Python学习_100days
第一天--初识Python
- Python简介
- python历史
- Python优缺点
- python的应用领域
- 搭建python运行环境
- 运行Python程序
- Python开发工具
- 练习
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如有侵权，请联系本文作者删除。
Python简介
python历史
- 1989年圣诞节：Guido von Rossum开始写Python语言的编译器。
- 1991年2月：第一个Python编译器（同时也是解释器）诞生，它是用C语言实现的（后面），可以调用C语言的库函数。在最早的版本中，Python已经提供了对“类”，“函数”，“异常处理”等构造块的支持，还有对列表、字典等核心数据类型，同时支持以模块为基础来构造应用程序。
- 1994年1月：Python 1.0正式发布。
- 2000年10月16日：Python 2.0发布，增加了完整的垃圾回收，提供了对Unicode的支持。与此同时，Python的整个开发过程更加透明，社区对开发进度的影响逐渐扩大，生态圈开始慢慢形成。
- 2008年12月3日：Python 3.0发布，它并不完全兼容之前的Python代码，不过因为目前还有不少公司在项目和运维中使用Python 2.x版本，所以Python 3.x的很多新特性后来也被移植到Python 2.6/2.7版本中。
目前我们使用的Python 3.7.x的版本是在2018年发布的，Python的版本号分为三段，形如A.B.C。其中A表示大版本号，一般当整体重写，或出现不向后兼容的改变时，增加A；B表示功能更新，出现新功能时增加B；C表示小的改动（例如：修复了某个Bug），只要有修改就增加C。如果对Python的历史感兴趣，可以阅读名为《Python简史》的博文。
Python优缺点
Python的优点很多，简单的可以总结为以下几点。
- 简单和明确，做一件事只有一种方法。
- 学习曲线低，跟其他很多语言相比，Python更容易上手。
- 开放源代码，拥有强大的社区和生态圈。
- 解释型语言，天生具有平台可移植性。
- 对两种主流的编程范式（面向对象编程和函数式编程）都提供了支持。
- 可扩展性和可嵌入性，例如在Python中可以调用C/C++代码。
- 代码规范程度高，可读性强，适合有代码洁癖和强迫症的人群。
Python的缺点主要集中在以下几点。
- 执行效率稍低，因此计算密集型任务可以由C/C++编写。
- 代码无法加密，但是现在很多公司都不销售卖软件而是销售服务，这个问题会被弱化。
- 在开发时可以选择的框架太多（如Web框架就有100多个），有选择的地方就有错误。
python的应用领域
目前Python在Web应用开发、云基础设施、DevOps、网络数据采集（爬虫）、数据分析挖掘、机器学习等领域都有着广泛的应用，因此也产生了Web后端开发、数据接口开发、自动化运维、自动化测试、科学计算和可视化、数据分析、量化交易、机器人开发、自然语言处理、图像识别等一系列相关的职位。
搭建python运行环境
想要开始Python编程之旅，首先得在自己使用的计算机上安装Python解释器环境，下面将以安装官方的Python解释器为例，讲解如何在不同的操作系统上安装Python环境。官方的Python解释器是用C语言实现的，也是使用最为广泛的Python解释器，通常称之为CPython。除此之外，Python解释器还有Java语言实现的Jython、C#语言实现的IronPython以及PyPy、Brython、Pyston等版本，我们暂时不对这些内容进行介绍，有兴趣的读者可以自行了解。
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Windows环境
可以在Python官方网站下载到Python的Windows安装程序（exe文件），需要注意的是如果在Windows 7环境下安装Python 3.x，需要先安装Service Pack 1补丁包（可以通过一些工具软件自动安装系统补丁的功能来安装），安装过程建议勾选“Add Python 3.x to PATH”（将Python 3.x添加到PATH环境变量）并选择自定义安装，在设置“Optional Features”界面最好将“pip”、“tcl/tk”、“Python test suite”等项全部勾选上。强烈建议选择自定义的安装路径并保证路径中没有中文。安装完成会看到“Setup was successful”的提示。如果稍后运行Python程序时，出现因为缺失一些动态链接库文件而导致Python解释器无法工作的问题，可以按照下面的方法加以解决。
如果系统显示api-ms-win-crt*.dll文件缺失，可以参照《api-ms-win-crt*.dll缺失原因分析和解决方法》一文讲解的方法进行处理或者直接在微软官网下载Visual C++ Redistributable for Visual Studio 2015文件进行修复；如果是因为更新Windows的DirectX之后导致某些动态链接库文件缺失问题，可以下载一个DirectX修复工具进行修复。 -
Linux环境
Linux环境自带了Python 2.x版本，但是如果要更新到3.x的版本，可以在Python的官方网站下载Python的源代码并通过源代码构建安装的方式进行安装，具体的步骤如下所示（以CentOS为例）。
- 安装依赖库（因为没有这些依赖库可能在源代码构件安装时因为缺失底层依赖库而失败）。
yum -y install wget gcc zlib-devel bzip2-devel openssl-devel ncurses-devel sqlite-devel readline-devel tk-devel gdbm-devel db4-devel libpcap-devel xz-devel libffi-devel- 下载Python源代码并解压缩到指定目录。
wget https://www.python.org/ftp/python/3.7.3/Python-3.7.3.tgz
xz -d Python-3.7.3.tar.xz
tar -xvf Python-3.7.3.tar
- 切换至Python源代码目录并执行下面的命令进行配置和安装。
cd Python-3.7.3
./configure --prefix=/usr/local/python37 --enable-optimizations
make && make install
- 修改用户主目录下名为.bash_profile的文件，配置PATH环境变量并使其生效。
cd ~
vim .bash_profile
# ... 此处省略上面的代码 ...
export PATH=$PATH:/usr/local/python37/bin
# ... 此处省略下面的代码 ...
- 激活环境变量。
source .bash_profile
- macOS环境
macOS也自带了Python 2.x版本，可以通过Python的官方网站提供的安装文件（pkg文件）安装Python 3.x的版本。默认安装完成后，可以通过在终端执行python命令来启动2.x版本的Python解释器，启动3.x版本的Python解释器需要执行python3命令。
运行Python程序
- 确认Python的版本
可以Windows的命令行提示符中键入下面的命令。
python --version
或者是在Linux或macOS系统的终端中键入下面的命令。
python3 --version
当然也可以先输入python或python3进入交互式环境，再执行以下的代码检查Python的版本。
import sys
print(sys.version_info)
print(sys.version)
- 编写Python源代码
可以用文本编辑工具（推荐使用Sublime、Visual Studio Code等高级文本编辑工具）编写Python源代码并用py作为后缀名保存该文件，代码内容如下所示。
print('hello, world!')
- 运行程序
切换到源代码所在的目录并执行下面的命令，看看屏幕上是否输出了"hello, world!"。
python hello.py
或
python3 hello.py
- 代码中的注释
注释是编程语言的一个重要组成部分，用于在源代码中解释代码的作用从而增强程序的可读性和可维护性，当然也可以将源代码中不需要参与运行的代码段通过注释来去掉，这一点在调试程序的时候经常用到。注释在随源代码进入预处理器或编译时会被移除，不会在目标代码中保留也不会影响程序的执行结果。
- 单行注释 - 以#和空格开头的部分
- 多行注释 - 三个引号开头，三个引号结尾
"""
第一个Python程序 - hello, world!
向伟大的Dennis M. Ritchie先生致敬
Version: 0.1
Author: 骆昊
"""
print('hello, world!')
# print("你好,世界！")
print('你好', '世界')
print('hello', 'world', sep=', ', end='!')
print('goodbye, world', end='!\n')
Python开发工具
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IDLE - 自带的集成开发工具
IDLE是安装Python环境时自带的集成开发工具，如下图所示。但是由于IDLE的用户体验并不是那么好所以很少在实际开发中被采用。 -
IPython - 更好的交互式编程工具
IPython是一种基于Python的交互式解释器。相较于原生的Python交互式环境，IPython提供了更为强大的编辑和交互功能。可以通过Python的包管理工具pip安装IPython和Jupyter，具体的操作如下所示.
pip install ipython
或
pip3 install ipython
安装成功后，可以通过下面的ipython命令启动IPython。
- Sublime Text - 高级文本编辑器
- 首先可以通过官方网站下载安装程序安装Sublime Text 3或Sublime Text 2。
- 安装包管理工具。
- 通过快捷键Ctrl+`或者在View菜单中选择Show Console打开控制台，输入下面的代码。
Sublime 3:
import urllib.request,os;pf='Package Control.sublime-package';ipp=sublime.installed_packages_path();urllib.request.install_opener(urllib.request.build_opener(urllib.request.ProxyHandler()));open(os.path.join(ipp,pf),'wb').write(urllib.request.urlopen('http://sublime.wbond.net/'+pf.replace(' ','%20')).read())
Sublime 2:
import urllib2,os;pf='Package Control.sublime-package';ipp=sublime.installed_packages_path();os.makedirs(ipp)ifnotos.path.exists(ipp)elseNone;urllib2.install_opener(urllib2.build_opener(urllib2.ProxyHandler()));open(os.path.join(ipp,pf),'wb').write(urllib2.urlopen('http://sublime.wbond.net/'+pf.replace(' ','%20')).read());print('Please restart Sublime Text to finish installation')
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在浏览器中输入https://sublime.wbond.net/Package%20Control.sublime-package下载包管理工具的安装包，并找到安装Sublime目录下名为"Installed Packages"的目录，把刚才下载的文件放到这个文件加下，然后重启Sublime Text就搞定了。
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安装插件。通过Preference菜单的Package Control或快捷键Ctrl+Shift+P打开命令面板，在面板中输入Install Package就可以找到安装插件的工具，然后再查找需要的插件。我们推荐大家安装以下几个插件：
- SublimeCodeIntel - 代码自动补全工具插件。
- Emmet - 前端开发代码模板插件。
- Git - 版本控制工具插件。
- Python PEP8 Autoformat - PEP8规范自动格式化插件。
- ConvertToUTF8 - 将本地编码转换为UTF-8。
说明：事实上Visual Studio Code可能是更好的选择，它不用花钱并提供了更为完整和强大的功能，有兴趣的读者可以自行研究。
- PyCharm - Python开发神器
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PyCharm是由JetBrains公司开发的提供给Python专业的开发者的一个集成开发环境，它最大的优点是能够大大提升Python开发者的工作效率，为开发者集成了很多用起来非常顺手的功能，包括代码调试、高亮语法、代码跳转、智能提示、自动补全、单元测试、版本控制等等。此外，PyCharm还提供了对一些高级功能的支持，包括支持基于Django框架的Web开发。
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PyCharm的安装
可以在JetBrains公司的官方网站找到PyCharm的下载链接，有两个可供下载的版本一个是社区版一个是专业版，社区版在Apache许可证下发布，专业版在专用许可证下发布（需要购买授权下载后可试用30天），其拥有许多额外功能。安装PyCharm需要有JRE（Java运行时环境）的支持，如果没有可以在安装过程中选择在线下载安装。
说明：如果你是一名学生，希望购买PyCharm来使用，可以看看教育优惠官方申请指南。 -
首次使用的设置
第一次使用PyCharm时，会有一个导入设置的向导，如果之前没有使用PyCharm或者没有保存过设置的就直接选择“Do not import settings”进入下一步即可。
专业版的PyCharm是需要激活的，强烈建议为优秀的软件支付费用，如果不用做商业用途，我们可以暂时选择试用30天或者使用社区版的PyCharm。
接下来是选择UI主题，这个可以根据个人喜好进行选择。
再接下来是创建可以在终端（命令行）中使用PyCharm项目的启动脚本，当然也可以直接跳过这一步。
然后可以选择需要安装哪些插件，我们可以暂时什么都不安装等需要的时候再来决定。 -
用PyCharm创建项目
点击上图中的“Start using PyCharm”按钮就可以开始使用PyCharm啦，首先来到的是一个欢迎页，在欢迎页上我们可以选择“创建新项目”、“打开已有项目”和“从版本控制系统中检出项目”。
如果选择了“Create New Project”来创建新项目就会打一个创建项目的向导页。
选择创建项目的模板，包括了纯Python项目、基于各种不同框架的Web项目、Web前端项目、跨平台项目等各种不同的项目模板。如果选择Python的项目，那么有一个非常重要的设定是选择“New environment…”（创建新的虚拟环境）还是使用“Existing Interpreter”（已经存在的解释器）。前者肯定是更好的选择，因为新的虚拟环境不会对系统环境变量中配置的Python环境造成影响，简单举个例子就是你在虚拟环境下安装或者更新了任何三方库，它并不会对系统原有的Python解释器造成任何的影响，但代价是需要额外的存储空间来建立这个虚拟环境。
项目创建完成后就可以开始新建各种文件来书写Python代码了。 -
在工作窗口的右键菜单中可以找到“Run …”和“Debug …”菜单项，通过这两个菜单项我们就可以运行和调试我们的代码啦。建议关注一下菜单栏中的“Code”、“Refactor”和“Tools”菜单，这里面为编写Python代码提供了很多有用的帮助。
练习
- “Python之禅”
输入上面的代码，在Python的交互式环境中可以看到Tim Peter撰写的“Python之禅”，里面讲述的道理不仅仅适用于Python，也适用于其他编程语言。
The Zen of Python, by Tim Peters
Beautiful is better than ugly.
Explicit is better than implicit.
Simple is better than complex.
Complex is better than complicated.
Flat is better than nested.
Sparse is better than dense.
Readability counts.
Special cases aren’t special enough to break the rules.
Although practicality beats purity.
Errors should never pass silently.
Unless explicitly silenced.
In the face of ambiguity, refuse the temptation to guess.
There should be one-- and preferably only one --obvious way to do it.
Although that way may not be obvious at first unless you’re Dutch.
Now is better than never.
Although never is often better than right now.
If the implementation is hard to explain, it’s a bad idea.
If the implementation is easy to explain, it may be a good idea.
Namespaces are one honking great idea – let’s do more of those!
- 用turtle绘制图形。turtle是Python内置的一个非常有趣的模块，特别适合对计算机程序设计进行初体验的小伙伴，它最早是Logo语言的一部分，Logo语言是Wally Feurzig和Seymour Papert在1966发明的编程语言。
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画布(canvas)
画布就是turtle为我们展开用于绘图区域，我们可以设置它的大小和初始位置。
设置画布大小
turtle.screensize(canvwidth=None,canvheight=None,bg=None)，参数分别为画布的宽(单位像素),高,背景颜色。
如：
turtle.screensize(800,600,“green”)
turtle.screensize()#返回默认大小(400,300)
turtle.setup(width=0.5,height=0.75,startx=None,starty=None） 参数：width,height:输入宽和高为整数时,表示像素;为小数时,表示占据 电脑屏幕的比例，(startx,starty):这一坐标表示矩形窗口左上角顶点的位置,如果为空,则窗口位于屏幕中心。
如：
turtle.setup(width=0.6,height=0.6)
turtle.setup(width=800,height=800,startx=100,starty=100) -
画笔
i)画笔的状态
在画布上，默认有一个坐标原点为画布中心的坐标轴，坐标原点上有一只面朝x轴正方向小乌龟。这里我们描述小乌龟时使用了两个词语：坐标原点(位置)，面朝x轴正方向(方向)，turtle绘图中，就是使用位置方向描述小乌龟(画笔)的状态。
ii)画笔的属性
画笔(画笔的属性，颜色、画线的宽度等)
turtle.pensize()： 设置画笔的宽度；
turtle.pencolor()： 没有参数传入，返回当前画笔颜色，传入参数设置画笔颜色，可以是字符串如"green",“red”,也可以是RGB3元组。
turtle.speed(speed)： 设置画笔移动速度，画笔绘制的速度范围[0,10]整数，数字越大越快。 -
绘图窗口的原点(0,0)在正中间。默认情况下，海龟向正右方移动。
-
操纵海龟绘图有着许多的命令,这些命令可以划分为两种: 一种为运动命令，一种为画笔控制命令
i)运动命令:
forward(d) 向前移动距离d代表距离
backward(d) 向后移动距离d代表距离
right(degree) 向右转动多少度
left(degree) 向左转动多少度
goto(x,y) 将画笔移动到坐标为(x,y)的位置
stamp() 绘制当前图形
speed(speed) 画笔绘制的速度范围[0,10]整数
ii)画笔控制命令:
down() 画笔落下，移动时绘制图形
up() 画笔抬起，移动时不绘制图形
setheading(degree) 海龟（turtle）朝向，degree代表角度
reset() 恢复所有设置
pensize(width) 画笔的宽度
pencolor(colorstring) 画笔的颜色
fillcolor(colorstring) 绘制图形的填充颜色
circle(radius,extent) 绘制一个圆形，其中radius为半径，extent为度数，例如若extent为120，则画一个三分之一圆；
turtle的学习笔记参考康诚嘉士大佬的随笔：https://www.cnblogs.com/justlikecode/p/10534591.html