Python语言介绍就够了——学习笔记(十二万字)

友情提示：先注意收藏，再查看，12万字保姆级 Python语言从入门到精通教程。

文章目录

认识 Python

目标
01. Python 的起源
- 1.1 解释器(科普)
- - 对比编译语言和解释语言
- 1.2 Python 设计目标
- 1.3 Python 设计哲学
02. 为什么选择？Python？
03. Python 特点
- 面向对象的思维方式
04. Python 的优缺点
- 4.1 优点
- 4.2 缺点

第一个 Python 程序

- - 1.1 Python 源程序的基本概念
  - 1.2 演练步骤
  - 1.3 演练扩展 - 错误（BUG）
  - - 关于错误
    - 第一次演练中常见的错误
    - 单词列表
- 02. `Python 2.x` 与 `3.x` 版本简介
- 03. 执行 Python 程序的三种方式
- - 3.1. 解释器 `python` / `python3`
  - - Python 的解释器
    - - 其他解释器(知道)
  - 3.2. 交互式运行 Python 程序
  - - 1) 交互式操作 Python 的优缺点
    - - 优点
      - 缺点
    - 2) 退出官方解释器
    - - 1> 直接输入 `exit()`
      - 2> 用热键退出
    - 3) IPython
    - - 特点
      - 版本
      - 1> 直接输入 `exit`
      - 2> 用热键退出
    - IPython 的安装
- 3.3. Python 的 IDE —— `PyCharm`
- - 1) 集成开发环境（IDE）
  - 2）PyCharm 介绍
  - 3）PyCharm 快速体验
PyCharm 的初始设置(知道)
- 目标
- 01. 恢复 PyCharm 初始设置
- 02. 第一次启动 PyCharm
- - 2.1 导入配置信息
  - 2.2 选择许可协议
  - 2.3 PyCharm 配置初始界面
  - 2.4 欢迎界面
- 03. 新建/打开一个 Python 项目
- - 3.1 项目简介
  - 3.2 打开 Python 项目
  - - 设置项目使用的解释器版本
  - 3.3 新建项目
  - - 1) 命名规则
    - 2) 演练步骤
- 04. 设置 PyCharm 字体显示
- 05. PyCharm 升级等
- - 5.1 安装和启动步骤
  - 5.2 设置专业版启动图标
  - 5.3 卸载前版本的 PyCharm
  - - 1) 程序安装
    - 二、程序卸载
  - 5.4 教育版安装演练
  - - 设置启动图标
演练多文件项目
- 目标
- 多文件项目演练
- - 提示
注释
- 目标
- 01. 注释的作用
- 02. 单行注释(行注释)
- - 添加到代码后面的单行注释
- 03. 多行注释(块注释)
- - 什么时候需要注释？
  - 关于代码规范
算数运算符
- 目标
- 01. 算数运算符
- 02. 算数运算符的优先级
程序执行原理(科普)
- 目标
- 01. 计算机大件
- - 思考题
- 02. 程序执行原理
- - 2.1 Python 程序执行原理
  - - Python 的解释器有多大？
- 03. 程序的作用
- - 3.1 思考 QQ 程序启动过程
  - 3.2 思考 QQ 程序的 **登录** 过程
  - - 思考 1
    - 思考 2
    - 思考 3
变量的基本使用
- 目标
- 01. 变量定义
- - 1) 变量演练1 —— iPython
  - 2) 变量演练 2 —— PyCharm
  - 3) 变量演练 3 —— 超市买苹果
  - - 思考题
- 02. 变量的类型
- - 2.1 变量类型的演练 —— 个人信息
  - 2.2 变量的类型
  - 2.3 不同类型变量之间的计算
  - - 1) **数字型变量** 之间可以直接计算
    - 2) **字符串变量** 之间使用 `+` 拼接字符串
    - 3) **字符串变量** 可以和 **整数** 使用 `*` 重复拼接相同的字符串
    - 4) **数字型变量** 和 **字符串** 之间 **不能进行其他计算**
  - 2.4 变量的输入
  - - 1) 关于函数
    - 2) input 函数实现键盘输入
    - 3) 类型转换函数
    - 4) 变量输入演练 —— 超市买苹果增强版
    - - 演练方式 1
      - 演练方式 2 —— 买苹果改进版
  - 2.5 变量的格式化输出
  - - 格式化输出演练 —— 基本练习
    - 课后练习 —— 个人名片
变量的命名
- 目标
- 0.1 标识符和关键字
- - 1.1 标识符
  - 1.2 关键字
- 02. 变量的命名规则
- - 驼峰命名法
判断（if）语句
- 目标
- 01. 开发中的应用场景
- - 程序中的判断
  - 判断的定义
  - 程序中的判断
- 02. if 语句体验
- - 2.1 if 判断语句基本语法
  - 2.2 判断语句演练 —— 判断年龄
  - 2.3 else 处理条件不满足的情况
  - 2.4 判断语句演练 —— 判断年龄改进
- 03. 逻辑运算
- - 3.1 `and`
  - 3.2 `or`
  - 3.3 `not`
  - - 逻辑运算演练
- 04. if 语句进阶
- - 4.1 `elif`
  - - elif 演练 —— 女友的节日
  - 4.2 `if` 的嵌套
  - - if 的嵌套演练 —— 火车站安检
- 05. 综合应用 —— 石头剪刀布
- - 5.1 基础代码实现
  - 5.2 随机数的处理
运算符
- 目标
- 01. 算数运算符
- 02. 比较（关系）运算符
- 03. 逻辑运算符
- 04. 赋值运算符
- 05. 运算符的优先级
循环
- 目标
- 01. 程序的三大流程
- 02. `while` 循环基本使用
- - 2.1 `while` 语句基本语法
  - - 第一个 while 循环
    - 死循环
  - 2.2 赋值运算符
  - 2.3 Python 中的计数方法
  - 2.4 循环计算
  - - 需求进阶
- 03. break 和 continue
- - 3.1 break
  - 3.2 continue
- 04. `while` 循环嵌套
- - 4.1 循环嵌套
  - 4.2 循环嵌套演练 —— 九九乘法表
  - - 第 1 步：用嵌套打印小星星
    - 第 2 步：使用循环嵌套打印小星星
    - 第 3 步：九九乘法表
函数基础
- 目标
- 01. 函数的快速体验
- - 1.1 快速体验
- 02. 函数基本使用
- - 2.1 函数的定义
  - 2.2 函数调用
  - 2.3 第一个函数演练
  - - 思考
  - 2.4 PyCharm 的调试工具
  - 2.5 函数的文档注释
- 03. 函数的参数
- - 3.1 函数参数的使用
  - 3.2 参数的作用
  - 3.3 形参和实参
- 04. 函数的返回值
- 05. 函数的嵌套调用
- - 函数嵌套的演练 —— 打印分隔线
- 06. 使用模块中的函数
- - 6.1 第一个模块体验
  - - 体验小结
  - 6.2 模块名也是一个标识符
  - 6.3 Pyc 文件（了解）
高级变量类型
- 目标
- - 知识点回顾
- 01. 列表
- - 1.1 列表的定义
  - 1.2 列表常用操作
  - - del 关键字（科普）
    - 关键字、函数和方法（科普）
  - 1.3 循环遍历
  - 1.4 **应用场景**
- 02. 元组
- - 2.1 元组的定义
  - - 创建空元组
    - 元组中 **只包含一个元素** 时，需要 **在元素后面添加逗号**
  - 2.2 元组常用操作
  - 2.3 循环遍历
  - 2.4 应用场景
  - - 元组和列表之间的转换
- 03. 字典
- - 3.1 字典的定义
  - 3.2 字典常用操作
  - 3.3 循环遍历
  - 3.4 **应用场景**
- 04. 字符串
- - 4.1 字符串的定义
  - 4.2 字符串的常用操作
  - - 1) 判断类型 - 9
    - 2) 查找和替换 - 7
    - 3) 大小写转换 - 5
    - 4) 文本对齐 - 3
    - 5) 去除空白字符 - 3
    - 6) 拆分和连接 - 5
  - 4.3 字符串的切片
  - - 索引的顺序和倒序
- 05. 公共方法
- - 5.1 Python 内置函数
  - 5.2 切片
  - 5.3 运算符
  - - 成员运算符
  - 5.4 完整的 for 循环语法
  - - 应用场景
高级变量类型
- 目标
- - 知识点回顾
- 01. 列表
- - 1.1 列表的定义
  - 1.2 列表常用操作
  - - del 关键字（科普）
    - 关键字、函数和方法（科普）
  - 1.3 循环遍历
  - 1.4 **应用场景**
- 02. 元组
- - 2.1 元组的定义
  - - 创建空元组
    - 元组中 **只包含一个元素** 时，需要 **在元素后面添加逗号**
  - 2.2 元组常用操作
  - 2.3 循环遍历
  - 2.4 应用场景
  - - 元组和列表之间的转换
- 03. 字典
- - 3.1 字典的定义
  - 3.2 字典常用操作
  - 3.3 循环遍历
  - 3.4 **应用场景**
- 04. 字符串
- - 4.1 字符串的定义
  - 4.2 字符串的常用操作
  - - 1) 判断类型 - 9
    - 2) 查找和替换 - 7
    - 3) 大小写转换 - 5
    - 4) 文本对齐 - 3
    - 5) 去除空白字符 - 3
    - 6) 拆分和连接 - 5
  - 4.3 字符串的切片
  - - 索引的顺序和倒序
- 05. 公共方法
- - 5.1 Python 内置函数
  - 5.2 切片
  - 5.3 运算符
  - - 成员运算符
  - 5.4 完整的 for 循环语法
  - - 应用场景
综合应用 —— 名片管理系统
- 目标
- 系统需求
- 步骤
- 01. 框架搭建
- - 1.1 文件准备
  - 1.2 编写主运行循环
  - - 字符串判断
    - pass
    - 无限循环
    - TODO 注释
  - 1.3 在 `cards_tools` 中增加四个新函数
  - 1.4 导入模块
  - 1.5 完成 `show_menu` 函数
- 02. 保存名片数据的结构
- - 定义名片列表变量
- 03. 新增名片
- - 3.1 功能分析
  - 3.2 实现 new_card 方法
- 04. 显示所有名片
- - 4.1 功能分析
  - 4.2 基础代码实现
  - 4.3 增加标题和使用 `\t` 显示
  - 4.4 增加没有名片记录判断
- 05. 查询名片
- - 5.1 功能分析
  - 5.2 代码实现
- 06. 修改和删除
- - 6.1 查询成功后删除名片
  - 6.2 修改名片
  - - 修改名片细化
- 07. LINUX 上的 `Shebang` 符号(`#!`)
- - 使用 Shebang 的步骤
变量进阶（理解）
- 目标
- 01. 变量的引用
- - 1.1 引用的概念
  - 1.2 `变量引用` 的示例
  - 1.3 函数的参数和返回值的传递
- 02. 可变和不可变类型
- - 哈希 `(hash)`
- 03. 局部变量和全局变量
- - 3.1 局部变量
  - - 局部变量的作用
    - 局部变量的生命周期
  - 3.2 全局变量
  - - 1) 函数不能直接修改 `全局变量的引用`
    - 2) 在函数内部修改全局变量的值
    - 3) 全局变量定义的位置
    - 4) 全局变量命名的建议
函数进阶
- 目标
- 01. 函数参数和返回值的作用
- - 1.1 无参数，无返回值
  - 1.2 无参数，有返回值
  - 1.3 有参数，无返回值
  - 1.4 有参数，有返回值
- 02. 函数的返回值进阶
- - 示例 —— 温度和湿度测量
  - 面试题 —— 交换两个数字
  - - 解法 1 —— 使用其他变量
    - 解法 2 —— 不使用临时变量
    - 解法 3 —— Python 专有，利用元组
- 03. 函数的参数进阶
- - 3.1. 不可变和可变的参数
  - - 面试题 —— `+=`
  - 3.2 缺省参数
  - - 指定函数的缺省参数
    - 缺省参数的注意事项
    - - 1) 缺省参数的定义位置
      - 2) 调用带有多个缺省参数的函数
  - 3.3 多值参数（知道）
  - - 定义支持多值参数的函数
    - 多值参数案例 —— 计算任意多个数字的和
    - 元组和字典的拆包（知道）
- 04. 函数的递归
- - 4.1 递归函数的特点
  - 4.2 递归案例 —— 计算数字累加

认识 Python

人生苦短，我用 Python —— Life is short, you need Python

目标

Python 的起源
为什么要用 Python？
Python 的特点
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）

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）
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
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
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

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++
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

速度 —— 编译型语言比解释型语言执行速度快
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：

一门简单直观的语言并与主要竞争者一样强大
开源，以便任何人都可以为它做贡献
代码像纯英语那样容易理解
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

优雅
明确
简单

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
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？

代码量少
……

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

Python 是完全面向对象的语言
- 函数、模块、数字、字符串都是对象，在 Python 中一切皆对象
- 完全支持继承、重载、多重继承
- 支持重载运算符，也支持泛型设计
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
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

面向对象是一种思维方式，也是一门程序设计技术
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
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

简单、易学
免费、开源
面向对象
丰富的库
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
……

4.2 缺点

运行速度
国内市场较小
中文资料匮乏

第一个 Python 程序

目标

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

01. 第一个 `HelloPython` 程序

1.1 Python 源程序的基本概念

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

在桌面下，新建 认识Python 目录
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 01-HelloPython.py

print 是 python 中我们学习的第一个函数

print 函数的作用，可以把 “” 内部的内容，输出到屏幕上

1.3 演练扩展 —— 认识错误（BUG）

关于错误

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：
1. 手误
2. 对已经学习过的知识理解还存在不足
3. 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

IndentationError: unexpected indent缩进错误：不期望出现的缩进

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

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
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

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

Python 2.x 是过去的版本
- 解释器名称是 python
Python 3.x 是现在和未来主流的版本
- 解释器名称是 python3
- 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
- Python 3.0 发布于 2008 年
- 到目前为止，Python 3.0 的稳定版本已经有很多年了
  - Python 3.3 发布于 2012
  - Python 3.4 发布于 2014
  - Python 3.5 发布于 2015
  - Python 3.6 发布于 2016
为了照顾现有的程序，官方提供了一个过渡版本 —— Python 2.6
- 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：

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

缺点

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

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
- 自动缩进
- 支持 bash shell 命令
- 内置了许多很有用的功能和函数
IPython 是基于 BSD 开源的

版本

Python 2.x 使用的解释器是 ipython
Python 3.x 使用的解释器是 ipython3
要退出解释器可以有以下两种方式：

1> 直接输入 `exit`

In [1]: exit

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

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：

图形用户界面
代码编辑器（支持代码补全／自动缩进）
编译器／解释器
调试器（断点／单步执行）
……

2）PyCharm 介绍

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
- 每个源文件的代码行数是有限的，通常在几百行之内
- 每个源文件各司其职，共同完成复杂的业务功能

3）PyCharm 快速体验

文件导航区域能够浏览／定位／打开项目文件
文件编辑区域能够编辑当前打开的文件
控制台区域能够：
- 输出程序执行内容
- 跟踪调试代码的执行
右上角的工具栏能够执行(SHIFT + F10) / 调试(SHIFT + F9) 代码

通过控制台上方的单步执行按钮(F8)，可以单步执行代码

请添�</div></div></div> <p class= 标签：电容上限任务怎么做

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Python语言入门这一篇就够了-学习笔记(十二万字)

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