Python 入门教程--详细图文讲解

python 入门教程

1 简介

Python 是一种高级的、解释性的编程语言,广泛用于 Web 开发、数据分析、人工智能、科学计算和系统自动化等领域。

它是由 Guido van Rossum 在 20 世纪 80 年代末创建的,并且已经成为世界上最受欢迎的编程语言之一。

Python 以其简单性、易读性和易用性而闻名,成为初学者和有经验的程序员的首选。它拥有丰富的库和框架,可以快速解决复杂的问题。

1.1 学习路线

  1. 了解基本概念:学习编程语言前,需要了解编程基础概念,如变量、函数、循环、条件语句等。
  2. 参考文档和教程:可以参考Python 官方文档和其他教程来学习 Python。
  3. 学习 Python 语法:学习 Python 语法,包括数据类型、运算符、控制流等。
  4. 编写代码:通过编写代码来学习语法和理解概念。可以从简单的程序开始,例如输出 Hello World 等。
  5. 学习 Python 库:Python 拥有丰富的库和框架,可以使用这些库和框架来解决复杂的问题。学习常用的库,例如 Numpy、Pandas、Matplotlib 等。
  6. 实践项目:通过实践项目来巩固所学知识和技能。可以从简单的项目开始,例如制作一个简单的游戏,逐渐提高难度。
  7. 交流和分享:通过参加 Python 社区,与其他 Python 爱好者交流和分享经验,可以学习到更多的知识和技能。
  • Python 官网
  • Python 中文文档(好久没更新的亚子)
  • Python 教程 - 廖雪峰 新手友好,小白推荐
  • Python 教程 - w3school 很全面,推荐查阅用
  • Python 教程 - 菜鸟教程
  • Python 学习手册 - CNPROG

1.2 下载安装

指路 ☞Python 的下载安装教程(很详细,初学者也能懂)

1.3 运行

在 Python 中运行程序有两种常见方式:使用 Python 终端或运行 Python 文件。

1.3.1 运行 Python 终端

Python 终端是一个交互式环境,可以直接输入 Python 代码并即时查看运算结果,也可以作为执行简单脚本的终端。

  • 进入-在终端输入 python
  • 退出-在终端输入 quit()ctrl+z
  1. 在 Windows 上,win+r ,输入 cmd ,输入 python 命令,即可进入 Python 终端。

Python 入门教程--详细图文讲解_第1张图片

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  1. 在 vscode 的终端上输入 python 命令,进入 Python 终端

Python 入门教程--详细图文讲解_第3张图片

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1.3.2 运行 Python 文件

Python 文件是以 .py 为扩展名的 Python 程序文件。

可以使用文本编辑器编写 Python 代码,然后保存为 .py 文件。

有几种运行方式

  1. 在 vscode 控制台输入python xxx.py,(vscode 要安装 python 插件)

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  1. 右键运行

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  1. 左侧或上方运行

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2 基础语法

2.1 注释

在 Python 代码中,注释是非常重要的组成部分之一。 注释用于在代码中添加描述性的文本,以帮助其他开发人员理解代码中的目的和实现方式。

Python 中的注释只是用来说明代码,不会被解释器执行。

Python 中有两种类型的注释:

  1. 单行注释:以#开头,后面跟着注释内容。单行注释在代码中出现在一行的末尾或者一行代码的后面。
# 这是一个单行注释
print("Hello World")  # 这也是一个单行注释

2. 多行注释:使用三个单引号''或三个双引号""将注释内容包含在内。

'''
这是一个多行注释,
它可以用来描述大段代码的目的,或者提供详细的文档说明。
'''
print("Hello World")

2.2 输入输出

2.2.1 输出

print() 是 Python 内置函数之一,用于将指定的内容输出到标准输出(通常是控制台)或指定的文件中。

print() 函数在输出多个参数时,会自动在参数之间添加空格,这和其他语言很不同,也可以通过 sep 参数指定不同的分隔符

>>> print('hello, world')
hello, world
>>> print('The quick brown fox', 'jumps over', 'the lazy dog')
The quick brown fox jumps over the lazy dog
>>> print('100 + 200 =', 100 + 200)
100 + 200 = 300
>>> print("My", "name", "is", "Jack", sep="-")
My-name-is-Jack

输出有什么用?

输出是一种常用的调试方式,查 bug 的时候,使用输出判断哪一步获取的数据不对,从而定位错误。

输出指的是将计算机程序或数据显示在屏幕、打印机、文件、网络等媒介上的过程。

输出对于计算机应用程序和用户来说都非常重要。以下是一些输出的用途:

  • 显示计算机处理结果,使用户可以查看和理解它们。
  • 与用户交互,通过屏幕显示菜单和界面,接收用户输入。
  • 打印文档和报告,以便离线阅读或共享。
  • 将数据发送到其他计算机或设备,例如网络打印机或移动设备。
  • 输出错误和警告信息,以帮助用户诊断和纠正问题。

2.2.2 输入

input() 是 Python 内置函数之一,用于从标准输入(通常是键盘)获取用户输入的数据,返回的是一个字符串类型的值。

该函数可以接受一个可选的提示字符串作为参数,用于提示用户输入什么样的数据。

>>> name = input()
Michael
>>> name
'Michael'
>>> print(name)
Michael

name = input("请输入你的名字:")
print("你好," + name + "!")

当你输入name = input()并按下回车后,Python 交互式命令行就在等待你的输入了。 用户输入完毕后,程序会将其存储在 name 变量中。

2.3 变量

  • Python 中变量不需要声明。但在使用前都必须赋值,变量赋值以后该变量才会被创建。一个变量可以通过赋值指向不同类型的对象
  • Python 中允许同时为多个变量赋值
a = b = c = 1
a, b, c = 1, 2, "runoob"

Python 中的变量是用来保存数据的容器,可以将数据赋值给变量,并通过变量来访问数据。在使用变量之前,需要将数据赋值给变量,这个过程叫做变量的定义或者初始化。

Python 中的变量名是具有命名规则和命名规范的标识符,它们可以指代各种类型的对象,如数字、字符串、列表、元组、字典、函数等等。 Python 中的变量名是大小写敏感的,也就是说 aA 属于不同的变量名。

Python 中的变量命名规则如下:

  • 变量名必须以字母或下划线开头。
  • 变量名可以包括字母、数字和下划线,但不能包含空格和其他特殊字符。
  • 变量名不能以数字开头。
  • 变量名应该具有描述性,能够清晰地表示变量所存储的数据内容。

在 Python 中,变量可以随时重新赋值并指向新的对象,也就是说变量名可以指代不同类型的对象。例如:

x = 23
print(x)
x = "hello, world!"
print(x)

在上述代码中,首先将整数 23 赋值给变量 x,然后输出变量 x 的值,结果为 23。接着将字符串 "hello, world!" 赋值给变量 x,再次输出变量 x 的值,结果为 "hello, world!"

Python 中的变量还有一些特殊的用途,例如:

  • _ 单下划线用于表示一个变量是临时或无用的,例如 Python 解释器中的最后一个表达式结果保存在 _ 中。
  • __ 双下划线用于表示一个变量是私有变量,不能被外部访问。
  • __name__ 是一个特殊变量,表示当前模块的名称。

2.4 运算符

  1. 算术运算符:用于数值计算,包括加、减、乘、除、取余等操作。常见的算术运算符有 +-*/ 除、// 整除、%** 幂 等。
  2. 比较运算符:用于比较两个值之间的关系,返回布尔值 TrueFalse。常见的比较运算符有 ><>=<===!= 等。
  3. 逻辑运算符:用于处理布尔值的逻辑运算,包括与、或、非等操作。常见的逻辑运算符有 andornot 等。优先级:not 高于 and 高于 no
  4. 位运算符:用于按位进行操作,常见的位运算符有 &|^~ 等。
  5. 赋值运算符:用于将值赋给变量,常见的赋值运算符有 =+=-=*=/= 等。
  6. 成员运算符:用于检查一个值是否包含在一个序列中,常见的成员运算符有 innot in
  7. 身份运算符:用于比较对象之间的内存地址,常见的身份运算符有 isis not
  8. 条件运算符:也称为三目运算符,用于简化 if-else 语句的写法,语法格式为 x if condition else y
  • del 语句删除单个或多个对象。 例 del var_a, var_b

2.4.1 运算符优先级

Python 中的运算符按照优先级从高到低排列如下:

  1. 圆括号:(),用于强制优先级
  2. 正负号:+x-x
  3. 指数:**
  4. 乘除法:*/%//(整除)
  5. 加减法:+-
  6. 位运算:<<>>&|^~
  7. 比较运算:<><=>===!=
  8. 逻辑运算:notandor
  9. 赋值运算:=, +=, -=, *=, /=, %=, //=, **=, &=, |=, ^=<<=, >>=

运算符的优先级可以通过圆括号来改变,比如 (a + b) * c,表示先计算 a + b,再乘以 c

2.5 条件语句

  1. if 语句:用于检查一个条件,如果条件为真则执行一段代码,否则跳过这段代码。if 语句的语法如下:

    if 条件:
        代码块
    
    

    其中,条件可以是任何返回布尔值的表达式,如果条件为真,则执行该代码块。

  2. if...else 语句:用于检查一个条件,如果该条件为真则执行一段代码,否则执行另一段代码。if...else 语句的语法如下:

    if 条件:
        代码块1
    else:
        代码块2
    
    

    如果条件为真,则执行代码块1,否则执行代码块2。

  3. if...elif...else语句:在实际应用中,条件语句通常会嵌套使用,形成多重分支结构。可以使用 if...elif...else 语句来检查多个条件,并执行对应的代码块。该语句的语法如下:

    if 条件1:
        代码块1
    elif 条件2:
        代码块2
    elif 条件3:
        代码块3
    else:
        代码块4
    
    

在该语句中,如果条件1为真,则执行代码块1;否则检查条件2,如果条件2为真,则执行代码块2,以此类推。如果所有条件都不满足,则执行代码块4。

2.6 循环语句

  1. for 循环:用于遍历一个序列(如字符串、列表、元组等)或其他可迭代对象。其语法为:
for 变量 in 序列:
    循环体

其中,变量 是在每次循环时更新的变量,序列 是要遍历的对象,循环体 是要重复执行的代码块。在循环过程中,每次都会将序列中的下一个元素赋值给变量,直到遍历完所有元素。

  1. while 循环:当某个条件成立时,重复执行某个代码块。其语法为:
while 条件:
    循环体

其中,条件 是一个布尔表达式,只要其为 True,就会重复执行 循环体 中的代码块。

  1. break 语句:用于跳出循环,即在某个条件成立时立即终止循环。例如:
for i in range(10):
    if i == 5:
        break
    print(i)

上述代码中,由于 i 等于 5 时满足条件,所以 break 语句会立即结束循环。

  1. continue 语句:用于跳过当前循环的剩余代码,进行下一次循环。例如:
for i in range(10):
    if i % 2 == 0:
        continue
    print(i)

上述代码中,由于 i 是偶数时满足条件,所以 continue 语句会跳过后面的 print 语句,直接进行下一次循环。

  1. pass 空语句,不做任何事情,一般用做占位语句,为了保持程序结构的完整性
while expr:
    statement(s)
    if var == 5:
      break       # 退出整个循序
    if var == 3:
      continue    # 退出本次循环
    if letter == 'o':
      pass        # 空语句,不做任何事情,一般用做占位语句,为了保持程序结构的完整性
      print ('执行 pass 块')
else:                     
    additional_statement(s)   # 当 expr 表达式为 False 时,执行 else

  1. else
while sequence:
    statements
else:
    statements

sequence 的值变成 False 时,或者循环执行了一定的次数以后,循环会停止执行,并执行 else 语句块。 需要注意的是,如果在 while 循环中使用了 break 语句,则 else 语句块将不会执行。

for variable in sequence:
    statements
else:
    statements

sequence 中的所有元素都被遍历完后,else 语句中的语句块将被执行。需要注意的是,如果在 for 循环中使用了 break 语句,则 else 语句块将不会执行。

  1. 简单语句组:while 循环体中只有一条语句,你可以将该语句与 while 写在同一行中
flag = 1
while (flag): print ('欢迎访问菜鸟教程!')
print ("Good bye!")

  1. 无限循环:通过设置条件表达式永远不为 false 来实现无限循环

CTRL+C 退出当前的无限循环。无限循环在服务器上客户端的实时请求非常有用。

var = 1
while var == 1 :  # 表达式永远为 true
   num = int(input("输入一个数字  :"))
   print ("你输入的数字是: ", num)

print ("Good bye!")

# 结果
输入一个数字  :5
你输入的数字是:  5
输入一个数字  :

2.7 续行符

在 Python 语言中,如果一行代码过长,可以使用“续行符”来将一行代码拆分成多行进行书写,以便于代码的阅读和理解。Python 中的续行符有两种:反斜杠符号“\”和圆括号“()”。

使用反斜杠符号“\”时,需要在行末加上一个反斜杠符号,“\”表示下一行是本行代码的续行。举个例子,如下所示:

long_string = "This is a very long string that \
               spans across multiple lines"

使用圆括号“()”时,在行末加上一个圆括号表示下一行是本行代码的续行。举个例子,如下所示:

long_string = ("This is a very long string that "
               "spans across multiple lines")

这两种方式都可以实现多行代码的拆分,具体使用哪种方式取决于你个人的喜好。

2.8 Try Except

在 Python 中,Try Except 结构是一种异常处理语句,可以用于捕捉并处理代码中出现的异常。

Try 语句块中会包含可能会出现异常的代码,Except 语句块则定义了处理这些异常的方式。

Try 语句块中的代码出现异常,Python 就会跳出 Try 语句块,然后根据异常的类型来执行对应的 Except 语句块中的代码。

Try Except 的基本使用方式如下所示:

try:
    # 可能会出现异常的代码
except ExceptionType1:
    # 处理 ExceptionType1 异常的代码
except ExceptionType2:
    # 处理 ExceptionType2 异常的代码
else:
    # 如果没有异常发生,执行的代码
finally:
    # 总是会被执行的代码

例如,我们可以在 Try 语句块中调用一个可能会触发 ZeroDivisionError 异常的除法函数,然后在 Except 语句块中处理该异常:

def divide(a, b):
    return a / b

try:
    c = divide(5, 0)
except ZeroDivisionError:
    print("除数不能为 0")

执行该代码会输出 “除数不能为 0”。如果我们将除数改为非 0 的值,该代码将正常执行,并不会触发异常。

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题外话

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