無需編程基礎(chǔ)，概述Python編程語言的所有關(guān)鍵點

本文針對零基礎(chǔ)讀者，不需要具備任何編程基礎(chǔ)，通過本文可以對Python有一個比較整體的了解，便于以后的深入學(xué)習(xí)打下良好基礎(chǔ)

本文試圖概述Python編程語言的所有關(guān)鍵點，并專注于絕對需要理解的最重要的主題。完全零基礎(chǔ)，你不需要具備任何先前的編程知識，并且可以非常快速地掌握所有必需的概念。

好，接下來我們開始。

1. Python簡介

Python是一種解釋型語言： 這意味著開發(fā)過程中沒有了編譯這個環(huán)節(jié)。類似于PHP和Perl語言

Python是交互式語言：你可以在一個Python提示符 >>> 后直接執(zhí)行代碼

Python是面向?qū)ο笳Z言: 這意味著Python支持面向?qū)ο蟮娘L(fēng)格或代碼封裝在對象的編程技術(shù)

Python是初學(xué)者的語言：Python對初級程序員而言，是一種偉大的語言，它支持廣泛的應(yīng)用程序開發(fā)，從簡單的文字處理到WWW瀏覽器再到游戲

2. 變量、數(shù)據(jù)類型及作用域

變量來源于數(shù)學(xué)，是計算機語言中能儲存計算結(jié)果或能表示值抽象概念。變量可以通過變量名訪問。在指令式語言中，變量通常是可變的。而在Python中，變量等同于names。

聲明變量和賦值(Python中也稱作binding，相比賦值，綁定這個詞可能更形象)操作：

myFirstVariable=1mySecondVariable=2myFirstVariable = "Hello You"

Python支持?jǐn)?shù)據(jù)類型包括數(shù)字、字符串、集合、列表、元組、字典。數(shù)字支持整數(shù)、小數(shù)、浮點。長整型會有一個L的后綴，比如9999999999999L。字符串是被引號（單雙均可）包圍由數(shù)字、字母、下劃線組成的一串字符。

程序創(chuàng)建、訪問、改變一個變量時，都是在一個保存該變量的空間內(nèi)進(jìn)行，這個空間為命名空間，即作用域。Python作用域是靜態(tài)的，變量被賦值、創(chuàng)建的位置決定了其被訪問的范圍，即變量作用域由其所在位置決定。Python的作用域一共有4種，分別是：

L （Local） 局部作用域

E （Enclosing） 閉包函數(shù)外的函數(shù)中

G （Global） 全局作用域

B （Built-in） 內(nèi)建作用域

以L –> E –> G –>B 的規(guī)則查找，即：在局部找不到，便會去局部外的局部找（例如閉包），再找不到就會去全局找，再者去內(nèi)建中找。

3. 運算符

Python語言支持以下類型的運算符:

算術(shù)運算符：+；-；*；/；%(取模 - 返回除法的余數(shù))；**（冪 - 返回x的y次冪）；//（取整除 - 返回商的整數(shù)部分，向下取整）

比較（關(guān)系）運算符：==（等于 - 比較對象是否相等）；!=（不等于 - 比較兩個對象是否不相等）；<>（不等于 - 比較兩個對象是否不相等）；>（大于 - 返回x是否大于y）；<（小于 - 返回x是否小于y）；>=（大于等于- 返回x是否大于等于y）；<=（小于等于 -返回x是否小于等于y）

賦值運算符：=（簡單的賦值運算符）；+=（加法賦值運算符）；-=（減法賦值運算符）；*=（乘法賦值運算符）；/=（除法賦值運算符）；%=（取模賦值運算符）；**=（冪賦值運算符）；//=（取整除賦值運算符）

位運算符：&（按位與運算符）；|（按位或運算符）；^（按位異或運算符）；~（按位取反運算符）；<<（左移動運算符）；>>（右移動運算符）

邏輯運算符：and（布爾"與"）；or（布爾"或"）；not（布爾"非"）

成員運算符：in（如果在指定的序列中找到值返回 True，否則返回 False）；not in（如果在指定的序列中沒有找到值返回 True，否則返回 False）

身份運算符：is（判斷兩個標(biāo)識符是不是引用自一個對象）；is not（判斷兩個標(biāo)識符是不是引用自不同對象）

4. 注釋

單行注釋：

#this is a single line comment

多行注釋：

```thisisamultilinecomment```5. Pickling

將對象轉(zhuǎn)換為字符串并將字符串轉(zhuǎn)儲到文件中稱為酸洗。 反過來被稱為unpickling。

6. 函數(shù)

函數(shù)是組織好的，可重復(fù)使用的，用來實現(xiàn)單一，或相關(guān)聯(lián)功能的代碼段。函數(shù)能提高應(yīng)用的模塊性，和代碼的重復(fù)利用率。

定義新函數(shù)：

defmy_new_function(): print('this is my new function')

函數(shù)調(diào)用

my_new_function()

查看字符串長度

len('hello')prints 57. 參數(shù)

定義函數(shù)的時候，把參數(shù)的名字和位置確定下來，函數(shù)的接口定義就完成了。函數(shù)的調(diào)用者只需知道如何傳遞正確的參數(shù)，以及函數(shù)將返回什么樣的值即可。

Python參數(shù)包括：位置參數(shù)；默認(rèn)參數(shù)；可變參數(shù)；命名關(guān)鍵字參數(shù)；參數(shù)組合。

8. 模塊

Python 模塊(Module)，是一個 Python 文件，以 .py 結(jié)尾，包含了 Python 對象定義和Python語句。模塊讓你能夠有邏輯地組織你的 Python 代碼段。把相關(guān)的代碼分配到一個模塊里能讓你的代碼更好用，更易懂。模塊能定義函數(shù)，類和變量，模塊里也能包含可執(zhí)行的代碼。

導(dǎo)入模塊：

import module1[, module2[,... moduleN]]

調(diào)用模塊中的函數(shù)：

module1.function1

從某個模塊中導(dǎo)入一個指定的部分到當(dāng)前命名空間中：

from modname import name1[, name2[, ... nameN]]

把一個模塊的所有內(nèi)容全都導(dǎo)入到當(dāng)前的命名空間：

from modname import *9. 包

模塊與包是任何大型程序的核心，就連Python安裝程序本身也是一個包。包是一個有層次的文件目錄結(jié)構(gòu)，它定義了由n個模塊或n個子包組成的python應(yīng)用程序執(zhí)行環(huán)境，包含__init__.py文件和其它模塊或子包。

從包里調(diào)用模塊：

from packageroot.packagefolder.mod import my_object

PIP是Python的包管理器，未來你將會頻繁的用到他：

pip install package_name10. 條件語句

Python條件語句是通過一條或多條語句的執(zhí)行結(jié)果（True或者False）來決定執(zhí)行的代碼塊，也就是連吃瓜群眾都知道的if/else語句：

ifa=b:print'aisb'elifab:print'aisgreaterthanb'else: print 'a is different'

條件語句是可以嵌套的：

else:ifa=2:print'withinifofelse'else: print 'within else of else'

11. 循環(huán)語句

循環(huán)語句允許我們執(zhí)行一個語句或語句組多次，一般包含兩種類型：While循環(huán)和For循環(huán)。

While循環(huán)，一直循環(huán)知道滿足某個條件終止：

while(input

While循環(huán)嵌套：

whileexpression:whileexpression:statement(s) statement(s)

For循環(huán)，一直循環(huán)知道次數(shù)用盡：

foriinrange(0,10)print i

For循環(huán)嵌套語法：

foriterating_varinsequence:foriterating_varinsequence:statements(s) statements(s)

循環(huán)控制語句可以更改語句執(zhí)行的順序。Python支持以下循環(huán)控制語句：

break：在語句塊執(zhí)行過程中終止循環(huán)，并且跳出整個循環(huán)

continue：在語句塊執(zhí)行過程中終止當(dāng)前循環(huán)，跳出該次循環(huán)，執(zhí)行下一次循環(huán)

pass：pass是空語句，是為了保持程序結(jié)構(gòu)的完整性

break語法：

foriinrange(0,10):if(i==5): break

whileTrue:x=get_value()if(x==1): break12. 遞歸

在函數(shù)內(nèi)部，可以調(diào)用其他函數(shù)。如果一個函數(shù)在內(nèi)部調(diào)用自身本身，這個函數(shù)就是遞歸函數(shù)。

舉個例子，我們來計算階乘n! = 1 x 2 x 3 x ... x n，用函數(shù)factorial(n)表示，可以看出：

factorial(n) = n! = 1 x 2 x 3 x ... x (n-1) x n = (n-1)! x n = factorial(n-1) x n

所以，factorial(n)可以表示為n x fact(n-1)，只有n=1時需要特殊處理。

于是，factorial(n)用遞歸的方式寫出來就是：

deffactorial(n):ifn==0:return1else: return n * factorial(n-1)13. 框架與棧調(diào)用

Python代碼載入框架，框架位于棧中。

函數(shù)與參數(shù)和變量一起載入框架

框架會按照正確的執(zhí)行順序依次載入棧中

棧中列出函數(shù)的執(zhí)行步驟，在函數(shù)外聲明的變量存儲在main中

最后入棧的框架將最先執(zhí)行

如果發(fā)生錯誤，可以使用回溯來獲取函數(shù)表

14、列表和庫

列表

列表是可以保存任何數(shù)據(jù)類型的值序列的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。它們是可變的（可更新的）。

列表由整數(shù)索引。

字典

字典是編程世界中最重要的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)之一。它的功能是存儲鍵/值對對象，可以優(yōu)化數(shù)據(jù)檢索功能。

15.編譯和鏈接

這些特征可用于使用以另一種語言編寫的文件，例如C或C ++等

將代碼寫入文件后，可以將文件放在Modules目錄中。

在Setup.local文件中添加一行非常重要，以確?？梢约虞d新創(chuàng)建的文件。

16. 迭代器

迭代器可以遍歷集合，所有迭代器都包含__iter __（）和__next __（）函數(shù)

只需在列表，字典，字符串或集合上執(zhí)行iter（x）即可。

如果我們在集合中有大量項目，而且不打算一次加載內(nèi)存中的所有文件，那么迭代器就是很有用的。一些通用迭代器讓開發(fā)人員能夠?qū)崿F(xiàn)函數(shù)式編程語言實例。

17.面向?qū)ο蟮脑O(shè)計：類

Python允許創(chuàng)建自定義類型。由用戶定義的類型稱為類。這些類可以具有自定義屬性和函數(shù)。

面向?qū)ο蟮脑O(shè)計允許程序員將其業(yè)務(wù)模型定義為具有所需屬性和功能的對象。

屬性也可以引用另一個對象。

Python類可以引用其他類。

Python支持封裝，即實例函數(shù)和變量。

Python支持繼承。

18.面向?qū)ο蟮脑O(shè)計：繼承

Python支持對象的繼承。因此，對象可以繼承其父級對象的函數(shù)和屬性。

繼承的類可以在其函數(shù)中包含不同的邏輯。

如果一個類ParentClass有兩個子類：SubClass1，SubClass2

因此，兩個子類都將包含函數(shù)my_function（）。

繼承可以鼓勵代碼重用和維護(hù)。

一些常見問題指引

我為什么要使用Python？

簡單的編碼和學(xué)習(xí)

面向?qū)ο缶幊陶Z言

偉大的分析和ML包

更快地開發(fā)并將我的解決方案推向市場

提供內(nèi)置內(nèi)存管理功能

提供巨大的社區(qū)支持和應(yīng)用程序

無需編譯，因為它是一種解釋性語言

動態(tài)輸入 - 無需聲明變量

如何讓Python快速運行？

Python是一種高級語言，不適合訪問系統(tǒng)級程序或硬件。

此外，Python不適用于跨平臺應(yīng)用程序。事實上，Python是一種動態(tài)類型的解釋語言，與低級語言相比，它的優(yōu)化和運行速度較慢。

實現(xiàn)基于C語言的擴展。

使用Spark或Hadoop創(chuàng)建多進(jìn)程

利用Cython，Numba和PyPy來加速Python代碼，或用C語言編寫代碼，再像在NumPy中那樣在Python中公開

現(xiàn)在有哪些常用的IDE？

Spyder，PyCharm。另外，使用各種筆記本電腦， Jupyter

有哪些頂級Python框架和包？

Python有大量必備的包：

PyUnit（單元測試），PyDoc（文檔），SciPy（algebera和數(shù)字），Pandas（數(shù)據(jù)管理），Sci-Kit學(xué)習(xí)（ML和數(shù)據(jù)科學(xué)），Tensorflow（AI），Numpy（數(shù)組和數(shù)字），BeautifulSoap（web）頁面報廢），F(xiàn)lask（微框架），Pyramid（企業(yè)應(yīng)用程序），Django（UI MVVM），urllib（網(wǎng)頁抓?。?，Tkinter（GUI），mock（模擬庫），PyChecker（bug檢測器），Pylint（模塊代碼分析））

Python和R可以合并嗎？

R中編寫了大量豐富的統(tǒng)計庫

可以使用Rpy2 python包或在Juputer中使用beaker筆記本或IR內(nèi)核在Python中執(zhí)行R代碼。

有沒有辦法在運行Python之前捕獲錯誤？

在運行代碼之前，我們可以使用PyChecker和PyLink來捕獲錯誤。