Python编程基础

课程介绍

课程目标
通过本阶段的学习，使学员能够养成编程思维，掌握Python基础语法，能使用Python开发较为简单的需求。
课程内容
Python语言介绍及环境安装核心语法

第一部分 Python入门

第一节 Python语言介绍

为什么使用Python进行数据分析

数据分析本身是一份非常古老的工作，随着互联网、大数据的发展，现在人类每一年创造的数据量是之 前人类历史的总和！传统的数据分析方法难以应对如此规模和丰富多变的数据。
数据分析领域的两大编程语言Python和R语言，之前一直是平分秋色，但在最近几年，Python受欢迎程度越来越高，越来越多的Python分析工具库像雨后春笋般冒了出来，很多开源的数据分析库受到数据分析师们的欢迎。从数据采集、清洗、处理、分析、报表、数据挖掘、机器学习，Python都提供了成熟的解决方案，可以说学会了Python，可以在数据分析领域上天入地。事实上，Python的一些常用库，比如像数据分析三剑客（Numpy/Pandas/Matpolib）等等，已经成为各大互联网企业的数据分析师们日常必备工具。

什么是Python

Python是世界上最流行的编程语言，已经连续多年占据各种语言的排行榜第一位。根据IEEE的最新统计数据，Python在2020年继续蝉联第一。

第一部分 Python入门 - 图1

图片来源 https://spectrum.ieee.org/at-work/tech-careers/top-programming-language-2020
Python在各个领域都有着广泛应用，包括数据分析、服务器开发、运维开发、人工智能开发，甚至少儿编程也开始学习Python。

Python的历史

第一部分 Python入门 - 图2
Python的作者：Guido van Rossum ，中文社区一般称他为吉多。
吉多在1991年，发布了第一个Python编译器。Python作为一个解释型的语言，不需要程序员关注底 层，而是关注于你的程序本身。由于它的优秀设计和简洁语法，程序员只需要用很少的代码就可以实现 业务逻辑。由于社区的认同，越来越多的人加入到Python的开源贡献中，所以时至今日，Python拥有其他编程语言望尘莫及的大量开源库，几乎你能想到的任何需求都可以满足。也正因为此，大家称Python是“内置电池”的。

第二节 Python安装及配置

Python版本介绍

Python目前有两个版本共存，Python 2 和 Python 3，其中Python官方宣布：Python 2于2020年1月1
日起不再维护，所以如果你现在开始学Python，肯定是要学习Python3了。
但由于Python2的生命周期较长，而且是刚刚停止维护，所以在许多公司中还在使用，有些面试官喜欢在面试的时候问你：Python2 和 Python3有何区别？不要担心，他们的区别其实没那大，只要掌握了Python3，很快你就能掌握它们的一些细微差别。

现在你只需要知道，有这么两个版本，且它们之间有一些差别。在之后的过程中，我们会具体的讲。

安装Python环境

  1.      1. 访问Python官网，[https://www.](https://www.python.org/)[py](https://www.python.org/)[thon.or](https://www.python.org/)[g ](https://www.python.org/), Python官网会通过浏览器识别你的操作系统，所以只要按下图操作即可下载相应的版本。

第一部分 Python入门 - 图3

注意：这样会下载到最新的Python3 版本，如果想下载历史版本，可以访问这里：https://www.python.o rg/downloads/

  1.      1. 双击运行下载下来的安装文件，按照提示一步步的进行安装。
  2.      1. 测试是否正确安装。
  3.         1. 打开控制台，Windows在搜索栏里输入"cmd"并回车。（Mac打开系统自带的"终端"应用程  序）
  4.         1. 在控制台内输入"python"，并回车，如果出现以下界面，则说明安装成功。

Hello World

Python的代码以简洁高效著称，比如下面这四行代码，就可以实现包含10000个数据的正态分布直方图。

import matplotlib.pyplot as plt import numpy as np
plt.hist(np.random.randn(10000), bins=40) plt.show()

效果如下：

第一部分 Python入门 - 图4
不要小看这4行代码，麻雀虽小，五脏俱全，它包含了几乎所有的Python知识。现在大家看不懂没关系，学完本阶段，你就会完全掌握，并觉得很简单啦。
接下来，我们来写个Hello world吧，Python的第一行代码绝对比你想象的简单，在上一步打开的控制台内，输入以下的代码：

print(“Hello world”)

然后敲回车键，如果你的显示器上显示了“Hello world”，恭喜你，你的第一个Python程序已经运行成功了，是不是很简单！试着把Hello world替换成你想说的话，再次运行看看。
这里的print是一个内置函数，关于函数的概念我们可以先不管，我们只要知道使用print函数可以在屏幕上输出指定的内容。print函数也可以支持这样的写法:

print(“Hello”, “world”) print(“Hello”, “my”, “friends”)

逗号隔开了多个单词，我们没有输入空格，但在输出的时候Python会自动用空格把每个单词隔开，实际上，我们可以输入100个，1000个无数个单词。大家注意逗号在这里的用法，后面我们会经常用到这种写法。

脚本编程

刚才我们在控制台里输出了Hello World，现在再来

第三节 交互式编程

在上面的步骤中，我们输入了一行代码，按回车键后，将代码提交给了Python内置的解释器，解释 器运行了代码后，将运行结果打印在了控制台上， 这种一次输入对应一次输出的形式，我们称之为交互式编程。
试试将Hello world 案例中右边的引号去掉，看看会输出什么。你会看到一句话，像这样：
SyntaxError: EOL while scanning string literal

解释器尝试运行你的代码，但由于那个缺失的引号，导致执行的过程中出错，解释器向你打印了这个错 误， 这时候屏幕显示的不是输出，而是error(异常或者说报错）。一个有经验的程序员，看到这个error 信息后就能判断出是什么地方出现了问题。随着我们课程的进展，大家也会很快的积累这种经验，等到 课程学完，大家也都是经验丰富的老司机啦！
交互式编程并不是Python独有的，但Python的交互式界面是最强大的，它还有很丰富的插件，提供了一系列非常强大的功能，这些我们都会在后面的课程中一一介绍。
第四节 Python开发工具