两天零基础入门Python

声明：本文为CSDN视频课“趣学Python，2天零基础入门”的课程内容。
课程视频链接https://download.csdn.net/course/detail/35408
实战部分代码，可在上述课程网址中下载。

0.Python入门导学

0.1语言介绍

• Python
  • 是一门解释型脚本语言。
  • 跨平台、脚本和快速开发应用的热门编程语言。
  • 主要应用于文本处理、数据处理、爬虫、科学计算和统计。
• 编译型语言VS解释性语言
  • 计算机不能直接理解高级语言，只能直接理解机器语言。
  • 编译型语言：在程序执行之前，需要一个专门的编译过程，把代码编译成机器语言文件。
    • 如Java，需要把代码编译成.class文件，然后运行时使用编译的结果。
  • 解释性脚本语言：程序不需要编译，程序在运行时才翻译成机器语言。

0.2环境搭建

• Python可用于多平台包括：Linux, Mac OS X, Windows
• Python官网：https://www.python.org/
• Python文档下载地址：https://www.python.org/doc/

0.3第一个Python程序

• 编辑器sublime：http://www.sublimetext.com/
• 使用 IDE PyCharm：http://www.jetbrains.com/pycharm/
• 运行：Python/Python3 文件名.py

print('Hello World')

1.语言基础

1.1数据类型

Number数字

• int（有符号整数）
• bool（布尔型：Ture-1，False-0）
• float（浮点型）
• complex（复数：实数部分和虚数部分，a+bj）

#Number 数字

#(1) int     有符号整数
from turtle import Turtle


a = 10

#(2) boolean 布尔型，Ture=1，False=0
b = True

#(3) float   浮点型
c = 1.5

#(4) complex 复数
d = 4 + 3j

#打印abcd的number类型
print(type(a), type(b), type(c), type(d))

#计算
print('a+b: {0}' .format(a + b))
print('a-b: {0}' .format(a - b))
print('a/c: {0}' .format(a / c))     #除法，得到一个浮点数
print('a//b: {0}' .format(a // c))   #除法，得到一个整数
print('a%4: {0}' .format(a % b))     #取余
print('2^3: {0}' .format(2 ** 3))    #立方运算

String“字符串”

• 用双引号’'或单引号""定义。
• 用反斜线\对特殊字符进行转义。
• 用加号+进行字符串的拼接。
• 用星号*表示进行复制。
• 字符串有两种索引方式：从左往右以0开始，从右往左以-1开始。
• 截取：[0:4]——表示截取从第0位到第3位的数据，并不包含第4位；[4:]——后边的位数可以省略不写，表示截取从第4位到最后1位的数据，此时包含最后1位的数据。

#String 字符串
name = 'hsykl'
location = 'shanghai'

#加号+进行拼接
result1 = name + ' live in ' + location
print(result1)

#复制
very = 'very '
result2 = name + ' is ' + (very * 3) + 'happy in ' + location
print(result2)

#截取
data = '20220814'
year = data[0:4]
print(year)

noyear = data[4:]
print(noyear)

List[列表]

• 元素定义在方括号**[]**之间、用逗号,分割，元素可以是Number和String类型。
• 索引值以0为开始值，-1为从末尾的开始位置。
• List常用方法：
  • append()——添加元素，默认添加在该List末尾，()内的参数即添加进去的数据。
  • pop()——删除元素，默认删末尾最后一个元素，也可传入参数（索引值），来删除索引值对应的某个元素。
• 可以直接对某个索引值位置上的元素，进行修改。

#List 列表
a = [1, 2, 3, 4, 'a', 'b', True]

#截取元素
print(a[2:6])  #截取的索引值为2，3，4，5的这四个元素

#添加元素，默认放List末尾
a.append(6)
print(a)

#删除元素，默认删List末尾元素
a.pop()
print(a)
#也可以指定参数，按照索引值删除
a.pop(0)
print(a)

#修改元素
a[0] = 'hsy'
print(a)
print('=============================================')

Tuple（元组）

• 元素元素定义在小括号**()**中，用逗号,分割。

• 与列表类似，不同之处在于元组的元素一旦创建，便不能修改，修改的话会报错。

• Tuple常用方法：

  • count()——返回调用该函数的元组中，某个元素出现的次数，例如a=(1,2,2,1,2,3) print(a.count(2))会打印3，即元素2在元组a中出现了3次。
  • index()——返回调用该函数的元组中，某个元素的索引值（第几位）。

  #Tuple 元组
  b = (1, 2, 1, 4, 'h', 's', 'y')
  
  #元组一旦创建，便不可修改，否则会报错
  #b[0] = 0
  print(b)
  
  #返回元素出现次数
  print(b.count(1))
  
  #返回元素的索引值
  print(b.index('s'))
  

Set{集合}

• 使用大括号**{}定义，元素具有无序性、确定性、不重复性**；
  • 对元素为String类型的集合重复打印，会发现每次元素的打印顺序都是无序的，这是因为：Set保存数据是通过hash值来将对象放入hash表中，从而达到了无序的操作。
  • 但元素类型为int时，其hash为int类型值本身，所以每次打印，int类型的元素顺序是不变的。但是向含int类型元素的集合中添加不管什么类型元素，该集合的打印次序就会乱掉。
• 无重复元素，会自动删除重复元素（定义Set，向其中添加重复元素时，并不会报错，但重复元素并不会保存到Set中，会自动被剔除）。
  • 例如：网站记录同一个用户的IP地址，该用户多次登录时，不必多次保存同样的IP，多以利用Set将重复的数据自动剔除。
• 可以做集合运算：
  • 交集：a&b
  • 并集：a|b
  • 差集：a-b——在a集合中去掉属于b集合中的元素。
• Set常用方法：
  • add()——添加元素。

#Set 集合
a = {1, 2, 3, 4, 1, 'h', 's'}     #添加重复元素时，并不会报错，重复元素并不会保存到Set中，会被剔除
print(a)

b = {1, 5, 8}
print(b)
b.add('!')
print(b)

#集合运算
print(a & b)
print(a | b)
print(b - a)

Dictionary{字典}

• 使用大括号**{}**定义。
• 是一个无序的“键(key):值(value)”的集合。
• key只能使用不可变的数据类型，但键值对中的value可以是任意类型。
  • 只要有__hash__方法，就能作为python字典的key使用。python自带的数据类型中，只有dict、set、list和含有之前3种数据结构的tuple没有定义__hash__方法，如果使用的话会抛出TypeError: unhashable type。自定义的类中只要含有__hash__方法，就能当作dict的key来用，甚至可以把unhashable的几个类自定义一个__hash__方法，就也能作为key来使用了。
• key值不同时，value值可以相同；如果两个key值相同，那么后边的key-value对，会覆盖掉前边所有与之key值重名的key-value对。
• Dictionary常用方法：
  • keys()——获得调用该方法的字典中的所有key。
  • values()——获得调用该方法的字典中的所有value。
  • d[键名]或get(键名)——获取某个key对应的value。
  • d[键名] = 新value值——覆盖（替换）某个key对应的value。
  • pop(键名)——删除某个key所在的键值对。
  • clear()——清空调用该方法的字典中的所有键值对。

#Dirctionary 字典
d = {1:'name', 2:'sex', 3:'high'}
print(d)

#获得所有key
print(d.keys()) 

#获得所有的value
print(d.values())

#获取某个key对应的value
print(d[1])
print(d.get(1))

#覆盖某个key对应的value
d[1] = 'names'
print(d[1])
print(d)

#删除某个key所在的键值对
d.pop(2)
print(d)

#清空字典中所有键值对
d.clear()
print(d)

1.2if_else条件判断

有if_else和if_elif_else，if中也可以嵌套if。

• 最简单的if_else判断语句

#最简单的if_else判断语句
a = 10
if a>= 5:
    print('a大于等于5')
else:
    print('a小于5')

• 多条件的if_else判断语句

#多条件的if_else判断语句
a = 10
if a <= 5:
    print('a小于等于5')
elif 5 < a <= 20:
    print('a大于5,小于等于20')
else:
    print('a大于20')

• if判断实例：判断小狗的年龄
  • input()——该函数会等待并监视，你在终端指令器中输入的数据。
  • {0} 和.format(human_age)——会将.format()中变量的值，传入{0}的位置。

#if判断实例：判断小狗的年龄
age = int(input("请输入你家小狗的年龄："))#等待并监视你在终端输入的数据，并赋给int类型的变量age
if age <= 0:
    print("你在逗我吧！")
elif age == 1:
    print("相当于人类的 14 岁！")
elif age == 2:
    print("相当于人类的 22 岁！")
elif age > 2:
    human_age = 22 + (age - 2) * 5
    print("相当于人类的 {0} 岁！".format(human_age))
input('点击 enter 键退出')

• if也可以嵌套if

#if也可以嵌套
b = int(input("请输入任意正整数："))
if b < 20:
    if b > 5:
        print('b大于5,小于20')
    else:
        print('b小于等于5')
else:
    print('b大于等于20')

1.3for循环

• 对序列中的所有元素遍历一边，然后结束。
  

#该序列可以是List列表或者Set集合，将sequence的每个元素，依次赋值给variable
for <variable> in <sequence>: 
		<statements>
else
		<statements>

• 最简单的for循环

#简单的for循环
country = ["China", "Japen", "Korea", "USA"]
for i in country:
    print(i)
else:
    print("第一次简单的遍历结束")

• 带有if条件判断语句的for循环

#带有if条件判断的for循环
country = ["Japen", "China", "Korea", "USA"]
a = 1																		#这里定义个int型变量a
for i in country:
    if i == 'China':
        print(i + " NO.1!")							#不管"China"在列表中的第几位，打印出来都是NO.1
    else:
        a = a + 1
        print(i + " NO.{0}!".format(a)) #但其他国家的NO.，是按他们在列表中的顺序，从2开始递增
else:																		#Japen NO.2! Korea NO.3! USA NO.4!
    print("第二次带if条件判断的遍历结束")

• 遍历一个字典

#遍历一个字典
d = {'name':'hsykl', 'age':'25', 'sex':'male'}
print(d)                                        #1、这是将整个字典平铺打印出来，包括{}

for key in d:
    print(key + ':' + d[key])                   #2、这是遍历的单个打印出key或key对应的键值对

1.4while循环

• 情况满足判断条件（判断为Ture），便一直执行处理逻辑，直到不满足判断条件（判断为False），便退出循环，执行下一个处理逻辑。
  

• 没有else语句的while循环：退出循环后不执行任何处理逻辑

#没有else语句的while循环
a = 10
while a < 100:
    print(a)
    a = a + 10

• 带有else语句的while循环：退出循环后执行之后的处理逻辑

#带有else语句的while循环
b = 10
while b < 200:
    print(b)
    b = b + 10
else:
    print("b大于200, 退出循环")

1.5break、continue语句

• break语句用来跳出for和while循环体，从for和while循环体中终止，后续循环中所有语句将不再执行。
• continue语句用来告诉python跳过当前循环块中的剩余语句，然后继续进行下面的循环。
• for循环中break
  • 打印结果为：
    Beijing
    Zhengzhou NO.1!

#for循环中break
city = ["Beijing", "Zhengzhou", "Kaifeng", "Shanghai"]
for j in city:
    if j == "Zhengzhou":
        print(j + " NO.1!")
        break
        print("welcome to " + j) 
    else:
        print(j)
else:
    print("城市的列表，遍历结束")

• for循环中continue

  • 打印结果为：

    Beijing
    Zhengzhou NO.1!
    Kaifeng
    Shanghai
    城市的列表，遍历结束

#for循环中continue
city = ["Beijing", "Zhengzhou", "Kaifeng", "Shanghai"]
for j in city:
    if j == "Zhengzhou":
        print(j + " NO.1!")
        continue
        print("welcome to " + j) 	#该次循环中，continue之后的语句不会执行，跳转进行下面的循环
    else:
        print(j)
else:
    print("城市的列表，遍历结束")

2.模块

2.1模块简介和使用

• 模块是一个包含所有你定义的函数和变量的文件，其后缀名为.py。

• 模块可以被别的程序引入，以使用该模块中的函数等功能。

  • ①import模块名：导入模块名对应模块。然后使用被导入模块中方法时，要“模块名.方法名“。
  • ②from模块名import*：把一个模块的所有内容全部导入。使用被导入模块中方法时，可以直接写”方法名“。
  • 无论执行多少次import，一个模块只会被导入一次。

  #定义一个util模块，提供简单的运算方法，供其他模块调用
  def getSum(a, b):
      return a + b
  
  def getProduct(a, b):
      return a * b
  

  #导入util模块下的指定内容
  #import util
  #print(util.getSum(1, 2))
  #print(util.getProduct(3, 4))
  
  #导入util模块下的所有内容
  from util import *
  print(getSum(3, 4))
  print(getProduct(1, 2))
  

2.2Python标准库

• Python自带一些标准模块库。

• 有些模块直接被构建在解析器中，这些虽然不是语言内置的功能，但是可以高效的使用，甚至是系统级调用也没问题。

• Python标准库网站：https://docs.python.org/zh-cn/3/library/，常用模块如下：

  • os模块：提供不少于操作系统相关联的函数。
    • 例如：返回当前文件所在的系统路径。
  • re模块：为高级字符串处理提供正则表达式工具，对于复杂的匹配和处理，正则表达式提供了简介、优化的解决方案。
    • 例如：网站登录时，检查用户登录填写的邮箱格式是否正确；查找某个字符串中，所有以字母‘f’开头的单词等等。
  • math模块：为浮点运算提供了对底层C函数库的访问。
  • datetime模块：为日期和时间处理同时提供了简单和复杂的方法。
    • 例如：获取当前计算机IP所在时区的日期和时间。

  #os模块
  import imp
  import os
  print(os.getcwd())				 #getcwd()：返回当前文件所在的系统路径
  		
  #re模块
  import re
  print(re.findall(r'\bf[a-z]*', 'which foot or hand fell fastest!'))
  														#findall()函数：查找后边字符串中，所有以字母‘f’开头的单词
  #math模块
  import math
  print(math.pi)							#pi函数：调用π
  
  #datetime模块
  import datetime
  print(datetime.date.today())#date.today()函数：获取当天该计算机IP所在时区的日期
  

2.3第三方模块

• Python的一大优势就是有丰富且易用的第三方模块，省去了大量重复造轮子的时间。
• 包管理器：
  • 很多系统和语言都提供了包管理器，可以把”包管理器“想象成一个类似应用商店的工具。
  • Python的包管理器就是各种第三方模块。它可以自动帮你下载并安装。
  • 终端输入：pip3 install 模块名
• ⭐️requests：处理URL资源特别方便。最常用！（Python最常用的就是爬虫，爬取一些网页上的数据，并进行分析）
• chardet：检测编码，简单易用。
• psutil：获取系统信息。

import requests                             #导入第三方模块：requests
r = requests.get("https://www.baidu.com/")  #采用requests的get方法获取指定网址的html内容
print(r.text)                               #将获取的html内容以文本的形式打印

3.函数和对象

3.1内置函数

• 函数：

  • 函数是组织好的，可重复使用，用来实现单一、相关联功能的代码段。
  • 函数提高了应用的模块性、和代码的重复利用率。
  • 基础部分：函数名、传入的参数、处理逻辑、返回值。

• 内置函数：

  • Python将常见的的功能写成内置函数，需要时直接调用即可。
  • 一共70余个，常用的几个：

  #abs 获取绝对值
  a = abs(-2)
  print(a)
  print(abs(-3))
  
  #max/min 返回列表元素中的最大小值
  b = [1, 2, 3, 4]
  print(max(b))
  print(min(b))
  
  #sorted 对列表元素进行排序，默认升序
  c = [4, 2, 1, 5, 8]
  print(sorted(c))
  
  #set 对列表变成集合，来去重
  d = [1, 1, 3, 4, 2]
  print(set(d))
  
  #hash 获取一个对象（数字或者字符串）的哈希值
  e = 10
  f = 'abc'
  print(hash(e))
  print(hash(f))
  
  #len 返回对象（字符、列表、元组等）长度或元素个数
  g = (a, 43, b, 13)
  print(len(g))
  
  #round 对浮点数四舍五入
  h = 3.14
  print(round(h))
  
  #format 格式化字符串的函数
  #用{}代表占位符，内部是参数的索引值
  #format函数可以接收无限个参数
  print('name is {0}, I live in {1}'.format('hsykl','shanghai'))
  

3.2自定义函数

• 函数代码块以def关键词开头，后接函数名和圆括号()用于传入参数。

• 函数内用return关键字返回值，无return代表没有返回值。

  • def printName( str )

    ​ print ‘my name is:’ + str

• 参数：必备参数、关键字参数、默认参数、不定长参数。

  #(1)必备参数
  #必备参数须以正确的顺序传入函数，调用时的数量必须和声明时一样
  #且不能不传参数，不然会语法报错
  def printName(name, location):
      print('my name is: ' + name, '\nI live in: ' + location)
  
  printName('hsykl', 'shanghai')
  
  #(2)关键字参数
  #关键字参数允许调用参数时参数的顺序与声明时不一致，Python可根据参数名匹配参数值
  def printInfo(name, city):
      print('my name is: ' + name, '\nI live in: ' + city)
  
  printInfo(city='beijing', name='hsykl')
  
  
  #(3)默认参数
  #调用函数时，默认参数的值若没有传入，会用默认值
  #注意！有默认值的参数必须放在最后，否则会产生语法错误
  def printDefault(name, city='kaifeng'):
      print('my name is: ' + name, '\nI live in: ' + city)
  
  printDefault('HSYKL')
  printDefault('HSYKL', 'henan-kaifeng')
  
  #(4)不定长参数
  #可以传入不定长度的参数，声明时可以不用声明
  #加了*的变量名会代表所有未命名的变量参数
  def printFix(*numbers):
      for i in numbers:
          print(i)
  
  printFix('h', 's', 'y', 'k', 'l')
  printFix(1,2,3,4,5)
  

3.3定义类和构造方法

• 面向对象编程：

  • 类（class）：抽象的概念，用于描述具有相同的属性和方法的对象的集合。
  • 对象（object）：是类的一个实例。
  • “学生”相当于一个抽象类，“李雷”、“韩梅梅”是该类的两个具体实例。
    

  #class and object
  
  class Student:  
  #构造方法 constructor -》如何创建一个对象，相当于verilog中的new函数
  #self相当于java/verilog中的this关键字
      def __init__(self, name, age, sex):
          self.name = name
          self.age = age
          self.sex = sex
      
      def displayInfo(self):
          print('name : ' + self.name + '\nage : ' + str(self.age) + '\nsex : ' + self.sex)
  
  #实例化对象
  a = Student('Lilei', 12, 'boy')
  b = Student('Hanmeimei', 13, 'girl')
  
  #使用对象调用类中函数
  a.displayInfo()
  print()
  b.displayInfo()
  

3.4封装和继承

• 封装：

  • 将属性和方法抽象出来，封装到一个类中。
    

• 继承：

  • 它可以使用现有类的所有功能，并无需重新编写原来的类的情况下对这些功能进行扩展。
  • 比如Employee是父类，Manager是子类，Manager继承了Employee。

  #class and object
  
  class Student:
      
  #(1)构造方法 constructor -》如何创建一个对象，相当于verilog中的new函数
  #self相当于java/verilog中的this关键字
      def __init__(self, name, age, sex):
          self.name = name
          self.age = age
          self.sex = sex
      
      def displayInfo(self):
          print('name : ' + self.name + '\nage : ' + str(self.age) + '\nsex : ' + self.sex)
  
  #(2)实例化对象
  a = Student('Lilei', 12, 'boy')
  b = Student('Hanmeimei', 13, 'girl')
  
  #(3)使用对象调用类中函数
  a.displayInfo()
  print()
  b.displayInfo()
  

4.聊天机器人开发实战

4.1项目介绍

• 聊天机器人

  • 前后端分离架构：客户端 + 服务端。

  • 功能：针对用户发送的内容，实现自动智能回复。
    

  • 架构示意图：

    • API 是用于构建应用程序软件的一组子程序定义，协议和工具。一般来说，这是一套明确定义的各种软件组件之间的通信方法。
      

4.2界面搭建

• 通过html（网页源文件）+ css（定义网页字体、图片等样式）构造页面样式。

• 通过WebSocket建立客户端与服务端的连接，实现双工通信。
  

• 将用户的消息发送给服务端。

• 客户端接收服务端返回的消息，进行展示。

4.3服务端搭建

• 接收客服端发送的数据。
• 发送数据（如：周杰伦）到腾讯云智能API，接收返回值（如：昆凌）。
• 将腾讯云智能API接收到的数据，再发送到客户端。

4.4实现自动回复

• 基于腾讯云智能API：https://cloud.tencent.com/document/api/1060/37438

• 申请API使用权限。

• 安装腾讯云类库：pip3 install tencentcloud-sdk-python