOS环境

• MacOS自带Python 2.x版本，但建议安装Python 3.x版本。

  brew install python
  

  验证安装：

  python3 --version
  

1.2.3 Linux环境

• 使用包管理器安装：

  sudo apt update
  sudo apt install python3
  

  验证安装：

  python3 --version
  

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1.3 基本语法与变量类型

Python的语法非常直观，以下是Python中最基本的语法规则：

1.3.1 Hello, World!

print("Hello, World!")

1.3.2 变量与数据类型

Python是动态类型语言，可以直接为变量赋值：

# 整数
num = 10
# 浮点数
pi = 3.14
# 字符串
message = "Python很棒！"
# 布尔值
is_active = True

1.3.3 常用数据类型

• int: 整数类型
• float: 浮点数类型
• str: 字符串类型
• bool: 布尔类型
• list: 列表
• tuple: 元组
• dict: 字典
• set: 集合

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1.4 运算符与表达式

Python支持多种运算符，用于数学计算和逻辑判断。

1.4.1 算术运算符

运算符	描述	示例
+	加	3 + 2 = 5
-	减	3 - 2 = 1
*	乘	3 * 2 = 6
/	除	3 / 2 = 1.5
//	取整除	3 // 2 = 1
%	取余	3 % 2 = 1
**	幂运算	3 ** 2 = 9

1.4.2 逻辑运算符

运算符	描述	示例
and	逻辑与	True and False = False
or	逻辑或	True or False = True
not	逻辑非	not True = False

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1.5 条件语句与循环

1.5.1 条件语句

使用 if 语句来执行条件判断：

x = 10
if x > 5:
    print("x大于5")
elif x == 5:
    print("x等于5")
else:
    print("x小于5")

1.5.2 循环

• for循环:

  for i in range(5):
      print(i)
  

• while循环:

  count = 0
  while count < 5:
      print(count)
      count += 1
  

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1.6 开发工具选择与运行Demo

在学习和开发Python项目时，选择一个合适的集成开发环境（IDE）可以极大提升效率。以下是几款常用的Python开发工具及如何运行代码的介绍。

1.6.1 常用的Python IDE/编辑器

1. PyCharm（推荐）

• 特点：
  • 专业版提供强大的Web开发和数据库支持。
  • 免费的社区版适合一般Python开发。
  • 具备强大的代码补全、调试工具和版本控制集成。
• 适合人群：需要功能全面的开发者。
• 下载安装：
  1. 访问 PyCharm官网。
  2. 下载并安装社区版或专业版。

2. Visual Studio Code（VSCode）

• 特点：
  • 轻量级、扩展性强。
  • 通过安装Python扩展（Microsoft官方提供）支持Python开发。
• 适合人群：需要快速上手或已有其他语言开发经验的人。
• 下载安装：
  1. 访问 VSCode官网。
  2. 安装后通过扩展商店安装Python插件。

3. Jupyter Notebook

• 特点：
  • 交互式环境，适合数据分析和机器学习。
  • 支持代码、文档和图表整合。
• 适合人群：数据科学家、机器学习研究者。
• 下载安装：
  1. 安装Anaconda套件，或者单独使用 pip install notebook。
  2. 运行命令 jupyter notebook 启动。

4. Thonny

• 特点：
  • 面向初学者，界面简洁。
  • 自带Python解释器，安装后开箱即用。
• 适合人群：刚开始接触Python的小白用户。
• 下载安装：
  1. 访问 Thonny官网。
  2. 下载安装即可使用。

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1.6.2 如何运行Demo

1. 使用PyCharm运行Demo

1. 在PyCharm中创建一个新项目：
   • 打开PyCharm，选择 File -> New Project。
   • 设置项目路径，选择Python解释器。
2. 在项目中创建一个Python文件：
   • 右键项目文件夹，选择 New -> Python File。
3. 编写示例代码并运行：

   print("Hello, PyCharm!")
   

   • 右键代码窗口，选择 Run。

2. 使用VSCode运行Demo

1. 安装Python扩展后，创建一个.py文件：
   • 编写以下代码：

     print("Hello, VSCode!")
     

2. 使用快捷键 Ctrl + Shift + P，选择 Run Python File。

3. 使用Jupyter Notebook运行Demo

1. 启动Jupyter Notebook：
   • 在终端运行 jupyter notebook。
   • 浏览器中会打开一个界面。
2. 创建一个新笔记本文件：
   • 在新建页面上选择 Python 3 (ipykernel)。
3. 输入以下代码并运行：

   print("Hello, Jupyter!")
   

4. 使用命令行运行Python脚本

1. 打开终端（命令提示符）。
2. 在脚本所在目录，运行以下命令：

   python script_name.py
   

   例如，运行包含以下代码的 demo.py 文件：

   print("Hello, Command Line!")
   

   命令：

   python demo.py
   

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总结

不同的IDE或编辑器适合不同需求和场景，你可以根据自己的开发偏好选择合适的工具。如果是学习阶段，推荐从简洁的Thonny或Jupyter Notebook入手，逐步过渡到PyCharm或VSCode来处理更复杂的项目。

个人偏向于 VSCode ，很多时候如果是入门者去下载这个软件，很容易被下载到付费软件，我这里提供传送门，方便使用和学习。

VSCode 链接
Python 官网链接

原文地址：https://blog.csdn.net/Hellc007/article/details/143813972

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