写在前面
平时的工作用R会用的多一点，据前辈介绍，R和Python相似性很高，既然Python容易上手，那我就把Python当作自己的第一门编程语言吧。PS：虽然本科的时候学校将VB作为一门编程语言传授于我们，但那完全是水的不能再水了，而且最近微软宣布停止更新VB(https://new.qq.com/rain/a/20200314A09SX300)，不知道看到这条消息，本科学校的领导会作何感想。
认识 Python
人生苦短，我用 Python —— Life is short, you need Python
001_人生苦短我用python.jpg
目标
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Python 的起源
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为什么要用 Python？
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Python 的特点
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Python 的优缺点
01. Python 的起源
Python 的创始人为吉多·范罗苏姆（Guido van Rossum）
002_吉多.jpg
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1989 年的圣诞节期间，吉多·范罗苏姆为了在阿姆斯特丹打发时间，决心开发一个新的解释程序，作为 ABC 语言的一种继承（感觉下什么叫牛人）
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ABC 是由吉多参加设计的一种教学语言，就吉多本人看来，ABC 这种语言非常优美和强大，是专门为非专业程序员设计的。但是 ABC 语言并没有成功，究其原因，吉多认为是非开放造成的。吉多决心在 Python 中避免这一错误，并获取了非常好的效果
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之所以选中 Python（蟒蛇） 作为程序的名字，是因为他是 BBC 电视剧——蒙提·派森的飞行马戏团（Monty Python's Flying Circus）的爱好者
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1991 年，第一个 Python 解释器 诞生，它是用 C 语言实现的，并能够调用 C 语言的库文件
1.1 解释器（科普）
计算机不能直接理解任何除机器语言以外的语言，所以必须要把程序员所写的程序语言翻译成机器语言，计算机才能执行程序。将其他语言翻译成机器语言的工具，被称为编译器
编译器翻译的方式有两种：一个是编译，另外一个是解释。两种方式之间的区别在于翻译时间点的不同。当编译器以解释方式运行的时候，也称之为解释器
001_编译型和解释型语言工作对比.png
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编译型语言：程序在执行之前需要一个专门的编译过程，把程序编译成为机器语言的文件，运行时不需要重新翻译，直接使用编译的结果就行了。程序执行效率高，依赖编译器，跨平台性差些。如 C、C++
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解释型语言：解释型语言编写的程序不进行预先编译，以文本方式存储程序代码，会将代码一句一句直接运行。在发布程序时，看起来省了道编译工序，但是在运行程序的时候，必须先解释再运行
编译型语言和解释型语言对比
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速度 —— 编译型语言比解释型语言执行速度快
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跨平台性 —— 解释型语言比编译型语言跨平台性好
1.2 Python 的设计目标
1999 年，吉多·范罗苏姆向 DARPA 提交了一条名为 “Computer Programming for Everybody” 的资金申请，并在后来说明了他对 Python 的目标：
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一门简单直观的语言并与主要竞争者一样强大
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开源，以便任何人都可以为它做贡献
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代码像纯英语那样容易理解，也就是阅读起来简单。
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适用于短期开发的日常任务
这些想法中的基本都已经成为现实，Python 已经成为一门流行的编程语言
1.3 Python 的设计哲学
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优雅
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明确
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简单
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Python 开发者的哲学是：用一种方法，最好是只有一种方法来做一件事
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如果面临多种选择，Python 开发者一般会拒绝花俏的语法，而选择明确没有或者很少有歧义的语法
在 Python 社区，吉多被称为“仁慈的独裁者”
02. 为什么选择 Python？
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代码量少
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……
同一样问题，用不同的语言解决，代码量差距还是很多的，一般情况下
Python是Java的 1/5，所以说 人生苦短，我用 Python
03. Python 特点
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Python 是完全面向对象的语言
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函数、模块、数字、字符串都是对象，在 Python 中一切皆对象
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完全支持继承、重载、多重继承
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支持重载运算符，也支持泛型设计
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Python 拥有一个强大的标准库，Python 语言的核心只包含 数字、字符串、列表、字典、文件 等常见类型和函数，而由 Python 标准库提供了 系统管理、网络通信、文本处理、数据库接口、图形系统、XML 处理 等额外的功能
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Python 社区提供了大量的第三方模块，使用方式与标准库类似。它们的功能覆盖 科学计算、人工智能、机器学习、Web 开发、数据库接口、图形系统 多个领域
面向对象的思维方式
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面向对象 是一种 思维方式，也是一门 程序设计技术
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要解决一个问题前，首先考虑 由谁 来做，怎么做事情是 谁 的职责，最后把事情做好就行！
- 对象 就是 谁
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要解决复杂的问题，就可以找多个不同的对象，各司其职，共同实现，最终完成需求
04. Python 的优缺点
4.1 优点
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简单、易学
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免费、开源
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面向对象
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丰富的库
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可扩展性
- 如果需要一段关键代码运行得更快或者希望某些算法不公开，可以把这部分程序用
C或C++编写，然后在Python程序中使用它们
- 如果需要一段关键代码运行得更快或者希望某些算法不公开，可以把这部分程序用
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……
4.2 缺点
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运行速度
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国内市场较小
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中文资料匮乏
第一个 Python 程序
目标
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第一个
HelloPython程序 -
Python 2.x与3.x版本简介 -
执行
Python程序的三种方式-
解释器 ——
python/python3 -
交互式 ——
ipython -
集成开发环境 ——
PyCharm
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01. 第一个 HelloPython 程序
1.1 Python 源程序的基本概念
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Python 源程序就是一个特殊格式的文本文件，可以使用任意文本编辑软件做
Python的开发 -
Python 程序的 文件扩展名 通常都是
.py
1.2 演练步骤
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在桌面下，新建
认识Python目录。【按shift可输入中文】 -
在
认识Python目录下新建01-HelloPython.py文件 -
使用 gedit 编辑
01-HelloPython.py并且输入以下内容：
print("hello python")
print("hello world")
- 在终端中输入以下命令执行
01-HelloPython.py
# python是解释器
$ python 01-HelloPython.py
python中我们学习的第一个 函数
1.3 演练扩展 —— 认识错误（BUG）
关于错误
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编写的程序不能正常执行，或者执行的结果不是我们期望的
-
俗称
BUG，是程序员在开发时非常常见的，初学者常见错误的原因包括：-
手误
-
对已经学习过的知识理解还存在不足
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对语言还有需要学习和提升的内容
-
-
在学习语言时，不仅要学会语言的语法，而且还要学会如何认识错误和解决错误的方法
每一个程序员都是在不断地修改错误中成长的
第一个演练中的常见错误
- 1> 手误，例如使用
pirnt("Hello world")
NameError: name 'pirnt' is not defined
名称错误：'pirnt' 名字没有定义
- 2> 将多条
print写在一行
SyntaxError: invalid syntax
语法错误：语法无效
每行代码负责完成一个动作！！！
- 3> 缩进错误：多了或少了空格
IndentationError: unexpected indent
缩进错误：不期望出现的缩进</pre>
- Python 是一个格式非常严格的程序设计语言
- 目前而言，大家记住每行代码前面都不要增加空格！！
- 4> python 2.x 默认不支持中文
目前市场上有两个 Python 的版本并存着，分别是 Python 2.x 和 Python 3.x
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Python 2.x 默认不支持中文，具体原因，等到介绍 字符编码 时给大家讲解
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Python 2.x 的解释器名称是 python
-
Python 3.x 的解释器名称是 python3
SyntaxError: Non-ASCII character '\xe4' in file 01-HelloPython.py on line 3,
but no encoding declared;
see http://python.org/dev/peps/pep-0263/ for details
语法错误： 在 01-HelloPython.py 中第 3 行出现了非 ASCII 字符 '\xe4'，但是没有声明文件编码
请访问 http://python.org/dev/peps/pep-0263/ 了解详细信息</pre>
ASCII字符只包含256个字符，不支持中文
- 有关字符编码的问题，后续会讲
单词列表
* error 错误
* name 名字
* defined 已经定义
* syntax 语法
* invalid 无效
* Indentation 索引
* unexpected 意外的，不期望的
* character 字符
* line 行
* encoding 编码
* declared 声明
* details 细节，详细信息
* ASCII 一种字符编码
02. Python 2.x 与 3.x 版本简介
目前市场上有两个 Python 的版本并存着，分别是 Python 2.x 和 Python 3.x
新的 Python 程序建议使用
Python 3.0版本的语法
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Python 2.x 是 过去的版本
- 解释器名称是 python
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Python 3.x 是 现在和未来 主流的版本
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解释器名称是 python3
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相对于
Python的早期版本，这是一个 较大的升级 -
为了不带入过多的累赘，
Python 3.0在设计的时候 没有考虑向下兼容- 许多早期
Python版本设计的程序都无法在Python 3.0上正常执行
- 许多早期
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Python 3.0 发布于 2008 年
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到目前为止，Python 3.0 的稳定版本已经有很多年了
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Python 3.3 发布于 2012
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Python 3.4 发布于 2014
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Python 3.5 发布于 2015
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Python 3.6 发布于 2016
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为了照顾现有的程序，官方提供了一个过渡版本 —— Python 2.6
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基本使用了
Python 2.x的语法和库 -
同时考虑了向
Python 3.0的迁移，允许使用部分Python 3.0的语法与函数 -
2010 年中推出的
Python 2.7被确定为 最后一个Python 2.x 版本
-
提示：如果开发时，无法立即使用 Python 3.0（还有极少的第三方库不支持 3.0 的语法），建议
- 先使用
Python 3.0版本进行开发
- 然后使用
Python 2.6、Python 2.7来执行，并且做一些兼容性的处理
03. 执行 Python 程序的三种方式
3.1. 解释器 python / python3
Python 的解释器
# 使用 python 2.x 解释器
$ python xxx.py
# 使用 python 3.x 解释器
$ python3 xxx.py
其他解释器（知道）
Python 的解释器 如今有多个语言的实现，包括：
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CPython—— 官方版本的 C 语言实现 -
Jython—— 可以运行在 Java 平台 -
IronPython—— 可以运行在 .NET 和 Mono 平台 -
PyPy—— Python 实现的，支持 JIT 即时编译
3.2. 交互式运行 Python 程序
-
直接在终端中运行解释器，而不输入要执行的文件名
-
在 Python 的
Shell中直接输入 Python 的代码，会立即看到程序执行结果
1) 交互式运行 Python 的优缺点
优点
- 适合于学习/验证 Python 语法或者局部代码,小部分的语法和代码
缺点
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代码不能保存
-
不适合运行太大的程序
2) 退出 官方的解释器
1> 直接输入 exit()
>>>> exit()
2> 使用热键退出
在 python 解释器中，按热键 ctrl + d 可以退出解释器
001_积跬步以至千里.jpg
1.01**365
0.99**365
3) IPython
- IPython 中 的 “I” 代表 交互 interactive
特点
-
IPython 是一个 python 的 交互式 shell，比默认的
python shell好用得多-
支持自动补全
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自动缩进
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支持
bash shell命令 -
内置了许多很有用的功能和函数
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IPython 是基于 BSD 开源的
版本
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Python 2.x 使用的解释器是 ipython
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Python 3.x 使用的解释器是 ipython3
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要退出解释器可以有以下两种方式：
1> 直接输入 exit，无需使用()。
In [1]: exit</pre>
2> 使用热键退出
在 IPython 解释器中，按热键 ctrl + d，IPython 会询问是否退出解释器
IPython 的安装
$ sudo apt install ipython</pre>
3.3. Python 的 IDE —— PyCharm
1） 集成开发环境（IDE）
集成开发环境（IDE，Integrated Development Environment）—— 集成了开发软件需要的所有工具，一般包括以下工具：
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图形用户界面
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代码编辑器（支持 代码补全／自动缩进）
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编译器／解释器
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调试器（断点／单步执行）
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……
2）PyCharm 介绍
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PyCharm是 Python 的一款非常优秀的集成开发环境 -
PyCharm除了具有一般 IDE 所必备功能外，还可以在Windows、Linux、macOS下使用 -
PyCharm适合开发大型项目-
一个项目通常会包含 很多源文件
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每个 源文件 的代码行数是有限的，通常在几百行之内
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每个 源文件 各司其职，共同完成复杂的业务功能
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3）PyCharm 快速体验
001_PyCharm的界面结构.png
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文件导航区域 能够 浏览／定位／打开 项目文件
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文件编辑区域 能够 编辑 当前打开的文件
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控制台区域 能够：
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输出程序执行内容
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跟踪调试代码的执行
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右上角的 工具栏 能够 执行(SHIFT + F10) / 调试(SHIFT + F9) 代码
002_PyCharm运行工具栏.png
- 通过控制台上方的单步执行按钮(F8)，可以单步执行代码
003_PyCharm调试器.png
以上资源均来自于黑马程序员。
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