【Python数据分析】Python基础知识篇
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目录-Python基础知识篇
- 一、说明
- 二、安装扩展库
- 三、Python编码规范
- 四、标准库、扩展库对象的导入与使用
- 五、其余知识点
一、说明
Python技能树：Python入门技能树。
版本：Python 3.10。
IDE：PyCharm。
参考书籍：《Python数据分析、挖掘与可视化》。
基础文章：
【Python】Python基础知识总结。
【Python】PyCharm中调用另一个文件的函数或类。
二、安装扩展库
标准的Python安装包只包含了内置模块和标准库，没有包含任何扩展库。Python自带的pip工具是管理扩展库的主要方式，支持Python扩展库的安装、升级和卸载等操作。常用的pip命令的使用方法如下：
| pip命令示例 | 说明 |
|---|---|
| pip freeze | 列出已安装模块及其版本号 |
| pip install SomePackage[==version] | 在线安装SomePackage模块，可以使用方括号内的形式指定扩展库版本 |
| pip install SomePackage.whl | 通过whl文件离线安装扩展库 |
| pip install --upgrade SomePackage | 升级SomePackage模块 |
| pip uninstall SomePackage | 卸载SomePackage模块 |
三、Python编码规范
在文章【Python】Python基础知识总结中提及一些Python的编码规范，在本篇文章中将详细介绍。
1、缩进
Python中对代码的缩进是硬性要求，严格使用缩进来体现代码的逻辑从属关系。一般以4个空格为一个缩进单位，并且相同级别的代码块应具有相同的缩进量。
当某一行代码与上一行代码不在同样的缩进层次上，并且与之前某行代码的缩进层次相同时，表示上一个代码块结束。
2、空格与空行
在每个类、函数定义或一段完整的功能代码之后增加一个空行，在运算符两侧各增加一个空格，逗号后面增加一个空格，让代码适当松散一点，不要过于密集。
在实际编写代码中要灵活运用该规范，避免适得其反的结果。
3、标识符命名
变量名、函数名和类名统称为标识符。标识符的命名要尽量和其含义一致，方便阅读和理解。其余规范：
- 必须以英文字母、汉字或下画线开头。
def print_hi(name):
print(f'Hi, {name}')
if __name__ == '__main__':
print_hi('PyCharm')
嗨 = '12345'
print_hi(嗨)
#输出结果：
Hi, PyCharm
Hi, 12345
- 名字中可以包含汉字、英文字母、数字或下画线，不能有空格或任何标点符号。
def print_hi(name):
print(f'Hi, {name}')
if __name__ == '__main__':
_a1你好_ = 'PyCharm'
print_hi(_a1你好_)
嗨 = '12345'
print_hi(嗨)
#输出结果：
Hi, PyCharm
Hi, 12345
- 不能使用关键字，例如yield、lambda、def、else、for、break、if、while、try、return作为变量名都是非法的。
- 区分英文字母的大小写。
- 不建议使用系统内置的模块名、类型名或函数名、已导入的模块名及其成员名作为变量或自定义函数名，例如，type、max、min、len、list等，也不建议使用其他内置模块和标准库的名字作为变量名或自定义函数名，例如，math、random、datetime、re等。
4、续行
如果语句太长而超过屏幕宽度，最好在行尾使用续行符“\”表示下一行代码仍属于本条语句，或者使用圆括号把多行代码括起来表示一条语句。
a = 1 + 2 + 3 + 4 \
+ 5 + 6 \
+ 7 + 8
b = (1 + 2 + 3
+ 4 + 5 + 6
+ 7 + 8)
print(a)
print(b)
#输出结果：
36
36
5、注释
“#”用于单行注释，表示本行中“#”符号之后的内容不作为代码运行；三引号常用于大段说明性文本的注释，也可以用于界定包含换行符的长字符串。
6、圆括号
圆括号用于表示多行代码为一条语句，用来修改表达式计算顺序，或者增加代码可读性，避免歧义。
四、标准库、扩展库对象的导入与使用
Python所有内置对象不需要做任何的导入操作就可以直接使用，但标准库对象必须先导入才使用，扩展库则需要正确安装之后，才能导入和使用其中的对象。
一般先导入标准库对象，再导入扩展库对象。
1、import 模块名[ as 别名 ]
使用“import 模块名[as 别名]”的方式将模块导入以后，使用其中的对象时，需要在对象之前加上模块名作为前缀，也就是必须以“模块名.对象名”的形式进行访问。如果模块名字很长，可以为导入的模块设置一个别名，然后使用“别名.对象名”的方式来使用其中的对象。
import math
import random
import posixpath as path
print(math.sqrt(16)) # 计算并输出16的平方根
print(math.cos(math.pi/4)) # 计算余弦值
print(random.choices('abcd', k=8)) # 从字符串'abcd'随机选择8个字符串，允许重复
print(path.isfile(r'C:\Windows\notepad.exe')) # 测试指定路径是否为文件
#运行结果：
4.0
0.7071067811865476
['c', 'a', 'd', 'c', 'b', 'a', 'b', 'a']
True
2、from 模块名 import 对象名[ as 别名 ]
使用“from 模块名 import 对象名[as 别名]”的方式仅导入明确指定的对象，使用对象时不需要使用模块名作为前缀，可以减少代码量。
from math import pi as PI
from os.path import getsize
from random import choice
r = 3
print(round(PI*r*r,2)) # 计算半径为3的圆面积
print(getsize(r'C:\Windows\notepad.exe')) # 计算文件大小，单位为字节
print(choice('Python')) # 从字符串中随机选择一个字符
#运行结果：
28.27
348160
o
3、from 模块名 import *
使用 “from 模块名 import * ”的方式可以一次导入模块中的所有对象，可以直接使用模块中的所有对象而不需要使用模块名作为前缀，但一般并不推荐这样使用。
from itertools import *
characters = '1234'
for item in combinations(characters,3): # 从4个字符串中任选3个组合
print(item,end=' ') # “end=' '”表示输出后不换行
print('\n' + '=' *20) # 换行后输出20个等于号
for item in permutations(characters,3): # 从4个字符串中任选3个的排列
print(item,end=' ')
#输出结果：
('1', '2', '3') ('1', '2', '4') ('1', '3', '4') ('2', '3', '4')
====================
('1', '2', '3') ('1', '2', '4') ('1', '3', '2') ('1', '3', '4') ('1', '4', '2') ('1', '4', '3') ('2', '1', '3') ('2', '1', '4') ('2', '3', '1') ('2', '3', '4') ('2', '4', '1') ('2', '4', '3') ('3', '1', '2') ('3', '1', '4') ('3', '2', '1') ('3', '2', '4') ('3', '4', '1') ('3', '4', '2') ('4', '1', '2') ('4', '1', '3') ('4', '2', '1') ('4', '2', '3') ('4', '3', '1') ('4', '3', '2')
五、其余知识点
- 在交互模式中，Python每次只能执行一条语句，必须等再次出现提示符时才可以输入下一条语句。
- 库或包一般指包含若干模块的文件夹，模块指一个包含若干函数定义、类定义或常量的Python源程序文件。
- Python自带的pip工具时管理扩展库的主要方式，支持Python扩展库的安装、升级和卸载等操作。
- 在Windows平台上，如果在线安装扩展库失败，可以下载扩展库编译好的“.whl”文件，然后在命令提示符环境中使用pip命令进行离线安装。
结尾
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