python開發(fā)之路【第二章】：python簡(jiǎn)介和入門

Python簡(jiǎn)介

python起源到廣泛應(yīng)用

Python 由吉多?范羅蘇姆（Guido van Rossum）締造。1989 年圣誕季，身處阿姆斯特丹的他，為了打發(fā)閑暇時(shí)光，決定開發(fā)一款新腳本解釋程序，作為 ABC 語言的傳承之作。

根據(jù)數(shù)據(jù)平臺(tái)Kaggle發(fā)布的數(shù)據(jù)科學(xué)調(diào)查報(bào)告，Python是數(shù)據(jù)科學(xué)家和人工智能從業(yè)者使用最多的語言。

python介紹

定義

Python 是一種高級(jí)、解釋型、面向?qū)ο蟮木幊陶Z言。它以簡(jiǎn)潔易讀的語法和豐富的標(biāo)準(zhǔn)庫著稱，被譽(yù)為 “可執(zhí)行的偽代碼”，使開發(fā)者能夠用更少的代碼表達(dá)想法。Python 采用動(dòng)態(tài)類型系統(tǒng)和自動(dòng)內(nèi)存管理，支持多種編程范式（過程式、面向?qū)ο蟆⒑瘮?shù)式），并提供了高效的高級(jí)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)（如列表、字典、集合）。

優(yōu)勢(shì)

應(yīng)用領(lǐng)域

作為一門功能強(qiáng)大且簡(jiǎn)單易學(xué)的編程語言,Python 主要應(yīng)用在下面幾個(gè)領(lǐng)域。

1. Web 開發(fā)

Python 是 Web 開發(fā)的主流語言,與 JS、PHP 等廣泛使用的語言相比,Python 的類庫豐富、使用方便,能夠?yàn)橐粋€(gè)需求提供多種方案;此外,Python 支持最新的 XML 技術(shù),具有強(qiáng)大的數(shù)據(jù)處理能力,因此 Python 在 Web 開發(fā)中占有一席之地。Python 為 Web 開發(fā)領(lǐng)域提供的框架有 Django、Flask、Tornado、Web2py 等。

2. 科學(xué)計(jì)算與數(shù)據(jù)分析

隨著 NumPy、SciPy、Matplotlib 等眾多庫的引入和完善,Python 越來越適合進(jìn)行科學(xué)計(jì)算和數(shù)據(jù)分析。Python 不僅支持各種數(shù)學(xué)運(yùn)算,還可以繪制高質(zhì)量的 2D 和 3D 圖像。與科學(xué)計(jì)算領(lǐng)域最流行的商業(yè)軟件 Matlab 相比,Python 的應(yīng)用范圍更廣泛,可以處理的文件和數(shù)據(jù)的類型更豐富。

3. 自動(dòng)化運(yùn)維

早期運(yùn)維工程師大多使用 Shell 編寫腳本,但如今 Python 幾乎可以說是運(yùn)維工程師的首選編程語言。在很多操作系統(tǒng)中,Python 是標(biāo)準(zhǔn)的系統(tǒng)組件,大多數(shù) Linux 發(fā)行版和 Mac OS X 都集成了 Python,可以在終端下直接運(yùn)行 Python。Python 標(biāo)準(zhǔn)庫包含了多個(gè)調(diào)用操作系統(tǒng)功能的庫:通過第三方軟件包 pywin32,Python 能夠訪問 Windows 的 COM 服務(wù)及其他 Windows API;通過 IronPython,Python 程序能夠直接調(diào)用.NET Framework。一般來說,用 Python 編寫的系統(tǒng)管理腳本在可讀性、性能、代碼重用度、擴(kuò)展性這幾方面都優(yōu)于 Shell 腳本。

4. 網(wǎng)絡(luò)爬蟲

網(wǎng)絡(luò)爬蟲可以在很短的時(shí)間內(nèi),獲取互聯(lián)網(wǎng)上有用的數(shù)據(jù),節(jié)省大量的人力資源。Python 自帶的 urllib 庫、第三方 requests 庫、Scrapy 框架、pyspider 框架等讓網(wǎng)絡(luò)爬蟲變得非常簡(jiǎn)單。

5. 游戲開發(fā)

很多游戲開發(fā)者先利用 Python 或 Lua 編寫游戲的邏輯代碼,再使用 C++編寫諸如圖形顯示等對(duì)性能要求較高的模塊。Python 標(biāo)準(zhǔn)庫提供了 Pygame 模塊,用戶使用該模塊可以制作 2D 游戲。

6. 人工智能

Python 是人工智能領(lǐng)域的主流編程語言,人工智能領(lǐng)域神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)方向流行的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)框架 TensorFlow 就采用了 Python 語言。

就業(yè)崗位

Python程序執(zhí)行方式

python的執(zhí)行方式有兩種：交互式與文件式。

文件式

文件方式是指先編寫號(hào)python代碼文件(.py)，然后通過python指令運(yùn)行它，如果程序比較復(fù)雜，則一般采用文件方式。
可分為一下步驟：

編寫代碼文件(.py)
打開終端
進(jìn)入代碼文件所在目錄，如：cd 目標(biāo)目錄
最后使用python命令執(zhí)行文件名，如：python 文件名(.py)

交互式

交互方式是指我們每寫一行python代碼，就可以敲回車鍵來運(yùn)行代碼，在學(xué)習(xí)python的基本語法并運(yùn)行一些簡(jiǎn)單的程序時(shí)，這是不錯(cuò)的選擇。
可分為一下步驟：

打開終端
輸入python命令進(jìn)入交互式，如：python
進(jìn)入后直接編寫代碼并按回車鍵運(yùn)行，如：print("hello world")
離開交互式：輸入exit()

執(zhí)行過程

計(jì)算機(jī)只能識(shí)別機(jī)器碼(1010)，不能識(shí)別源代碼(python)。

(1) 由源代碼轉(zhuǎn)變成機(jī)器碼的過程分成兩類：編譯和解釋。
(2) 編譯：在程序運(yùn)行之前，通過編譯器將源代碼變成機(jī)器碼，例如：C語言。
-- 優(yōu)點(diǎn)：運(yùn)行速度快
-- 缺點(diǎn)：開發(fā)效率低，不能跨平臺(tái)。
(3) 解釋：在程序運(yùn)行之時(shí)，通過解釋器對(duì)程序逐行翻譯，然后執(zhí)行，例如Javascript。
-- 優(yōu)點(diǎn)：開發(fā)效率高，可以跨平臺(tái)；
-- 缺點(diǎn)：運(yùn)行速度慢。
(4) python是解釋型語言，但為了提高運(yùn)行速度，使用了一種編譯的方法。編譯之后得到pyc文件，存儲(chǔ)了字節(jié)碼（特定于Python的表現(xiàn)形式，不是機(jī)器碼）。

python入門

一、注釋

通常是對(duì)代碼的描述信息。

單行注釋：以#號(hào)開頭。如：# 這是一個(gè)注釋
多行注釋：三引號(hào)開頭，三引號(hào)結(jié)尾。如："""這是一個(gè)注釋"""

二、pyc文件

執(zhí)行Python代碼時(shí)，如果導(dǎo)入了其他的 .py 文件，那么，執(zhí)行過程中會(huì)自動(dòng)生成一個(gè)與其同名的 .pyc 文件，該文件就是Python解釋器編譯之后產(chǎn)生的字節(jié)碼。

ps：代碼經(jīng)過編譯可以產(chǎn)生字節(jié)碼；字節(jié)碼通過反編譯也可以得到代碼。

三、變量

定義：在內(nèi)存中操作數(shù)據(jù)的空間。
語法：具有不同的標(biāo)識(shí)、存儲(chǔ)臨時(shí)數(shù)據(jù)的內(nèi)存單元，標(biāo)識(shí)內(nèi)存單元的符號(hào)為變量名（亦稱標(biāo)識(shí)符），內(nèi)存單元中存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)就是變量的值。
復(fù)用性
一個(gè)變量可以被多次使用，重復(fù)操作一個(gè)數(shù)據(jù)，以提高代碼的可讀性

點(diǎn)擊查看代碼

# 計(jì)算圓形面積
# 沒有變量：
print(2 * 3.14 * 5)
print(3.14 * 5 * 5)
# 使用變量：
r=5
print(2 * 3.14 * r)
print(3.14 * r * r)

可變性
一個(gè)變量可以被重復(fù)賦值，實(shí)現(xiàn)對(duì)程序狀態(tài)的調(diào)節(jié)以適應(yīng)現(xiàn)實(shí)環(huán)境的變化
命名規(guī)則

由字母、數(shù)字和下劃線組成，且不能以數(shù)字開頭
區(qū)分大小寫。例如，andy和Andy是不同的變量名
通俗易懂，見名知意。例如，表示姓名，可以使用name。
不能使用關(guān)鍵字命名
如果由兩個(gè)及以上單詞組成，單詞與單詞之間使用下劃線連接。

四、基本輸入和輸出

1. 輸入
input函數(shù)：用于接收一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)輸入數(shù)據(jù)，該函數(shù)返回一個(gè)字符串類型數(shù)據(jù)
作用：將終端中用戶輸入的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在程序中語法：
變量 = input(提示信息)
應(yīng)用：輸入數(shù)據(jù)
2. 輸出
print函數(shù)：用于向控制臺(tái)中輸出數(shù)據(jù)，它可以輸出任何類型的數(shù)據(jù)
作用：將括號(hào)中的數(shù)據(jù)顯示在終端中
語法：print(數(shù)據(jù))
應(yīng)用：呈現(xiàn)結(jié)果

3. 使用示例