零基礎學Python入門的詳細路徑，我爲你準備好了

零基礎學Python入門的詳細路徑，我爲你準備好了！

做爲一門優美、精巧的編程語言，Python不只僅適合做爲編程入門，對於但願掌握實戰開發技能進而從事編程工做的人來講，Python也是一個很不錯的選擇。

下面針對零基礎學Python的初學者說一說入門的學習路徑。

一、創建開發環境

創建開發環境很是重要，。作任何開發，首先就是要把這個環境準備好，以後就能夠去作各類嘗試，嘗試過程當中的話就能逐漸創建信心。初學者每每在環境配置中被各類預想不到的問題弄得很沮喪。

目前來講，使用Python的工做環境有以下幾種：

命令行交互環境：這是Python原生支持的工做環境，直接在命令行與Python進行交互。

文本編輯環境：是集成開發環境的一種精簡版，以Sublime-Text這類文本編輯器爲表明。這種環境僅保留幫助你編寫代碼的核心組件，主要是提供給單人工做的場景使用，在沒有太多分工協做的前提下專一於代碼的編寫。

集成開發環境：若是想要使用Python編寫較大的工程項目，特別是在不少人協同工做的狀況下，能夠考慮使用PyCharm這樣的大型集成開發環境（IDE）。在這種環境下，IDE會將許多開發中須要的功能集成在一塊兒，便於咱們的使用。

交互研究環境：在這種交互研究環境下，每次的代碼都至關因而在以前代碼上的增量，從而保證只有發生變化的部分被從新執行，無需對不發生改變的部分從新計算。特別適用於研究人員快速驗證模型的正確性。

初學者通常使用文本編輯環境就能夠，固然也要了解如何在命令行中輸入代碼與Python進行交互。

二、瞭解編程語言基礎

有了工做環境後，咱們就能夠開始編寫和執行Python程序了。

Python這類腳本程序其實就像是一段「電影腳本」，按照從前日後的順序規定了一系列的動做，指揮着你電腦的CPU、硬盤、操做系統等部件幹這幹那。因此爲了讓電腦可以看懂，你編寫的這段「電影腳本」須要按照電腦所使用的語言進行編寫。例如print("hello world!")這樣一句話就會讓電腦調用一系列部件，最後在屏幕上輸出它對世界的問好；而a=3+5這樣一句話就會讓電腦計算3+5的答案，而後將答案放入一個名字爲a的「盒子」當中。

因此初期你學習的是一些編寫「電影腳本」的語法規則，在這個過程當中你會逐漸瞭解到編程語言的一些基本元素：

· 變量：變量就像是一個個存放了東西的盒子，用來保存一些臨時的值或者那些須要屢次使用的值。變量有不一樣的基本類型，好比數字和字符串類型。

· 運算符：變量顧名思義，是能夠不斷變化的，而變化的手段就是對變量就行操做（或者稱之爲運算）。運算符是Python語言中一種直觀的數據操做方式，它能夠對特定的一個或者多個變量或常量進行運算並返回結果。好比最簡單的加減乘除在Python語言中都有對應的運算符。

· 條件控制：在Python程序執行的過程當中，咱們須要根據當前的情況來判斷接下來讓電腦作什麼，這就是條件控制語句，它會將「劇本」拆分紅兩部分，在一種狀況下執行第一部分，在剩下的狀況執行第二部分。

· 循環控制：有一些腳本咱們有時候可能要重複執行，或者它們有很大程度的公共部分（例如輸出1到100之間的100個整數，每次輸出就很是類似），咱們就會使用循環控制語句。咱們也能夠中斷一次循環（continue）或者跳出循環（break）。

使用這些元素，咱們就能完成大部分的計算了，你能夠編寫一些簡單的程序，也能夠在命令行中經過這些語言元素對Python虛擬機發號施令啦。固然，若是你學習過另一門語言，這部分基礎是信手拈來的，那麼對你來講更可能是熟悉和適應Python的語法風格。

三、掌握數據結構基礎

爲了可以完成更復雜的計算場景，Python提供了若干種內置的數據結構。所謂數據結構，你能夠認爲一組變量以某個特定的方式組織在一塊兒，而不只僅是單個獨立的變量。經過特定的組織方式，在處理某些運算時可以可以大大提升編程的效率。數據結構是計算機專業的一門必修專業課，更高級的數據結構及其內部實現方式你須要專門學習，不過Python的數據結構能夠是一個很是好的學習起點。

Python內置的數據結構包含以下四種：

列表：列表(list)在Python的語法中是一種有序且長度可變的集合，能夠隨時對其中的元素進行添加、刪除和修改。咱們每每能夠用列表來表示各類隊列、數組這種「有序」的序列。

元組：元組(tuple)和列表基本相同，都是有序的序列，其區別在於元組內的元素一旦定義，就不可以再進行修改，只可以經過下標對元組內部的元素進行訪問。使用元組，咱們能夠將一些數據有機的組合在一塊兒進行表示。

·集合：集合(Set)做爲一個複雜數據類型，如其在數學中的定義同樣，在Python中也是起到表示一系列值的「集合」的做用。使用集合，咱們能夠快速的判斷某個元素的存在性。

字典：字典(Dict)在數學中並無對應的定義，它更像是從生活中的字典借鑑而來的一種數據類型。例如手機通信錄就是一個典型的可使用字典來存儲的數據集。依靠字典，咱們能夠很方便的根據某個元素ID（例如編號、名字等）來查找到它。

這四種數據結構可以覆蓋大部分咱們所工做的場景，天碼營的課程提升了更多實例，熟練掌握這四種數據結構，你會發現編程效率會大大提升。

四、掌握函數的基本概念

在實際編寫程序的過程當中，某些代碼可能會反覆執行屢次。而這些代碼除了變量不一樣外，沒有任何的區別。這些代碼實際上相似於數學表達式中的函數f(x)，當咱們給x賦值時，就會獲得對應的結果。在Python中也提供了這樣的特性，一樣稱之爲「函數」。

函數將須要反覆使用的代碼進行模塊化，從而減小了代碼的重複，同時還增長了可讀性和可維護性。當須要修改時，只要改變定義內的代碼，就能夠完成對每一次執行的修改。

定義函數的語法其實很簡單，關於函數重點須要掌握的是函數的參數定義。Python函數的參數定義（即如何定義函數的輸入）很是有特點，好比：

默認參數

可變參數

關鍵字參數

命名關鍵字參數

本質上這些特性使得函數調用者進行傳參時會更加駕輕就熟。

五、面向對象編程

面向對象是一種很是符合人類思惟的編程方法，由於現實世界就是由對象和對象之間的交互來構成的，因此咱們其實很容易將現實世界映射到軟件開發中。舉個例子，一輛汽車、一篇博客、一我的，對應到軟件系統中都是一個對象；而對象具備本身的狀態和行爲。

面向對象：類的定義

你須要瞭解一個面向對象編程的核心概念：「類」。類描述一類對象的狀態和行爲的模板。能夠把類想象成一個汽車設計圖，根據這個汽車設計圖生產出來的每一輛汽車就是類的一個實例，這些實例就稱之爲對象。

狀態和行爲，對應到Python語言中，就是一個類和對象的屬性和方法（類中的函數通常稱之爲方法），屬性方法能夠進行外部的訪問控制，從實現「封裝」這一面向對象特性。

因此對應到Python這門編程語言，首先你須要瞭解如何定義類，以及定義類的屬性和方法。

面向對象：理解繼承和多態

在「封裝」的基礎上，面向對象編程還有「繼承」和「多態」的特型。假如咱們有一個動物(Animal)類，它包含有動物最基本的一些特型。如今咱們要新寫一個犬(Dog)類，顯然咱們知道犬也是動物的一種，所以它也確定包含動物類的所有特性。所以咱們利用「繼承」的特型，並不須要將動物類的全部代碼在犬類中重寫一遍，而是在建立犬類時繼承動物類。此時咱們將動物類稱之爲犬類的父類，犬類稱爲動物類的子類。而「多態」的特性使得犬類在繼承動物類的方法時，也能夠重寫這寫方法，使得它更有符合犬的特徵。

面向對象編程方法的在大型項目中被普遍的應用。如今人們談論到面向對象編程時，不只僅是一種程序設計方法，更多意義上是一種程序開發方法，瞭解面向對象編程時每一個程序員必需要作的事。

六、學習函數式編程

也許你還以爲函數式編程很陌生，但許多的函數式編程風格已經漸漸開始流行。什麼叫函數式編程呢？事實上只要語言將函數做爲一等公民（或者藉助工具達到相似效果） 就能夠支持函數式編程。而將函數做爲一等公民意味着函數能夠像變量同樣傳參、賦值和返回。函數式編程的書寫方式使得代碼編寫的效率更加高，極大地提升生產效率。

你須要瞭解高階函數、匿名函數（lambda表達式），閉包等一些基本概念；瞭解函數式編程最好的方式是從下面幾個很是實用的高階函數開始。

函數式編程：瞭解高階函數的用法

函數式編程：

map
複製代碼

map多用於對列表數據的處理，它將一個方法依次對序列的每個元素使用，好比：

def f(x):
 return x*x
map(f, [1,2,3])
複製代碼

該代碼就會獲得[f(1),f(2),f(3)]，因此結果是[1,4,9]

reduce

reduce利用遞歸的思想，會將前一次的計算結果做爲第一個參數，將下一個元素做爲第二個參數進行計算：

def f(x1,x2):
 return x1*x2
reduce(f, [1,2,3,4])
複製代碼

實際上等價於f(f(f(1,2),3),4)，結果也就是24了

filter

filter會根據傳入函數對象f的計算結果對原序列進行篩選，對於一個元素x， 留下f(x)爲真(True)的元素，刪除f(x)爲假(False)的元素

sort

sort會根據函數的返回結果來斷定兩個數的大小關係，並依次做爲依據對序列內元素進行排序，好比：

def compare(x, y):
 return y - x #逆序
myList.sort(compare)
複製代碼

最後獲得的myList就會是從大到小排列的序列。

函數式編程：lambda表達式

lambda表達式就是匿名函數，它直接實現了函數，而不須要定義函數名。好比上面排序的代碼，咱們就能夠這樣實現：

myList.sort(lambda x,y: y-x)
複製代碼

經過lambda表達式直接定義使用，這樣就不須要去額外定義一個compare方法，代碼會更加簡潔。

函數式編程：閉包

在通常的函數中，返回值都是諸如數字、字符串之類的對象。但實際上函數的返回值能夠是一個函數。返回的函數不只僅包含有其自身的代碼，也同時包含了調用時的參數，而且屢次返回的函數之間互不干擾，這一特性被稱爲「閉包(closure)」。

函數式編程的學習並不複雜，學會使用函數式編程每每可以起到事半功倍的效果。可以熟練的使用Python函數式編程也是每一個Python程序員應該掌握的能力。

七、掌握更多標準庫中的模塊

咱們都說Python簡單好用，方便易學，很大部分要歸功於Python提供的功能強大的標準庫。標準庫意味着，Python已經幫咱們封裝好了不少底層功能，咱們拿來即用。所以，標準庫中的一些基礎模塊咱們須要掌握。

輸入輸出：最爲「基礎」的模塊即是對輸入輸出的編程，咱們都知道能夠經過input(),output()來完成對數據的輸入和輸出。可是若是想要讀取的是圖片？二進制文件？甚至於各種奇怪格式的文件。這種時候，咱們就須要經過IO編程來完成對這一過程的定製化。

異常處理：咱們編寫的程序也可能產生許多錯誤，甚至有些錯誤是咱們在設計時就預計產生的。可是咱們不能讓這些錯誤影響咱們程序的運行。例如，使用Python爬蟲獲取1000個網頁，若是在開始爬第一個網頁的時候程序就出錯了，那麼通常狀況下咱們的程序就會自動終止，從然後續的網頁也都不會爬取。可是咱們可使用異常處理，來「catch」住這些錯誤，將沒有成功獲取的網頁記錄下來，而後繼續處理後續的網頁。基於這樣的方式，咱們就能夠安心的讓程序跑上一個晚上，而後在次日回來處理那些產生了異常的網頁。

多進程與多線程：咱們還能夠經過多進程和多線程使得咱們的Python程序擁有能夠並行處理諸多復瑣事物的功能。並行是一種可以充分利用計算機計算核心(CPU/GPU)性能的方法。在目前單核計算能力增加逐漸放緩的如今，並行是少有的可以大大增長計算速度的技術了。想象一下，使用單核CPU訓練一次模型若是須要20小時，經過多核GPU（GPU內部自己就是並行的）就頗有可能將這個時間縮短到1小時內。這會大大增長對模型參數的調整效率。

Python標準庫還有不少內容，這裏列的確定是不全的；實際上隨着Python版本的逐漸更新，還有更多的高級特性會被逐漸加入這門語言當中。毋庸置疑的，隨着數據科學的發展，Python的使用前景也將愈來愈好。而在這個過程當中，保持對Python的熟悉和了解，會是你緊跟技術潮流的最佳助力。

若是你也恰好是零基礎學Python，這篇文章看到這裏也算是有收穫了！