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Python基礎教程(入門教程),30分鐘玩轉Python編程!

這是一篇針對初學者的 Python 基礎教程,只要你認真閱讀,花費 30 分鐘即可快速了解 Python。

這篇 Python 入門教程講解的知識點包括:Python 編程環境的搭建、Python 基本操作入門、Python 數據類型、Python 語句和函數。

Python環境下載和配置

  1. 根據 Windows 版本(64位/32位)從 Python 官網安裝下載對應的版本,如圖 1 所示。

    下載Python
    圖 1 下載Python

    官方下載網址:https://www.python.org/

  2. 下載完成后,雙擊文件以運行安裝程序安裝 Python,如圖 2 所示:

    安裝 Python
    圖 2 安裝 Python

    注意,需要勾選“Add Python 3.6 to PATH”選項后單擊“Customize installation”選項。這個選項用于將 Python 3.6 加入系統路徑,勾選該選項會使日后的操作非常方便;如果沒有勾選這個選項就需要手動為系統的環境變量添加路徑。
  3. 在彈出的選項卡中勾選所有的選項,并單擊“Next”按鈕,如圖 3 所示。

    Python 安裝第二步
    圖 3 Python 安裝第二步

    選項“Documentation”表示安裝 Python 的幫助文檔;選項“pip”表示安裝 Python 的第三方包管理工具;選項“tcl/tk and IDLE”表示安裝 Python 的集成開發環境;選項“Python test suite”表示安裝 Python 的標準測試套件,后兩個選項則表示允許版本更新。
  4. 保持默認勾選狀態,單擊“Browse”按鈕,選擇安裝路徑,如圖 4 所示。

    設置安裝路徑
    圖 4 設置安裝路徑
  5. 單擊“Install”按鈕,直至完成安裝。

安裝好后,調出命令提示符,輸入“python”,檢查是否安裝成功。如果 Python 安裝成功,將出現如圖 5 所示的界面,即輸入“python”后,會看到“>>>”符號。

驗證 Python 是否安裝成功
圖 5 驗證 Python 是否安裝成功

常用IDE——PyCharm

安裝好 Python3.6 環境后,還需要配置一個程序員專屬工具,即 PyCharm,它是一個適合用于開發的多功能 IDE(集成開發環境),下載社區版(免費版),下載地址為http://www.jetbrains.com/pycharm/download/#section=windows(參見圖 6):

下載 PyCharm
圖 6 下載 PyCharm

PyCharm 非常好用,通過 PyCharm 可以下載、安裝和管理庫。

常用IDE——Anaconda

Anaconda 是一個專門用于統計和機器學習的 IDE,它集成了 Python 和許多基礎的庫,如果業務場景是統計和機器學習,那么只要安裝一個 Anaconda 就可以了,這樣省去許多復雜的配置過程。

Anaconda 的官方下載地址為:https://www.anaconda.com/download/,參見圖 7:
下載 Anaconda
圖 7 下載 Anaconda

這里默認下載的是 64 位的版本,如果需要 32 位的版本,那么可以單擊“Download”按鈕下的文字鏈接。

使用 Anaconda 不需要提前安裝 Python,安裝后即可運行:通過快捷鍵【Win+R】調用運行窗口,輸入“ipython jupyter”,然后單擊“確定”按鈕(參見圖 8)。


圖 8

Python操作入門

編寫第一個Python代碼

運行 PyCharm 后,需要先新建計劃,單擊“Create New Project”選項(參見圖 9):

新建工程
圖 9 新建工程

設置 Location(路徑)和 Interpreter(翻譯器),這里選擇 Python 原版的翻譯器,然后單擊右下角的“Create”按鈕,如圖 10 所示:

設置Location(路徑)和Interpreter(翻譯器)
圖 10 設置Location(路徑)和Interpreter(翻譯器)

新建 Project(計劃)后,在左側的項目窗口,右擊鼠標,在快捷菜單中選擇“New”?“Python File”命令,新建 Python 文件(參見圖 11)。

新建Python文件
圖 11 新建Python文件

設置 Name(文件名),然后單擊右下角的“OK”按鈕(參見圖 12)。

設置文件名
圖 12 設置文件名

新建文件后,右側的空白區域就是代碼編輯區(參見圖 13)。

代碼編輯區
圖 13 代碼編輯區

從“Hello World(你好,世界)”開始吧!在編輯區中輸入 print(′Hello,World!′),print() 是一個打印函數,表示將括號中的文本打印在即時窗口中。

然后將鼠標光標停留在括號右側,右擊鼠標,在快捷菜單中選擇“Run ‘test’”命令,其中單引號中的 test 是當前的文件名,一定要注意運行的文件名和要運行的文件名保持一致。運行后可以觀察到即時窗口中打印出“Hello,World!”,如圖 14 所示。

Hello,World運行結果示意圖
圖 14 Hello,World運行結果示意圖

Python基本操作

Python注釋

注釋的目的是讓閱讀人員能夠輕松讀懂每一行代碼的意義,同時也為后期代碼維護提供便利。在 Python 中,單行注釋以 # 號開頭,如下所示:

#第一個注釋
print('Hello,World!')#第二個注釋

Python 的多行注釋用兩個三引號'''包含起來,如下所示:
'''
第一行注釋
第二行注釋
'''
print('Hello,World!')

Python的行與縮進

Python 最具特色的就是使用縮進來表示代碼塊,不需要使用大括號??s進的空格數是可變的,但是同一個代碼塊的語句必須包含相同的縮進空格數,縮進不一致會導致代碼運行錯誤。

正確縮進的示例如下:
if True:
    print("True")
else
    print("False")
錯誤縮進的示例如下:

if True:
    print("True")
else:
print("False")

多行語句

Python 通常是一行寫完一條語句,但語句很長的話,可以通過反斜杠(\)來實現多行語句。

weekdays ="Little Robert asked his mother for two cents.\
'What did you do with the money I gave you yesterday?'"
print(weekdays)

這里的輸出結果為“Little Robert asked his mother for two cents.'What did you do with the money I gave you yesterday?'”。

等待用戶輸入

Python 中的 input() 函數是用來與用戶進行交互的,如下所示:
print("Who are you?")
you = input()
print("Hello!")
print(you)
此時,運行結果為“Who are you?”。

當用戶輸入 Lingyi,然后按【Enter】鍵時,程序會繼續運行,其輸出結果如下:

Hello!
Lingyi

變量

變量賦值

在編輯區輸入以下代碼:

a = 42
print(a)

注意:Python 的變量無須提前聲明,賦值的同時也就聲明了變量。

變量命名

Python 中具有自帶的關鍵字(保留字),任何變量名不能與之相同。在 Python 的標準庫中提供了一個 keyword 模塊,可以查閱當前版本的所有關鍵字,如下所示:

import keyword
keyword.kwlist

Python數據類型

Python 中擁有 6 大數據類型:number(數字)、string(字符串)、list(列表)、tuple(元組)、sets (集合)、dictionary(字典)。

數字

Python 3 支持 4 種類型的數字:int(整數類型)、float(浮點類型)、bool(布爾類型)、complex (復數類型)。

在 Python 3 中可以使用 type() 函數來查看數字類型,如下所示。

a=1 b=3.14 c=True
print(type(a)) print(type(b)) print(type(c))

輸出結果<class'int'> 輸出結果<class'float'> 輸出結果 <class'bool'>

Python3 所支持的運算類型包括加法、減法、除法、整除、取余、乘法和乘方:
print((3+1)) #加法運算,輸出結果是 4
print((8.4-3)) #減法運算,輸出結果是5.4
print(15/4) #除法運算,輸出結果是 3.75
print(15//4) #整除運算,輸出結果是 3
print(15%4) #取余運算,輸出結果是 3
print(2*3) #乘法運算,輸出結果是 6
print(2**3) #乘方運算,輸出結果是 8

字符串

字符串就是在單引號、雙引號和三引號之間的文字。單引號示例:print('welcome to hangzhou'),其中所有的空格和制表符都照原樣保留。單引號與雙引號的作用其實是一樣的,但是當引號里包含單引號時,則該引號需使用雙引號,例如:print("what’s your name?")。三引號可以指示一個多行的字符串,也可以在三引號中自由使用單引號和雙引號,如下所示:

print('''Mike:Hi,How are you?
LiMing:Fine,Thank you!and you?
Mike:I'm fine,too!''')

如果要在單引號字符串中使用單引號本身,在雙引號字符串中使用雙引號本身,則需要借助于轉義符(\),如下所示:

print('whar\'s your name?')
#輸出結果如下:whar's your name?

注意:在一個字符串中,行末單獨的斜杠號表示下一行繼續,而不是開始寫新的一行,另外可以使用雙反斜杠(\\)來表示反斜杠本身,而 \n 表示換行符。

如果想要指示某些不需要使用轉義符進行特別處理的字符串,那么需要指定一個原始字符串。原始字符串通過給字符串加上前綴 r 或 R 的方式指定,比如需要原樣輸出 \n 而不是令其換行,則代碼如下:

print(r"Newlines are indicated by \n")
#輸出結果是Newlines are indicated by \n

字符串的截取格式如下所示:

字符串常量[start_index:end_index+1]

此處解釋下為什么加 1:字符串的截取從 start_index 開始,到 end_index 結束,也就是大家常理解的左閉右開,如下所示:
str = 'Lingyi'
print(str[0]) #輸出結果為L
print(str[1:4]) #輸出結果為ing
print(str[-1]) #輸出結果為i
嘗試下面的代碼:
num = 1
string = '1'
print(num+string)
此時,運行程序會報錯,錯誤提示如下所示,為什么呢?

TypeError: unsupported operand type(s) for +: 'int' and 'str'

字符串(string)只是 Python 中的一種數據類型,下面的語句在賦值的時候右側用了單引號,數據類型是字符串(string)。

string = '1'

下面語句的數據類型為整型(integer)。

num = 1

不同的數據類型之間是不能進行運算的,但是,不同數據類型可以相互轉換,以上代碼通過修改后就可以正常運行,修改后的代碼如下:
num = 1
string = '1'
num2 = int(string)
print(num+num2)
注意,“+”號用在字符串中間是連接符,用在數值中間是運算符:int() 是將括號中的數值或者文本轉換成整型數據類型。

運行后,即時窗口中打印的結果是 2,如圖 15 所示。

運行結果
圖 15 運行結果

四則基礎運算如下:
a = 1
b = 2
c = a+b
print(c)
因為相加的雙方是數值型,此時“+”號是運算符,運行結果如下:

3

相加的雙方是字符型數據,此時“+”號是連接符:
a = 1
b = 2
c = 'a'+'b'
print(c)
運行結果如下:

ab

列表

Python 列表是任意對象的有序集合,列表寫在中括號 [] 里,元素之間用逗號隔開。這里的任意對象,既可以是列表嵌套列表,也可以是字符串,如下所示:

list = ["Python",12,[1,2,3],3.14,True]
print(list)#運行結果為['Python', 12, [1, 2, 3], 3.14, True]

每個 list(list 是筆者自定義的變量)中的元素從 0 開始計數,如下代碼可以選取 list 中的第一個元素:
list = [1,2,3,4]
print(list[0])
#運行結果為1
列表刪除操作可以使用 remove 方法,只需要在變量名字后面加個句號就可以輕松調用,PyCharm 有自動聯想功能,選中目標方法或者函數,按【Tab】鍵即可快速鍵入,如圖 16 所示:

PyCharm自動聯想功能
圖 16 PyCharm自動聯想功能

以下代碼用于刪除第 3 個元素,并用 print 將結果打印出來。其中 remove 方法用于刪除列表的元素:

list.remove(3)
print(list)#運行結果是[1, 2, 4]

元組

元組(tuple)與列表類似,不同之處在于元組的元素不能修改。元組寫在小括號()里,元素之間則用逗號隔開,如下所示:
tuple = ['abc',76,'ly',898,5.2]
print(tuple[1:3])
#運行結果是[76,'ly']

集合

集合(set)是一個無序不重復元素的序列,可以使用大括號 {} 或者 set() 函數創建集合。需要注意的是,一個空集必須使用 set() 函數創建而不能使用大括號 {},因為大括號 {} 是用來創建空字典的,如下所示:
age = {18,19,18,20,21,20}
print(age)
#運行結果是{18, 19, 20, 21}

字典

字典是一種可變容器模型,且可存儲任意類型對象,用 {} 標識。字典是一個無序的鍵(key)值(value)對的集合,格式如下所示:

dic = {key1 : value1, key2:value2}

接下來建立一個字典,代碼如下:
information = {
    'name':'liming',
    'age':'24'
}
print(information)
#運行結果是{'name': 'liming', 'age': '24'}
其中 name 是一個 key(鍵),liming 是一個 value(值)。

字典增加數據時,可以使用下面的方法:
information['sex'] = 'boy'
print(information)
#運行結果是{'name': 'liming', 'age': '24', 'sex': 'boy'}
字典刪除數據時,可以使用 del 函數,代碼如下:
del information['age']
print(information)
#運行結果是{'name': 'liming', 'sex': 'boy'}

Python 語句與函數

條件語句

接下來進行登錄驗證操作,首先給變量 password 賦值,然后判斷 password(密碼)是否正確,正確就打印“login success!”(登錄成功?。?,錯誤就打印“wrong password”(密碼錯誤):
password = '12345'
if password == '12345':
    print('login sucess!')
else
    print('wrong password')
在 Python 中判斷是否相等可以使用“==”兩個等號(單個等號是賦值)。

條件語句的語法如下:

if 判斷條件:
    執行語句...
else:
    執行語句...

循環語句

在 Python 中要注意縮進,條件語句根據縮進來判斷執行語句的歸屬。

下面用 for 語句實現 1 至 9 的累加:
sum = 0;
for i in range(1,10,1):#不包含 10,實際為1-9
    sum = i + sum
print(sum)
#運行結果是45
其中 range 表示范圍,i 從 1(第 1 個參數)開始迭代,每次加 1(第 3 個參數),直到 i 變成了 10(第 2 個參數)結束,因此當 i=10 時不執行語句,for 循環是 9 次迭代。# 號代表注釋,# 號后面的文本將不會執行。在 PyCharm 中,如果要注釋代碼,則可以選中代碼后按組合鍵【Ctrl+/】。

for 的語法如下:

for 迭代變量 in 迭代次數:
    執行語句...

如果是列表或者字典,就不用 range() 函數,直接用列表或者字典,此時 i 表示列表或者字典中的元素,代碼如下:
list = {1,2,3,4}
for i in list:
    print(i)
運行結果如下:

1
2
3
4

函數

在剛剛接觸的函數中,print() 是將結果打印出來的函數,int() 是將字符串類型轉換成數據類型的函數。類似這種函數,統稱為內建函數,內建函數可以直接調用。

有內就有外,外建函數其實就是通常所講的自定義函數。

自定義函數的語法如下:

def f(x):
    定義過程
    return f(x)

def(define 即定義)是創建函數的方法,下面用 def 創建方程:y=5x+2:
def y(x):
    y = 5*x + 2
    return y
#下面調用自定義函數y
d = y(5)
print(d)
#運行結果是 27

30 分鐘以后怎么辦?

這篇 Python 基礎教程只是讓從沒有接觸過 Python 的讀者對 Python 有個初步的印象,所以很多知識點都沒有談到;例如,本教程沒有提到切片、模塊、類和對象、文件操作、進程線程、圖形界面、網絡編程等。

不過,這些知識點也不太可能在 30 分鐘內學會,好在只要入門了,有了基礎,就能利用網上很多資源繼續學習。當然,如果有一本紙質書,就更好了,這方面我推薦《Python基礎教程》《Python編程快速上手》《Python 3程序開發指南》《Python編程:從入門到實踐》。

下面是一些我覺得不錯的網上資源:

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