初识Python

Python背景知识

1. 编程语言

编程语言通常可以分为以下三类：

1. 高级语言（High-Level Programming Languages）：高级语言是设计用来简化编程过程的语言。它们通常更接近人类自然语言，具有更高的抽象级别，使程序员能够更容易地表达算法和逻辑。高级语言包括Python、Java、C++、C#、Ruby、JavaScript等。这些语言提供了丰富的库和框架，以便更容易地开发各种应用程序。
2. 汇编语言（Assembly Language）：汇编语言是一种较低级别的语言，与特定计算机架构紧密相关。它使用符号和助记符来表示底层机器指令，程序员需要更接近硬件的了解来编写汇编代码。汇编语言通常用于编写系统软件、驱动程序和嵌入式系统，以实现对硬件的更精细控制。
3. 机器语言（Machine Language）：机器语言是计算机可以直接执行的二进制代码，它由0和1组成。每个计算机架构都有其特定的机器语言。机器语言是最底层的编程语言，用于与硬件进行直接交互。通常，程序员不直接编写机器语言，而是使用高级语言编写代码，然后通过编译器或解释器将其转换为机器语言。

此外，还有一些中间语言（例如Java字节码）和领域特定语言（DSLs，Domain-Specific Languages），它们在特定领域或用途中更具有优势。不同的编程语言适用于不同的任务和需求，程序员可以根据项目的性质和要求选择合适的语言。

高级语言可以分为两种主要的编程范式：面向过程和面向对象

1. 面向过程编程（Procedural Programming）：在面向过程编程中，程序的主要组织方式是按照一系列的过程或函数来执行任务。程序主要由一系列函数组成，这些函数按照一定的顺序调用以完成任务。C和Pascal等编程语言是面向过程的典型代表。
2. 面向对象编程（Object-Oriented Programming，OOP）：在面向对象编程中，程序的主要组织方式是基于对象的。对象是数据和操作数据的方法的封装单元，它们可以相互交互并形成一个程序的基本组成部分。面向对象编程语言具有类、对象、继承、封装和多态等概念，例如Java、C++和Python都支持面向对象编程。

Python是一种多范式编程语言，它支持多种编程风格，包括面向过程和面向对象。Python中有类和对象的概念，因此可以使用面向对象编程范式来组织代码。同时，Python也支持面向过程编程，因此你可以编写不涉及类和对象的Python程序。这种灵活性使得Python在各种编程任务中都能够得到应用，无论是面向对象的应用还是面向过程的应用。

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2. Python优缺点

Python的优点：

1. 简单和易学： Python的语法非常清晰和简单，容易学习和阅读，适合初学者入门编程。
2. 广泛的库和框架： Python拥有大量的标准库和第三方库，可以加速开发过程。这些库涵盖了各种领域，从Web开发到科学计算都有相应的库可用。
3. 跨平台性： Python可以在多个操作系统上运行，包括Windows、macOS和各种Linux发行版。
4. 开发效率高： Python的语法和动态类型系统可以帮助开发人员更快速地编写代码，从而提高开发效率。
5. 社区支持： Python有一个庞大的社区，提供了丰富的文档、教程和支持资源。这使得解决问题和获取帮助变得相对容易。
6. 多用途： Python适用于各种应用程序，包括Web开发、数据分析、人工智能、自动化脚本和游戏开发等。
7. 可扩展性： Python可以与其他语言（如C、C++和Java）集成，允许开发人员编写高性能的扩展模块。

Python的缺点：

1. 性能较低： Python是一种解释性语言，因此通常比编译型语言（如C++）运行速度较慢。这使得它在某些高性能应用中可能不太适用。
2. 全局解释器锁（GIL）： Python的全局解释器锁限制了多线程并发性能。这意味着在多核系统上，Python无法充分利用多核处理器。
3. 资源消耗较高： Python应用程序通常需要较多的内存资源，因为它需要维护大量的对象。
4. 不适用于所有领域： 尽管Python适用于许多不同的领域，但在某些领域，如游戏开发和嵌入式系统，可能不太合适。
5. 版本兼容性问题： 由于Python 2和Python 3之间的不兼容性，一些旧的代码可能需要修改才能在最新版本的Python中运行。

搭建Python环境

1.找到官网

我们在地址栏输入https://www.python.org/回车

看到如下界面

2. 下载

根据这个图片,我们在官网可以直接点击Download,它会自动识别你的操作系统,当然你也可以自己选择左侧的系统进入相应界面下载,这里我们直接点击Python 3.11.5,就可以进行下载了

3.安装

下载完成后,我们双击此安装包

最好勾选下 “Add Python 3.10 to PATH” 这个选项
要记得 Python 的安装目录(后面可能会用到)

点击 Install Now 之后, 稍等片刻, 就安装完毕了

4.检查

我们在应用列表找到python,双击打开

输入print("hello world")回车

这说明我们已经安装成功了

注意:代码中的 ( ) 和 ' ' 都是英文, 不要写中文标点符号!
编程语言中基本不会出现中文标点, 写代码的时候一定要仔细注意.

安装PyCharm

虽然通过交互式解释器可以执行 Python 代码了, 但是代码写起来并不方便. 就需要更专业的开发工具来编写 Python 代码.
目前业界常用的 Python 开发工具, 主要有下列选项:

其中最主流的开发工具就是 PyCharm 和 VS Code 了. 咱们这里以 PyCharm 为例进行演示

1.找到官网下载

在地址栏输入https://www.jetbrains.com/pycharm/回车

进入官网之后不着急直接点这个下载, 先把页面拖到最下面

PyCharm 有三个版本

专业版 (Professional Edition)
社区版 (Community Edition) 教育版 (Educational Edition)
专业版 相比于 社区版, 功能要更丰富一些, 但是专业版收费, 社区版免费(显然要白嫖).
教育版功能和专业版相同, 但是需要凭 edu 邮箱去 JB 官网申请

2. 安装

双击安装包. 注意选下安装路径

建议把这个选项勾上, 这样在任意目录鼠标右键, 就都可以直接用 PyCharm 打开目录了,添加环境变量到path路径也勾选一下

下面就是傻瓜式操作就可以了

3. 检查

创建一个项目

选择项目所在的位置, 并选择使用的 Python 解释器 , 一般情况下, PyCharm 能够自动识别出 Python 解释器的位置. 但是如果没有自动识别出来,也没关系, 点击右侧的 … 选择之前安装的 Python 的路径位置即可

创建文件

输入文件名回车

输入代码运行

print("hello world")

ok,至此我们所有的环境及编译器就都部署好了,开始你的python学习吧

Python官网文档学习

与其他语言不同,对于初学者,Python的入门官网提供了所有基础知识的文档,你可以把它当做工具,也可以将其当成学习资料,你可以在官网左侧直接进行下载,也可以随时在线进行浏览

Python 3.11.5 文档https://docs.python.org/zh-cn/3/index.html

点击左侧下载这些文档

第一栏是类型,第二栏和第三栏是压缩类型,这里我选择美式纸张pdf的zip压缩包

下载完成后解压能看到下面的页面

比如这里的library.pdf就是这个版本的标准库说明文档

通过这里官方文档的学习你可以掌握Python的基础学习,快点开始吧