Day1 - Python基礎

時間 2019-11-11

標籤 day1 day python 基礎欄目 Python 简体版

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本節內容

一、 Python簡介

二、安裝

三、第一個程序（hello world）

四、解釋器

五、編程語言的分類

六、註釋

七、變量

八、中文的問題

九、運算

十、輸入/輸出

十一、流程控制/if/for/while

十二、數字+字符串+格式化

今日目標：

　　實現用戶登陸、三級菜單

一、 Python簡介

1.1 python的由來

　　python的創始人爲吉多·範羅蘇姆（Guido van Rossum）。1989年的聖誕節期間，吉多·範羅蘇姆爲了在阿姆斯特丹打發時間，決心開發一個新的腳本解釋程序，做爲ABC語言的一種繼承。php

　　Python社區的人賦予他「仁慈大君」的稱號，這一稱號直接來自英國肥皂劇《Monty Python飛行馬戲團》。Guido當初之因此選中Python做爲語言的名字，是由於他太喜歡這部肥皂劇了。html

1.2 python的現狀

　 http://www.tiobe.com/tiobe_index

1.3 python 的特色

　　引用一段《python基礎教程》開場白：java

　　編寫C程序就像一羣人拿着剃刀在剛打過蠟的舞場內跳快舞python

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　------Walidi Ravenslinux

　　C++：難學更難用，設計如此c++

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　------匿名shell

　　在不少方面，Java就是C++　編程

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　------Michael Feldmanswift

　　如今請看一種史無前例的表演......vim

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　------Monty Python的表演《飛行的馬戲團》

任何編程語言都有缺點，Python也不例外：

第一個缺點就是運行速度慢，和C程序相比很是慢，由於Python是解釋型語言，你的代碼在執行時會一行一行地翻譯成CPU能理解的機器碼，這個翻譯過程很是耗時，因此很慢。而C程序是運行前直接編譯成CPU能直接執行的機器碼，因此很是快。

第二個缺點是，線程不能利用多CPU問題，這是Python被人詬病最多的一個缺點，GIL即全局解釋器鎖。是計算機程序設計語言解釋器用於同步線程的工具，使得任什麼時候刻僅有一個線程在執行，Python的線程是操做系統的原生線程。在Linux上爲pthread，在Windows上爲Win thread，徹底由操做系統調度線程的執行。一個python解釋器進程內有一條主線程，以及多條用戶程序的執行線程。即便在多核CPU平臺上，因爲GIL的存在，因此禁止多線程的並行執行。關於這個問題的折衷解決方法，咱們在之後線程和進程章節裏再進行詳細探討。

第三個缺點就是代碼不能加密。

1.4 Python主要應用領域

WEB／客戶端開發: 豆瓣、Youtube 、Quora 、BitTorrent、dropbox 、Gmail、Google Maps
雲計算：OpenStack
爬蟲：搜索引擎、網站比價、買火車票
遊戲: EVE online 、Civilization IV
科學運算、人工智能: 典型庫NumPy, SciPy, Matplotlib, Enthought librarys,pandas
系統運維: 運維人員必備語言
金融：量化交易，金融分析，在金融工程領域，Python不但在用，且用的最多，並且重要性逐年提升。緣由：做爲動態語言的Python，語言結構清晰簡單，庫豐富，成熟穩定，科學計算和統計分析都很牛逼，生產效率遠遠高於c,c++,java,尤爲擅長策略回測
圖形GUI: PyQT, WxPython,TkInter

1.5 Python在一些公司的應用

谷歌：Google App Engine 、code.google.com 、Google earth 、谷歌爬蟲、Google廣告等項目都在大量使用Python開發
CIA: 美國中情局網站就是用Python開發的
NASA: 美國航天局(NASA)大量使用Python進行數據分析和運算
YouTube:世界上最大的視頻網站YouTube就是用Python開發的
Dropbox:美國最大的在線雲存儲網站，所有用Python實現，天天網站處理10億個文件的上傳和下載
Instagram:美國最大的圖片分享社交網站，天天超過3千萬張照片被分享，所有用python開發
Facebook:大量的基礎庫均經過Python實現的
Redhat: 世界上最流行的Linux發行版本中的yum包管理工具就是用python開發的
豆瓣: 公司幾乎全部的業務均是經過Python開發的
知乎: 國內最大的問答社區，經過Python開發(國外Quora)
春雨醫生：國內知名的在線醫療網站是用Python開發的
除上面以外，還有搜狐、金山、騰訊、盛大、網易、百度、阿里、淘寶、土豆、新浪、果殼等公司都在使用Python完成各類各樣的任務。

1.6 如何學好python

二、Python開發必備環境

2.1 如何獲取python

https://www.python.org/downloads/　

2.2 如何安裝

windows:

linux:

查看默認Python版本
python -V
  
一、安裝gcc，用於編譯Python源碼
    yum install gcc
二、下載源碼包，https://www.python.org/ftp/python/
三、解壓並進入源碼文件
四、編譯安裝
    ./configure
    make all
    make install
五、查看版本
    /usr/local/bin/python2.7 -V
六、修改默認Python版本
    mv /usr/bin/python /usr/bin/python2.6
    ln -s /usr/local/bin/python2.7 /usr/bin/python
七、防止yum執行異常，修改yum使用的Python版本
    vi /usr/bin/yum
    將頭部 #!/usr/bin/python 修改成 #!/usr/bin/python2.6

三、第一個python程序 Hello World！

在什麼地方寫一個python程序？

3.1 使用python交互程序

3.2 使用文件

windows：

推薦Notepad++ ，不要用Word和Windows自帶的記事本。Word保存的不是純文本文件，而記事本會自做聰明地在文件開始的地方加上幾個特殊字符（UTF-8 BOM），結果會致使程序運行出現莫名其妙的錯誤！

linux：

# vim hello.py
# python hello.py
Hello World!

上一步中執行 python hello.py 時，明確的指出 hello.py 腳本由 python 解釋器來執行。

若是想要相似於執行shell腳本同樣執行python腳本，例： ./hello.py ，那麼就須要在 hello.py 文件的頭部指定解釋器，以下：

#!/usr/bin/env python
#The first code
print "hello,world"

ps：執行前需給予 hello.py 執行權限，chmod 755 hello.py

解釋器：

Python在執行時，解釋器會將.py文件中的源代碼編譯成Python的byte code（字節碼），而後再執行這些編譯好的byte code。

對比下其它語言的hello world

C++

JAVA

PHP

RUBY

3.3 使用IDE---pycharm（windows）

補充知識：編譯型語言和解釋型語言

編譯型語言

需經過編譯器（compiler）將源代碼編譯成機器碼，以後才能執行的語言。通常需通過編譯（compile）、連接（linker）這兩個步驟。編譯是把源代碼編譯成機器碼，連接是把各個模塊的機器碼和依賴庫串連起來生成可執行文件。

優勢：編譯器通常會有預編譯的過程對代碼進行優化。由於編譯只作一次，運行時不須要編譯，因此編譯型語言的程序執行效率高。能夠脫離語言環境獨立運行。

缺點：編譯以後若是須要修改就須要整個模塊從新編譯。編譯的時候根據對應的運行環境生成機器碼，不一樣的操做系統之間移植就會有問題，須要根據運行的操做系統環境編譯不一樣的可執行文件。

表明語言：C、C++、 Pascal、Object-C以及最近很火的蘋果新語言swift

解釋型語言

解釋性語言的程序不須要編譯，相比編譯型語言省了道工序，解釋性語言在運行程序的時候才逐行翻譯。

優勢：有良好的平臺兼容性，在任何環境中均可以運行，前提是安裝瞭解釋器（虛擬機）。靈活，修改代碼的時候直接修改就能夠，能夠快速部署，不用停機維護。

缺點：每次運行的時候都要解釋一遍，性能上不如編譯型語言。

表明語言：JavaScript、Python、Erlang、PHP、Perl、Ruby

混合型語言

既然編譯型和解釋型各有缺點就會有人想到把兩種類型整合起來，取其精華去其糟粕。就出現了半編譯型語言。好比C#,C#在編譯的時候不是直接編譯成機器碼而是中間碼，.NET平臺提供了中間語言運行庫運行中間碼，中間語言運行庫相似於Java虛擬機。我我的認爲拋開一切的偏見C#是這個星球上最好的編程語言。惋惜微軟的政策限制了C#的推廣。

Java先生成字節碼再在Java虛擬機中解釋執行。

嚴格來講混合型語言也屬於解釋型語言。

四、註釋

　　單行注視：# 被註釋內容

　　多行註釋：""" 被註釋內容 """

# 井號能夠註釋單行代碼
"""
3個雙引號或者單引號
能夠註釋多行內容
"""

五、變量和數據類型　　

變量能夠用來存儲數據和被程序調用，它由名字和值兩部分組成，能夠把它想象成一個容器，容器的名字和值會被保存在內存中。

#_*_coding:utf-8_*_
 
name = "Alex Li"    
age = 18
sales = 4432.67 / 1.20

變量定義的規則：

變量名只能是字母、數字或下劃線的任意組合
變量名的第一個字符不能是數字
如下關鍵字不能聲明爲變量名
['and', 'as', 'assert', 'break', 'class', 'continue', 'def', 'del', 'elif', 'else', 'except', 'exec', 'finally', 'for', 'from', 'global', 'if', 'import', 'in', 'is', 'lambda', 'not', 'or', 'pass', 'print', 'raise', 'return', 'try', 'while', 'with', 'yield']

變量的賦值

name = "Alex Li"
 
name2 = name
print(name,name2)
 
name = "Jack"
 
print("What is the value of name2 now?")

六、輸入/輸出

輸出：

在print()括號中加上字符串，就能夠向屏幕上輸出指定的文字。

print('hello, python')

print()函數也能夠接受多個字符串，用逗號「,」隔開，就能夠連成一串輸出：

name = 「france」
print(「my name is ：」,name)

print()會依次打印每一個字符串，遇到逗號「,」會輸出一個空格。

輸入：

Python提供了一個input()，可讓用戶輸入字符串

七、中文的問題

#!/usr/bin/env python
  
print "你好，世界"

　
錯誤緣由：python解釋器在加載 .py 文件中的代碼時，會對內容進行編碼（默認ASCII碼），但ASCII不支持中文。

字符編碼：

字符編碼（英語：Character encoding）、字集碼是把字符集中的字符編碼爲指定集合中某一對象（例如：比特模式、天然數序列、8位組或者電脈衝），以便文本在計算機中存儲和經過通訊網絡的傳遞。常見的例子包括將拉丁字母表編碼成摩斯電碼和ASCII。其中，ASCII將字母、數字和其它符號編號，並用7比特的二進制來表示這個整數。一般會額外使用一個擴充的比特，以便於以1個字節的方式存儲。

ASCII

ASCII（American Standard Code for Information Interchange，美國標準信息交換代碼）是基於拉丁字母的一套電腦編碼系統，主要用於顯示現代英語和其餘西歐語言，其最多隻能用 8 位來表示（一個字節），即：2**8 = 256-1，因此，ASCII碼最多隻能表示 255 個符號。ASCII規範標準在1967發表，最後一次更新則是在1986年。至今爲止共定義了128個字符。

GB2312/GBK/GB18030

GB 2312 是中國國家標準簡體中文字符集，全稱《信息交換用漢字編碼字符集·基本集》，又稱GB0，由中國國家標準總局在1981年發佈實施。GB 2312標準共收錄6763個漢字。

GBK即漢字內碼擴展規範。共收入21886個漢字和圖形符號。

GB 18030與GB 2312-1980徹底兼容，與GBK基本兼容，支持GB 13000及Unicode的所有統一漢字，共收錄漢字70244個。

各國語言編碼

http://blog.csdn.net/miqi770/article/details/43935273

Unicode

Unicode（中文：萬國碼、國際碼、統一碼、單一碼）是計算機科學領域裏的一項業界標準。它對世界上大部分的文字系統進行了整理、編碼，使得電腦能夠用更爲簡單的方式來呈現和處理文字。

Unicode伴隨着通用字符集的標準而發展，同時也以書本的形式^[1]對外發表。Unicode至今仍在不斷增修，每一個新版本都加入更多新的字符。目前最新的版本爲2016年 6月21日公佈的9.0.0^[2]，已經收入超過十萬個字符（第十萬個字符在2005年獲採納）。Unicode涵蓋的數據除了視覺上的字形、編碼方法、標準的字符編碼外，還包含了字符特性，如大小寫字母。

UTF-8

UTF-8（8-bit Unicode Transformation Format）是一種針對Unicode的可變長度字符編碼，也是一種前綴碼。它能夠用來表示Unicode標準中的任何字符，且其編碼中的第一個字節仍與ASCII兼容，這使得原來處理ASCII字符的軟件無須或只須作少部分修改，便可繼續使用。所以，它逐漸成爲電子郵件、網頁及其餘存儲或發送文字的應用中，優先採用的編碼。

UTF-8使用一至六個字節爲每一個字符編碼（儘管如此，2003年11月UTF-8被RFC 3629從新規範，只能使用原來Unicode定義的區域，U+0000到U+10FFFF，也就是說最多四個字節）

改正：應該顯示的告訴python解釋器，用什麼編碼來執行源代碼，即：

#!/usr/bin/env python
# -*- coding: utf-8 -*-
  
print "你好，世界"

八、流程控制之if ... else

場景1、用戶登錄驗證

 
                     # 提示輸入用戶名和密碼 
                    
                     # 驗證用戶名和密碼 
                    
                     #     若是錯誤，則輸出用戶名或密碼錯誤 
                    
                     #     若是成功，則輸出 歡迎，XXX! 
                    
                     #!/usr/bin/env python 
                    
                     # -*- coding: encoding -*- 
                    
                     import  
                     getpass 
                    
                     name  
                     =  
                     raw_input 
                     ( 
                     '請輸入用戶名：' 
                     ) 
                    
                     pwd  
                     =  
                     getpass.getpass( 
                     '請輸入密碼：' 
                     ) 
                    
                     if  
                     name  
                     = 
                     =  
                     "alex"  
                     and  
                     pwd  
                     = 
                     =  
                     "cmd" 
                     : 
                    
                     print 
                     ( 
                     "歡迎，alex！" 
                     ) 
                    
                     else 
                     : 
                    
                     print 
                     ( 
                     "用戶名和密碼錯誤" 
                     )

場景2、猜年齡遊戲

在程序裏設定好你的年齡，而後啓動程序讓用戶猜想，用戶輸入後，根據他的輸入提示用戶輸入的是否正確，若是錯誤，提示是猜大了仍是小了

外層變量，能夠被內層代碼使用

內層變量，不該被外層代碼使用

十二、表達式for loop

最簡單的循環10次

 
                     #_*_coding:utf-8_*_ 
                    
                     __author__  
                     =  
                     'Alex Li' 
                    
                     for  
                     i  
                     in  
                     range 
                     ( 
                     10 
                     ): 
                    
                     print 
                     ( 
                     "loop:" 
                     , i )

輸出：

需求一：仍是上面的程序，可是遇到小於5的循環次數就不走了，直接跳入下一次循環

 
                     for  
                     i  
                     in  
                     range 
                     ( 
                     10 
                     ): 
                    
                     if  
                     i< 
                     5 
                     : 
                    
                     continue  
                     #不往下走了,直接進入下一次loop 
                    
                     print 
                     ( 
                     "loop:" 
                     , i )

需求二：仍是上面的程序，可是遇到大於5的循環次數就不走了，直接退出

 
                     for  
                     i  
                     in  
                     range 
                     ( 
                     10 
                     ): 
                    
                     if  
                     i> 
                     5 
                     : 
                    
                     break  
                     #不往下走了,直接跳出整個loop 
                    
                     print 
                     ( 
                     "loop:" 
                     , i )

1三、while loop 　　

有一種循環叫死循環，一經觸發，就運行個天荒地老、海枯石爛。

海枯石爛代碼

 
                     count  
                     =  
                     0 
                    
                     while  
                     True 
                     : 
                    
                     print 
                     ( 
                     "你是風兒我是沙,纏纏綿綿到天涯..." 
                     ,count) 
                    
                     count  
                     + 
                     = 
                     1