Python程序設(shè)計課件匯總?cè)珪娮咏贪竿暾嬲n件(最新)

1、第一章 緒論Python程序設(shè)計與應(yīng)用目錄contents計算機發(fā)展歷史軟硬件基本知識常用編程語言介紹Python語言簡介1.1計算機發(fā)展歷史目錄contents1.1.1 計算機的歷史計算機之前的計算工具身體：巴布亞新幾內(nèi)亞原始部落的一種計數(shù)規(guī)則1.1.1 計算機的歷史計算機之前的計算工具手指：1.1.1 計算機的歷史計算機之前的計算工具繩結(jié)：1.1.1 計算機的歷史計算機之前的計算工具算籌：1.1.1 計算機的歷史計算機之前的計算工具籌碼：1.1.1 計算機的歷史1. 機械計算機算盤：最早的計算工具是我們中國的算盤，已有2000多年的歷史。人們按照一定的規(guī)則上下?lián)軇铀阒?，可以進行不同類型的

2、計算。1.1.1 計算機的歷史2. 機械計算機奈氏骨牌：1.1.1 計算機的歷史2. 機械計算機1.1.1 計算機的歷史2. 機械計算機舒卡德計算器1.1.1 計算機的歷史2. 機械計算機1.1.1 計算機的歷史2. 機械計算機差分機1.1.1 計算機的歷史機械計算機1.1.1 計算機的歷史2. 電子計算機 1946年第一臺電子管計算機ENIAC1879 美 愛迪生 白熾燈1904 英 弗萊明 真空二極管1907 美 李 弗雷斯特 真空三極管 德1950 貝爾實驗室 肖克萊、巴丁、布拉頓 晶體三極管1.1.1 計算機的歷史2. 電子計算機 馮諾依曼和它的電子管計算機1.1.1 計算機的歷史2.

3、 電子計算機 集成電路阿姆斯特朗和登月飛船電腦中小集成電路的自拍1.1.2 個人的計算機的歷史第1階段（19711973年）是4位和8位低檔微處理器時代，通常稱為第1代，其典型產(chǎn)品是Intel4004和Intel8008微處理器和分別由它們組成的MCS-4和MCS-8微機。Intel 4004是一種4位微處理器，Intel 4004的功能有限，主要用于計算器、電動打字機、照相機、臺秤、電視機等家用電器上，使這些電器設(shè)備具有智能化，從而提高它們的性能。Intel 8008是世界上第一種8位的微處理器，存儲器采用PMOS工藝，用于簡單的控制場合。1.1.2 個人的計算機的歷史第2階段（197119

4、77年）是8位中高檔微處理器時代，通常稱為第2代，其典型產(chǎn)品是Intel8080/8085、Motorola公司的M6800、Zilog公司的Z80等。它們的特點是采用NMOS工藝，集成度提高約4倍，運算速度提高約1015倍（基本指令執(zhí)行時間12s），指令系統(tǒng)比較完善，具有典型的計算機體系結(jié)構(gòu)和中斷、DMA等控制功能。它們均采用NMOS工藝,集成度約9000只晶體管,平均指令執(zhí)行時間為1S2S，采用匯編語言、BASIC、Fortran編程，使用單用戶操作系統(tǒng)。1.1.2 個人的計算機的歷史第3階段（19781984年）是16位微處理器時代，通常稱為第3代，其典型產(chǎn)品是Intel公司的8086/

5、8088，Motorola公司的M68000，Zilog公司的Z8000等微處理器。其特點是采用HMOS工藝，集成度（2000070000晶體管/片）和運算速度（基本指令執(zhí)行時間是0.5s）都比第2代提高了一個數(shù)量級。指令系統(tǒng)更加豐富、完善，采用多級中斷、多種尋址方式、段式存儲機構(gòu)、硬件乘除部件，并配置了軟件系統(tǒng)。1981年IBM公司推出的個人計算機采用8088CPU。1.1.2 個人的計算機的歷史1982年，英特爾公司在8086的基礎(chǔ)上，研制出了80286微處理器。1984年，IBM公司推出了以80286處理器為核心組成的16位增強型個人計算機IBM PC/AT。由于IBM公司在發(fā)展個人計算

6、機時采用了技術(shù)開放的策略，使個人計算機風(fēng)靡世界。1.1.2 個人的計算機的歷史第4階段（19851992年）是32位微處理器時代，又稱為第4代。其典型產(chǎn)品是Intel公司的80386/80486，Motorola公司的M69030/68040等。其特點是采用HMOS或CMOS工藝，集成度高達100萬個晶體管/片，具有32位地址線和32位數(shù)據(jù)總線。每秒鐘可完成600萬條指令（Million Instructions Per Second，MIPS）。1.1.2 個人的計算機的歷史第5階段（1993-2005年）是奔騰（pentium）系列微處理器時代，通常稱為第5代。典型產(chǎn)品是Intel公司的奔

7、騰系列芯片及與之兼容的AMD的K6系列微處理器芯片。內(nèi)部采用了超標(biāo)量指令流水線結(jié)構(gòu)，并具有相互獨立的指令和數(shù)據(jù)高速緩存。隨著MMX（Multi Media eXtended）微處理器的出現(xiàn)，使微機的發(fā)展在網(wǎng)絡(luò)化、多媒體化和智能化等方面跨上了更高的臺階。1.1.2 個人的計算機的歷史第6階段2005年至今是酷睿（Core）系列微處理器時代，通常稱為第6代?！翱犷！笔且豢铑I(lǐng)先節(jié)能的新型微架構(gòu)，設(shè)計的出發(fā)點是提供卓然出眾的性能和能效，提高每瓦特性能，也就是所謂的能效比。早期的酷睿是基于筆記本處理器的。1.2 軟硬件基本知識目錄contents軟件是指實現(xiàn)算法的程序及其文檔，包括計算機本身運行所需的系

8、統(tǒng)軟件（System Software）和用戶完成特定任務(wù)所需的應(yīng)用軟件（Application Software）等。硬件是指實際的物理設(shè)備，包括計算機的主機及其外部設(shè)備。PC是由硬件系統(tǒng)和軟件系統(tǒng)兩大部分組成的。1.2.1 馮諾依曼結(jié)構(gòu)1.2.1 馮諾依曼結(jié)構(gòu)Python在這里1.2.1 馮諾依曼結(jié)構(gòu)二進制“二進制”的思想是指在計算機中，指令和數(shù)據(jù)都以二進制形式表示。計算機采用二進制，而不采用十進制，是因為二進制數(shù)據(jù)有以下一些主要特點：二進制數(shù)容易表示二進制數(shù)只含有兩個數(shù)字和，因此可用大量存在的具有兩個不同穩(wěn)定物理狀態(tài)的元件來表示同時，由于表示二進制數(shù)的元件的狀態(tài)數(shù)少，故數(shù)據(jù)傳送不易出錯，

9、工作穩(wěn)定可靠。二進制數(shù)的運算規(guī)則簡單二進制數(shù)的加法和乘法的運算規(guī)則，都比十進制數(shù)簡單得多，這使得計算機中的運算部件的結(jié)構(gòu)也相應(yīng)地比較簡單。它的加法規(guī)則和乘法規(guī)則都只有條：0+0=0 0+1=1 1+0=1 1+1=10 00=0 01=0 10=0 11=1二進制可進行邏輯計算因二進制數(shù)的兩個數(shù)字和與邏輯代數(shù)的邏輯變量取值一樣，故可采用二進制數(shù)進行邏輯運算。為了和十進制區(qū)別，Python在書面表示時，二進制采用0b或0B作為前綴，八進制采用0o或0O作為前綴，十六進制采用0 x或0X作為前綴。1.2.1 馮諾依曼結(jié)構(gòu)馮諾伊曼結(jié)構(gòu)“存儲程序和程序控制”的思想為馮諾伊曼機的基本結(jié)構(gòu)，即計算機硬件系

10、統(tǒng)由運算器、控制器、存儲器、輸入設(shè)備和輸出設(shè)備組成。到目前為止，幾乎所有計算機的結(jié)構(gòu)都按馮諾伊曼結(jié)構(gòu)。運算器運算器（arithmetic unit）的主要功能是完成對數(shù)據(jù)的算術(shù)運算、邏輯運算和邏輯判斷等操作。在控制器的控制下，它對取自存儲器或寄存在其內(nèi)部寄存器的數(shù)據(jù)進行算術(shù)或邏輯運算，其結(jié)果暫存內(nèi)部寄存器或送到存儲器。控制器控制器（control unit）的主要作用是控制各部件的工作，使計算機自動地執(zhí)行程序。它按存儲順序取出指令，并對指令進行分析，然后向各部件發(fā)出相應(yīng)的控制信號，使這些部件協(xié)調(diào)動作，完成指令所規(guī)定的操作。這樣逐一執(zhí)行一系列指令，就使計算機能夠按照這一系列指令組成的程序的要求自

11、動運行。控制器和運算器合在一起成為中央處理器（CPUCentral Processing Unit），它是計算機的核心部件。存儲器存儲器（memory）是用來存儲程序和數(shù)據(jù)的部件。用戶先通過輸入設(shè)備把程序和數(shù)據(jù)存儲在存儲器中。運行時，控制器從存儲器逐一取出指令加以分析，發(fā)出控制命令以完成指定的操作；根據(jù)控制命令，從存儲器取出數(shù)據(jù)送到運算器中運算或把運算器中的結(jié)果送到存儲器保存?？梢?，可從存儲器進行“讀”，或?qū)Υ鎯ζ鬟M行“寫”。運算器、控制器、內(nèi)存儲器合起來稱為計算機的主機。1.2.1 馮諾依曼結(jié)構(gòu)馮諾伊曼結(jié)構(gòu)輸入設(shè)備和輸出設(shè)備輸入（input）設(shè)備能把程序、數(shù)據(jù)、圖形、圖像、聲音、控制現(xiàn)場的模

12、擬量等信息，通過輸入接口轉(zhuǎn)換成計算機可以接收的電信號。常用的輸入設(shè)備有鍵盤、鼠標(biāo)器、操縱桿、卡片輸入機、紙帶輸入機、光筆、語音識別裝置、數(shù)字化儀、掃描儀、條形碼閱讀器、光學(xué)字符閱讀機（OCROptical Character Reader）、調(diào)制解調(diào)器（modem）及各種模數(shù)（A/D）轉(zhuǎn)換器等。輸出（output）設(shè)備能把計算機運行結(jié)果或過程，通過輸出接口轉(zhuǎn)換成人們所要求的直觀形式或控制現(xiàn)場能接受的形式。常見的輸出有顯示器、打印機、繪圖儀、卡片穿孔機、紙帶穿孔機、語音合成裝置、縮微膠卷輸出設(shè)備、modem 及各種數(shù)模（D/A） 轉(zhuǎn)換器等。1.2.1 馮諾依曼結(jié)構(gòu)3 PC的系統(tǒng)部件現(xiàn)代PC既簡單

13、又復(fù)雜。說它簡單，是因為這些年來把系統(tǒng)所用的許多元器件集成為越來越少的組件。說它又是復(fù)雜的，是因為現(xiàn)代系統(tǒng)中的每一個部件完成了以前系統(tǒng)中相同部件多得多的功能。下面是組裝一個現(xiàn)代計算機系統(tǒng)所需要的基本組件主板；CPU；存儲器；顯示適配器；顯示器；機箱；電源；軟盤驅(qū)動器；硬盤驅(qū)動器；CD-ROM；聲卡；鍵盤；鼠標(biāo)；其他可選硬件等。1.2.2 計算機軟件發(fā)展1. 微機上的典型操作系統(tǒng)Windows操作系統(tǒng)的發(fā)展1.2.2 計算機軟件發(fā)展2.語言處理系統(tǒng)（1）匯編程序匯編程序（assembler）是將匯編語言編寫的源程序翻譯加工成機器語言表示的目標(biāo)程序的一種軟件。匯編程序一般還提供查錯、修改等功能，并

14、對源程序中出現(xiàn)的偽指令等作相應(yīng)的處理。（2）解釋程序解釋程序（Interpreter）將高級程序設(shè)計語言編寫的源程序按動態(tài)的運行順序逐句進行翻譯并執(zhí)行，即每翻譯一句就產(chǎn)生一系列完成該語句功能的機器指令并立即執(zhí)行這一系列機器指令，如此進行，直至源程序運行結(jié)束。在這過程中，若出現(xiàn)錯誤，則系統(tǒng)會顯示出錯信息，待修正后才能繼續(xù)下去，解釋程序的這種工作方式，便于實現(xiàn)人機會話。（3）編譯程序編譯程序（compiler）是能將用高級程序設(shè)計語言編寫的源程序翻譯成用匯編語言或機器語言表示的目標(biāo)程序。編譯程序把源程序翻譯成目標(biāo)程序一般經(jīng)過詞法分析、語法分析、中間代碼生成、代碼優(yōu)化和目標(biāo)代碼生成五個階段。從以上所

15、述可見，匯編程序和編譯程序都產(chǎn)生目標(biāo)程序，而解釋程序不產(chǎn)生目標(biāo)程序，解釋程序可提供人機對話的工作方式，使得用戶對源程序的調(diào)試、修改和擴充比較方便，但程序執(zhí)行的速度比較慢；編譯程序?qū)υ闯绦蜻M行編譯產(chǎn)生目標(biāo)程序，將來執(zhí)行的速度較快，但對源程序修改后必須重新編譯。1.2.2 計算機軟件發(fā)展3. 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)（Data Base System），數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)（DBMSData Base Management System）。數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)是一門綜合的軟件技術(shù)，它研究如何有效地組織數(shù)據(jù)和方便地處理數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)是一個記載和維護數(shù)據(jù)信息的系統(tǒng)，它由數(shù)據(jù)、硬件、軟件和用戶四部分構(gòu)成。數(shù)據(jù)是數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)

16、的重要資源。在系統(tǒng)中，一般把它組織成一些數(shù)據(jù)庫存儲，它具有冗余小、可共享等特點。所謂數(shù)據(jù)庫，可理解成按一定的方式組織起來的操作數(shù)據(jù)的集合。硬件是數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的物質(zhì)基礎(chǔ)，包括存儲系統(tǒng)中數(shù)據(jù)的存儲設(shè)備以及有關(guān)的控制設(shè)備，如硬盤、光盤等。軟件是數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)。它是用戶和物理數(shù)據(jù)庫之間的接口，能把數(shù)據(jù)庫的物理細節(jié)屏蔽起來，向用戶提供一個使用方便靈活的友善的工作界面。數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)是一組軟件的集合，用來定義數(shù)據(jù)庫，幫助和控制用戶為增加、刪除、修改和檢索數(shù)據(jù)時對數(shù)據(jù)庫的訪問和使用，提供數(shù)據(jù)獨立性、完整性和安全性的保障。1.2.2 計算機軟件發(fā)展4. 應(yīng)用軟件在計算機硬件和系統(tǒng)軟件的支持下，面向具體問題和具體

17、用戶的軟件，稱為應(yīng)用軟件。應(yīng)用軟件是一些具有一定功能并滿足一定要求的應(yīng)用程序的組合。目前，一些應(yīng)用軟件有的已逐步標(biāo)準(zhǔn)化、模塊化，形成了解決某類典型問題的應(yīng)用程序組合，即軟件包（package），如財務(wù)管理軟件包、統(tǒng)計軟件包、運籌學(xué)軟件包等。隨著計算機應(yīng)用的日益廣泛深入，各種應(yīng)用軟件的數(shù)量不斷增加，質(zhì)量日趨完善，使用更加靈活方便，通用性越來越強，人們只要略加學(xué)習(xí)一些基礎(chǔ)知識和基本操作方法，就可以利用這些應(yīng)用軟件進行數(shù)據(jù)處理、文字處理、輔助設(shè)計等。如同軟硬件的界限在不斷變化一樣，系統(tǒng)軟件和應(yīng)用軟件之間也不存在明顯的界限。1.3 常用編程語言介紹目錄contents1.3 常用編程語言介紹1.3.1

18、 機器語言計算機指令系統(tǒng)中的指令由，代碼組成并且能被機器直接理解執(zhí)行，它們被稱為機器指令。機器指令的集合就是該計算機的機器語言，即計算機可以直接接收、理解的語言。機器語言能利用機器指令精確地描述算法，并且所編程序占用內(nèi)存空間少、執(zhí)行速度快。用機器語言編寫程序是一件十分繁瑣的工作，不僅要記住用，代碼表示的各條指令的不同功能，而且這種全部由，代碼組成的程序，直觀性很差，容易出錯，閱讀檢查和修改調(diào)試都較困難。不僅如此，由于不同類型的計算機的指令系統(tǒng)不同，機器語言也不同。因此，機器語言是一種面向機器的語言。1.3 常用編程語言介紹1.3.3 高級程序設(shè)計語言高級程序設(shè)計語言又稱算法語言或高級語言。高級

19、程序設(shè)計語言不再依賴機器，而是面向過程。換句話說，一般情況下，人們無需了解計算機的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，只要選擇適當(dāng)?shù)臄?shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和正確的算法，就可以依照高級程序設(shè)計語言的語法規(guī)則，編寫能描述解題過程的程序。高級程序設(shè)計語言很接近人們習(xí)慣使用的自然語言和數(shù)學(xué)語言。它允許用由英語單詞組成的語句編寫解題程序，程序中所用的各種運算符號、運算表達式與日常使用的數(shù)學(xué)式子相仿，因此容易被人們理解和使用。用高級程序設(shè)計語言編寫的程序不能直接在計算機上運行，必須先經(jīng)過相應(yīng)語言處理系統(tǒng)加工后，才能在計算機上執(zhí)行。1.3 常用編程語言介紹目前，已有數(shù)百種高級程序設(shè)計語言。這些語言各有特點，分別適用于編寫某些方面的程序。應(yīng)用比較廣

20、泛的有下列一些語言：FORTRAN（FORmula TRANslator），IBM公司1954年推出，它是第一種高級語言，主要用于科學(xué)計算、數(shù)據(jù)分析，人稱為60年代的語言，是美國的第一個國家標(biāo)準(zhǔn)語言。ALGOL（ALGOrithmic Language），由GAMM（德意志聯(lián)邦共和國應(yīng)用數(shù)學(xué)與力學(xué)協(xié)會）于1958年推出，也用于科學(xué)計算、數(shù)據(jù)分析，我國在0、年代使用較多。ALGOL 語言是結(jié)構(gòu)化語言的雛形。COBOL（COmmon Business Oriented Language），在美國國防部組織下，由CODASYL（COnference on Data System Language數(shù)據(jù)

21、庫系統(tǒng)語言協(xié)會）推出，它是當(dāng)今全世界使用最多的語言，主要用來進行商業(yè)數(shù)據(jù)處理，是美國的第二個國家標(biāo)準(zhǔn)語言。Pascal語言是1971年瑞士的 N Wirth 教授推出的，堪稱全能新秀，它是ALGOL語言的改進和發(fā)展，是完全的結(jié)構(gòu)化語言，被稱為70年代的語言。BASIC（Beginners All purpose Symbolic Instruction Code） 語言是美國的JK Kemeny 和T E Kurtz教授于1965年推出的，作為一種入門語言，在個人計算機上使用最多。LISP（LISt Processing language） 由MIT的JMcCarthy 于1980年推出，稱為

22、表處理語言，人工智能中使用最多。1.3 常用編程語言介紹PROLOG（PROgramming in LOGic） 是法國的 A Colmeraner于1972年推出，在日本第五代計算機的 KIPS 計劃中作為核心語言引起人們的普遍重視。C于1973年由貝爾實驗室的D M Ritchie推出，作為UNIX操作系統(tǒng)的書寫語言，正廣泛運用于系統(tǒng)設(shè)計中，主要用于書寫系統(tǒng)程序。而緊隨其后的C+是Microsoft公司開發(fā)的基于C/C+的集成開發(fā)工具。它是一種應(yīng)用較廣泛的面向?qū)ο蟮某绦蛟O(shè)計語言，使用它可以實現(xiàn)面向?qū)ο蟮某绦蛟O(shè)計。而C語言只是C+的一個子集，C+包含了C語言的全部內(nèi)容，C+保持與C語言的兼容

23、?，F(xiàn)在所流行Visual C+是代碼效率最高的Windows應(yīng)用程序的開發(fā)工具。其編譯器，調(diào)試器，連接器，編輯器，資源編輯器的功能特別強大，在編輯器中還提供了自動語句生成功能，編輯器會自動提示函數(shù)的參數(shù)，對象的參數(shù)，對象的成員。另外，Visual C+ 還提供了很多向?qū)?，用戶可以利用它直接編寫Windows應(yīng)用程序。Visual BASIC for Windows程序設(shè)計語言是Microsoft公司于1991年推出，從而使得開發(fā)Windows應(yīng)用軟件變得簡單、方便，利用它們可以有效地開發(fā)出符合Windows風(fēng)格的應(yīng)用程序。Visual BASIC是采用可視化工具、面向?qū)ο?、事件?qū)動的高級程序設(shè)

24、計語言。Java是Sun公司于1995年推出的一種新的程序設(shè)計語言。雖然提出該語言的初衷與Internet無關(guān)，但它確實是借助Internet而流行開來的。1.3 常用編程語言介紹1.4 Python語言介紹目錄contents1.4.1 Python語言的歷史1.4.2 Python語言的優(yōu)勢1.4.3 Python語言的特點使用方便Python是一種腳本語言，是解釋型語言，這使其能夠在各種不同的平臺上運行，只要安裝相應(yīng)的解釋器，并且不需要復(fù)雜的設(shè)置和配置，也不需要進行編譯鏈接，敲入的Python代碼就可以直接運行起來。清晰易讀Python語言使用縮進來表示程序中的嵌套關(guān)系，強制形成一致的編

25、程風(fēng)格；同時，其省略了變量的預(yù)定義，使其代碼更接近于自然語言的表達，這使得使用Python語言編寫的程序非常容易讀懂。功能豐富Python基于開源擁有非常強大的基本類庫和數(shù)量眾多的第三方擴展庫，這使得人們要通過編程實現(xiàn)相應(yīng)的功能變得非常簡單，這也是Python得以流行的原因之一。除此之外，Python還具備實用化的面向?qū)ο缶幊烫攸c，它用最簡單的方法讓編程者能夠享受到面向?qū)ο髱淼暮锰?。即使作為腳本語言，Python的執(zhí)行速度并不慢。1.4.4 Python語言的應(yīng)用謝謝觀看Python程序設(shè)計與應(yīng)用第二章 Python編程環(huán)境搭建Python程序設(shè)計與應(yīng)用目錄contentsAnaconda安

26、裝與Python編程界面如何選擇Anaconda版本和Anaconda的下載安裝、編程界面介紹Anaconda其他常用功能常用軟件包下載和安裝方法、常用包的使用方法介紹了解IDLE開發(fā)環(huán)境Python的官網(wǎng)自帶集成開發(fā)環(huán)境IDLE介紹Anaconda安裝與Python編程界面2.1.1 Anaconda安裝過程2.1.2 Anaconda中的python編輯器 Spyder目錄contentsAnaconda 世界上最大的蟒蛇編程環(huán)境的搭建問題使得大多數(shù)Python初學(xué)者們頭疼不已，本課程推薦使用Anaconda來管理你的安裝環(huán)境和各種工具包，使得你能夠真正體會到“簡單易學(xué)”這幾個字。Anac

27、onda是一個用于科學(xué)計算的Python發(fā)行版，支持Linux， Mac，Windows系統(tǒng)。Anaconda是在conda（一個包管理器和環(huán)境管理器）上發(fā)展出來，附帶了一大批常用數(shù)據(jù)科學(xué)包，還提供了包管理與環(huán)境管理的功能，可以很方便地解決多版本python并存、切換以及各種第三方包安裝問題。使你可以不做任何設(shè)置即可立即開始Python編程。2.1.1Anaconda安裝過程（2）安裝Anaconda同意許可協(xié)議啟動安裝2.1.1Anaconda安裝過程（2）安裝Anaconda選擇安裝路徑選擇可見用戶2.1.1Anaconda安裝過程（2）安裝Anaconda初學(xué)者推薦安裝選項初學(xué)者兩個均打

28、勾高級安裝選項2.1.1Anaconda安裝過程（2）安裝Anaconda安裝完畢安裝VSCode初學(xué)者可以直接跳過skip2.1.1Anaconda安裝過程（3）啟動AnacondaAnaconda安裝后，在桌面上找到下圖圖標(biāo)或者開始菜單中選擇啟動Anaconda Navigator。啟動后界面如圖所示可以從界面中看到它包含多個應(yīng)用程序，Anaconda Navigator就是這些程序的導(dǎo)航入口。Anaconda就像一個集成開發(fā)工具箱，將python一般用到的所有工具都集成在里面，對于初學(xué)者不需要另外任何配置即可進行編程。Anaconda Navigator2.1.2 Anaconda中的p

29、ython編輯器Spyder（1）Spyder基本窗口Anaconda Navigator中選擇Spyder下面的lunch按鈕。Anaconda會為我們啟動python的編譯工具Spyder。 Spyder編輯器窗口Editor窗口IPython Console窗口variable explorer/file explorer/help窗口Spyder（python3.6）運行界面2.1.2 Anaconda中的python編輯器 Spyder（1）Spyder基本窗口Spyder界面 Spyder工具條文件工具條創(chuàng)建、打開、保存py文件運行工具條 分別代表在運行菜單下的如下選項2.1.2

30、Anaconda中的python編輯器 Spyder（1）Spyder基本窗口Spyder界面 Spyder工具條文件工具條創(chuàng)建、打開、保存py文件運行工具條 2.1.2 Anaconda中的python編輯器 Spyder（1）Spyder基本窗口Spyder界面 Spyder工具條調(diào)試工具條2.1.2 Anaconda中的python編輯器 Spyder（2）使用Spyder編寫代碼【例題2.1】 使用spyder編寫變量定義、運算和輸出并觀察各窗口變化在editor窗口中輸入代碼a=10b=15print(a+b) 開始執(zhí)行這三條語句執(zhí)行結(jié)果控制臺窗口變量管理器窗口2.1.2 Anaco

31、nda中的python編輯器 Spyder（3）使用console直接運行【例題2.2】在控制臺窗口中直接輸入代碼運行在控制臺窗口中輸入In 2: c=”hello”觀察變量管理器窗口str類型變量c，其值為“hello”控制臺窗口輸入Str型變量c2.1.2 Anaconda中的python編輯器 Spyder（3）使用console直接運行【例題2.2】在控制臺窗口中直接輸入代碼運行繼續(xù)輸入代碼In 3: d=” Tom”In 4: print c+d錯誤提示按提示修改程序2.1.2 Anaconda中的python編輯器 Spyder（4）在console中使用幫助通過在console中

32、，可以使用help(參數(shù))的方式來進行相關(guān)函數(shù)的幫助查詢。在console窗口中輸入help(print)輸出print用法使用help輸出print用法Anaconda其他常用功能2.2.1 常用應(yīng)用程序及pip模塊安裝命令2.2.2 常用科學(xué)包介紹目錄contents2.2.1 常用應(yīng)用程序及pip模塊安裝命令（1）常用應(yīng)用在Anaconda Navigator的home界面中包含了已安裝的Jupyter Lab、Jupyter Notebook、QTconsole、Spyder四個應(yīng)用以及Glueviz、Orange 3 APP、Rstudio、VSCode待安裝的應(yīng)用。其中Jupyte

33、rLab是包含了Jupyter(筆記本)的一個超集。它允許開發(fā)者打開多種格式的文件，包括：支持語言的源代碼文件，純文本、CSV（和其他分隔符的文本格式）、JSON、各類圖片、甚至是PDF格式的文件。Rstudio則是一種R語言的集成開發(fā)環(huán)境，直接點擊Install即可對其下載安裝。VSCode可以將微軟的VS進行擴展，使之對python有一個很好的支持，同樣點擊install即可下載安裝2.2.1 常用應(yīng)用程序及pip模塊安裝命令（1）常用應(yīng)用安裝-Pip命令如果你需要更新或重新安裝Jupyter。只需在cmd窗口中輸入pip install jupyter就可以了。C:Pip install

34、 jupyter安裝過程安裝成功2.2.1 常用科學(xué)包介紹（1）Numpy介紹NumPy代表 “Numeric Python”，其前身就是Numeric。它是一個由多維數(shù)組對象和用于處理數(shù)組的例程集合組成的庫。2005年，Travis Oliphant 通過將Numarray的功能集成到Numeric 包中來創(chuàng)建了NumPy包。 這個開源項目有很多貢獻者。使用NumPy，開發(fā)人員可以執(zhí)行以下操作：數(shù)組的算數(shù)和邏輯運算。傅立葉變換和用于圖形操作的例程。與線性代數(shù)有關(guān)的操作。NumPy 擁有線性代數(shù)和隨機數(shù)生成的內(nèi)置函數(shù)。NumPy通常與 SciPy（Scientific Python）和 Mat

35、plotlib（繪圖庫）一起使用。2.2.1 常用科學(xué)包介紹（2）Numpy安裝安裝 NumPy：pip install numpyAnaconda安裝好后自帶numpy包。測試是否有安裝numpy的方法可以直接在代碼中導(dǎo)入numpy包即可在console中輸入Import numpy as np回車后無錯誤提示即認(rèn)為已安裝成功如果未安裝，則應(yīng)提示ModuleNotFoundErrorHelp (numpy.sort)可調(diào)出numpy.sort函數(shù)的相關(guān)幫助文檔2.2.1 常用科學(xué)包介紹（3）Numpy應(yīng)用-排序【例題2.4】使用numpy對數(shù)組進行排序，觀察并分析numpy的sort功能。在

36、editor窗口中輸入以下代碼，選中后按F9此時得到運行結(jié)果如下：我們的數(shù)組是：3 7 9 1調(diào)用 sort() 函數(shù)：3 7 1 9沿軸 0 排序：3 1 9 7我們的數(shù)組是：(raju, 21) (anil, 25) (ravi, 17) (amar, 27)按 name 排序：(amar, 27) (anil, 25) (raju, 21) (ravi, 17)import numpy as np a = np.array(3,7,9,1) print( 我們的數(shù)組是： )print( a )print( n )print( 調(diào)用 sort() 函數(shù)： )print( np.sort(a

37、) )print( n )print( 沿軸 0 排序： )print( np.sort(a, axis = 0) )print( n )# 在 sort 函數(shù)中排序字段 dt = np.dtype(name, S10),(age, int) a=np.array(raju,21),(anil,25),(ravi,17),(amar,27),dtype = dt) print( 我們的數(shù)組是： )print( a )print( n )print( 按 name 排序： )print( np.sort(a, order = name)2.2.1 常用科學(xué)包介紹（1）Pandas介紹Python

38、 Data Analysis Library 或 Pandas 是基于NumPy 的一種工具，該工具是為了解決數(shù)據(jù)分析任務(wù)而創(chuàng)建的。Pandas 納入了大量庫和一些標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)據(jù)模型，提供了高效地操作大型數(shù)據(jù)集所需的工具。Pandas提供了大量能使我們快速便捷地處理數(shù)據(jù)的函數(shù)和方法。它是使Python成為強大而高效的數(shù)據(jù)分析環(huán)境的重要因素之一。2.2.1 常用科學(xué)包介紹（1）Pandas介紹Pandas基于兩種數(shù)據(jù)類型：series與dataframe。series是一個一維的數(shù)據(jù)類型，其中每一個元素都有一個標(biāo)簽。如果你閱讀過這個系列的關(guān)于Numpy的文章，你就可以發(fā)現(xiàn)series類似于Numpy

39、中元素帶標(biāo)簽的數(shù)組。其中，標(biāo)簽可以是數(shù)字或者字符串。dataframe是一個二維的表結(jié)構(gòu)。Pandas的dataframe可以存儲許多種不同的數(shù)據(jù)類型，并且每一個坐標(biāo)軸都有自己的標(biāo)簽。你可以把它想象成一個series的字典項。2.2.1 常用科學(xué)包介紹（2）Pandas應(yīng)用舉例【例題2.5】使用pandas隨機生成四組數(shù)據(jù)并繪制折線圖在Editor中加入代碼import pandas as pdimport numpy as npdf = pd.DataFrame(np.random.randn(10,4),index=pd.date_range(2018/12/18,periods=10),

40、 columns=list(ABCD)df.plot()運行后，可以得到左側(cè)圖像其中，ABCD為隨機生成的Dataframe。2.2.1 常用科學(xué)包介紹（3）Matplotlib應(yīng)用舉例Matplotlib 是一個 Python 的繪圖庫，它以各種硬拷貝格式和跨平臺的交互式環(huán)境生成出版質(zhì)量級別的圖形。這個繪圖庫包要比pandas里的繪圖功能強大多了。import matplotlib.pyplot as pltimport numpy as npfrom mpl_toolkits.mplot3d import Axes3Dfig = plt.figure(figsize=(12, 8)ax =

41、 Axes3D(fig)# 生成X，YX = np.arange(-4, 4, 0.25)Y = np.arange(-4, 4, 0.25)X,Y = np.meshgrid(X, Y)R = np.sqrt(X*2 + Y*2)# height valueZ = np.sin(R)# 繪圖# rstride（row）和cstride(column)表示的是行列的跨度ax.plot_surface(X, Y, Z, rstride=1, # 行的跨度 cstride=1, # 列的跨度cmap=plt.get_cmap(rainbow) # 顏色映射樣式設(shè)置 )# offset 表示距離zd

42、ir的軸距離ax.contourf(X, Y, Z, zdir=z, offest=-2, cmap=rainbow)ax.set_zlim(-2, 2)plt.show()運行代碼可以生成以下三維的圖形2.2.1 常用科學(xué)包介紹（4）ScipySciPy是一款方便、易于使用、專為科學(xué)和工程設(shè)計的Python工具包.它包括統(tǒng)計,優(yōu)化,整合,線性代數(shù)模塊,傅里葉變換,信號和圖像處理,常微分方程求解器等等。了解IDLE開發(fā)環(huán)境2.3.1 啟動IDLE2.3.2 使用IDLE編寫Python程序目錄contents2.3.1 啟動IDLE當(dāng)安裝好python以后，IDLE就自動安裝好了，不需要另外去

43、找。在開始菜單中選擇IDLE（Python3.x 64-bit）即可啟動。2.3.1 使用IDLE編寫程序（1）IDLE Python shellIDLE是一個功能完備的代碼編輯器，允許在這個編輯器中編寫代碼。啟動IDLE時會出現(xiàn)python 3.x.x shell的窗口，這就是IDLE的窗口了，在窗口中會顯示“三個尖括號”提示符（）,可以輸入代碼。IDLE提供大量特性：TAB鍵自動補全輸入python的關(guān)鍵字Print中的pr，按下TAB鍵可以將代碼補全2.3.1 使用IDLE編寫程序（1）IDLE Python shellIDLE是一個功能完備的代碼編輯器，允許在這個編輯器中編寫代碼。啟動

44、IDLE時會出現(xiàn)python 3.x.x shell的窗口，這就是IDLE的窗口了，在窗口中會顯示“三個尖括號”提示符（）,可以輸入代碼。IDLE提供大量特性：回退代碼語句當(dāng)運行代碼后，可使用Alt+P 回退到上一次編輯的Python代碼。使用ALT+N轉(zhuǎn)入下一條代碼。自動補全代碼 Alt+/（查找編輯器內(nèi)已經(jīng)寫過的代碼來補全)補全提示Ctrl+Shift+space 如果默認(rèn)與輸入法沖突，可以通過以下路徑找到快捷鍵定義并修改Options-configure IDLE-Keys- force-open-completions提示的時候只要按空格就出來對于的，否則翻上下鍵不需要按其他鍵自動就補

45、全了。2.3.1 使用IDLE編寫程序（2）在shell中運行代碼IDLE在shell中運行代碼與anaconda中的console窗口運行代碼類似，在提示符下直接輸入代碼即可執(zhí)行。如果輸入代碼錯誤，IDLE同樣可以提示出錯代碼并給出錯誤分析。2.3.1 使用IDLE編寫程序（2）在shell中運行代碼在shell中，可以在debug窗口中選擇debugger調(diào)出debug control。通過此窗口可以隨時查看變量、函數(shù)在運行過程中的狀態(tài)，并進行斷點調(diào)試。2.3.1 使用IDLE編寫程序（3）創(chuàng)建py代碼文件并運行IDLE也可以創(chuàng)建多行的py代碼文件并批量執(zhí)行代碼，首先，通過文件菜單下新建一

46、個文件，IDLE會重新開一個代碼編輯窗口，我們可以通過這個窗口編寫一個a.py的文件。編寫后可以單擊 “run”-“run module”來執(zhí)行代碼。同樣，在run菜單下，可以利用check module來檢查程序語法錯誤，另外，在執(zhí)行過一次的shell中，可以直接通過import a來再次運行a.py。謝謝觀看第二章Python編程環(huán)境搭建Python第三章 Python入門Python程序設(shè)計與應(yīng)用第三章 Python入門3.1 標(biāo)識符、關(guān)鍵字和數(shù)據(jù)類型3.2 常量與變量3.3 運算符與表達式3.4 源程序書寫風(fēng)格3.5 賦值語句3.6基本輸入/輸出3.7字符串操作3.8 Python內(nèi)置

47、函數(shù)目錄contents3.1 標(biāo)識符、關(guān)鍵字和數(shù)據(jù)類型3.1.1 標(biāo)識符、關(guān)鍵字 1. Python標(biāo)識符 標(biāo)識符是程序開發(fā)人員自己定義的一些符號和名稱，這些符號和名稱用來標(biāo)識編寫程序用到的變量名、函數(shù)名、文件名等。 Python規(guī)定標(biāo)識符只能由字母、數(shù)字和下劃線三種字符組成，且第一個字符必須為字母或下劃線。Python標(biāo)識符沒有長度限制。 2. Python關(guān)鍵字 每個關(guān)鍵字都有特殊的含義。Python語言自己已經(jīng)使用了，不允許開發(fā)者自己定義和關(guān)鍵字相同名字的標(biāo)識符。3.1.2.標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)類型 Python標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)據(jù)類型可分為7種，之所以有不同的數(shù)據(jù)類型，是基于不同的需要。見下表。表3.2

48、標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)類型數(shù)據(jù)類型名稱描述Number（數(shù)字）包括int（整型）,float（浮點型）,complex（復(fù)數(shù)型） String（字符串）例如：hello 表3.2 標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)類型數(shù)據(jù)類型名稱描述Number（數(shù)字）包括int（整型）,fl表3.2 標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)類型數(shù)據(jù)類型名稱描述Number（數(shù)字）包括int（整型）,float（浮點型）,complex（復(fù)數(shù)型） String（字符串）例如：hello Bool（布爾型）True，F(xiàn)alse List（列表）例如：1,2,3Dictionary（字典） 例如：1:nihao,2:hello Tuple（元組）例如：(1,2,3,abc) Set（

49、集合）例如：乒乓球,足球,游泳,唱歌 oat（浮點型）,complex（復(fù)數(shù)型） String（字符串）例如：hell數(shù)據(jù)類型名稱描述Number（數(shù)字）包括int（整型）,float（浮點型）,complex（復(fù)數(shù)型） String（字符串）例如：hello Bool（布爾型）True，F(xiàn)alse List（列表）例如：1,2,3Dictionary（字典） 例如：1:nihao,2:hello Tuple（元組）例如：(1,2,3,abc) Set（集合）例如：乒乓球,足球,游泳,唱歌 o Bool（布爾型）True，F(xiàn)alse List（列表）例如：1,2,3 3.2 常量與變量3.2.

50、1.常量 在程序執(zhí)行過程中，其值不能被改變的量稱為常量。1. 數(shù)字 數(shù)字也稱數(shù)值，Python支持以下三種數(shù)值類型： （1）整型（int）：用于表示整數(shù)，不帶小數(shù)點，可以有正號或負(fù)號。例如，23，-456，987648等。 （2）浮點型（float）：用于表示實數(shù)（浮點數(shù)），可以有正號或負(fù)號。浮點數(shù)也可用科學(xué)計數(shù)法表示，如2.346e12表示2.346 1012。 (3)復(fù)數(shù)型（complex）：用于表示數(shù)學(xué)中的復(fù)數(shù)，如6+3j、2.8-5.2j，復(fù)數(shù)的虛部以字母j或J結(jié)尾。2.字符串（String） 字符串是常用的數(shù)據(jù)類型。字符串常量是用一對英文半角引號括起來的0個或多個字符序列，這里的“引

51、號”可以是單引號或者雙引號或者三引號（三個單引號或者三個雙引號）。如hello、12.30、大家好、你好，都是Python字符串，是空字符串（0個字符）。下面介紹一下字符串中的轉(zhuǎn)義字符。 有一些具有特殊含義的控制字符，如回車、換行等，這些非顯示字符難以用一般形式的字符表示。為了表示它們，Python 用轉(zhuǎn)義字符的方式定義它們，即用“”開頭，后面跟一個固定字符表示某個特定的控制符。常用的轉(zhuǎn)義字符見表3.3。表3.3 常用的轉(zhuǎn)義字符及含義3.布爾型 布爾型常量只有兩個值：True和False。True表示邏輯真，F(xiàn)alse表示邏輯假。4.空值 Python有一個特殊的空值常量None。與0值和空字

52、符串不同，None表示什么都沒有。3.2.2 變量 所謂變量，是指在程序執(zhí)行過程中其值可以改變的量。變量是程序最基本最重要的組成元素之一?？匆韵麓a：num1 = 100num2 = 25result1 = num1 + num2 Python語言采用基于值的內(nèi)存管理方式，不同的值分配不同的內(nèi)存空間。變量不是某一個固定內(nèi)存單元的標(biāo)識，而是對內(nèi)存中存儲的某個數(shù)據(jù)的引用。x = 100 對于x = 100，Python做了這樣的工作：在內(nèi)存中找個地方（存儲單元）把整數(shù)100存起來，把x和這個地方聯(lián)系起來。這個過程，可以想象成把“標(biāo)有x的標(biāo)簽”貼在了存放100的存儲單元上。3.3 運算符與表達式 所

53、謂表達式就是由運算符和操作數(shù)、圓括號（）等組成的式子。運算符表示執(zhí)行何種運算，操作數(shù)包括常量、變量、函數(shù)等。通過對表達式運算可得到一個值?？匆粋€簡單Python表達式，9+5 -3，這里Python把9、5、-3稱為操作數(shù)，+號和-稱為運算符。3.3.1算術(shù)運算符 算術(shù)運算符可實現(xiàn)算術(shù)運算。算術(shù)運算符如表3.4所示。3.3.2關(guān)系運算符 關(guān)系運算符用于兩個值的比較，返回結(jié)果為True或False。3.3.3邏輯運算符3.3.4位運算符 位運算是對整數(shù)在內(nèi)存中的二進制位進行操作。3.3.5 賦值運算符 賦值運算符用于給變量賦值，最簡單最常用的是“=”。賦值運算符見表3.8。3.3.6成員運算符判

54、斷序列中是否有某個成員。3.3.7 標(biāo)識（身份）運算符標(biāo)識運算符用于比較兩個對象的內(nèi)存位置。3.3.8 運算符優(yōu)先級Python規(guī)定了運算符優(yōu)先級。在表達式求值時，按優(yōu)先級別的高低次序進行。3.4 源程序書寫風(fēng)格3.4.1注釋 為了提高程序的可讀性，通常在程序的適當(dāng)位置加上必要的注釋。注釋是給人看的，可以是任意內(nèi)容，解釋器會忽略掉注釋。 注釋的寫法： 行注釋：以#開頭，可以單獨成行，也可以在某行代碼的后邊。 多行注釋用三個單引號 或者三個雙引號 將注釋括起來。 # this is the first comment SPAM = 1 # and this is the second comme

55、nt 前后三個單引號可進行多行注釋，通常是對函數(shù)、對象的說明。 注釋代碼仍以 # 為主 3.4.2縮進我們把行首的空白（空格）稱為縮進。例如：# print absolute value of an integera = 100if a = 0: print(a) #本行有縮進else: print(-a) #本行有縮進像if、while、def等這樣的語句，首行以關(guān)鍵字開始，行尾的冒號（：）表示縮進的開始，即該行之后的一行或多行代碼構(gòu)成語句塊必須縮進。通過縮進來體現(xiàn)代碼之間的邏輯關(guān)系，同一層次的語句必須有相同的縮進。它們構(gòu)成一個代碼塊。3.4.3 語句換行 Python 通常是一行寫完一條語

56、句。但如果語句很長，可以使用反斜杠()來實現(xiàn)多行語句，例如：total = item_one + item_two + item_three在 , , 或 () 中的多行語句，不需要使用反斜杠()，例如：total = item_one, item_two, item_three, item_four, item_five另外，Python也允許把多個語句寫在一行，此時語句之間用分號（；）間隔。3.4.4 必要的空格與空行 運算符兩側(cè)建議使用空格分開；不同函數(shù)之間建議增加一個空行增加可讀性。3.5 賦值語句賦值語句一般格式為：變量 = 表達式表示將賦值運算符“=”右邊的表達式求出結(jié)果，賦給左邊

57、的變量。例如：x = 3 + 2 * 5如果同時為多個變量賦同一個值，可以采用下列方式：x = y = z = 23還可以將多個值賦給多個變量，例如：a,b = 1,2該語句把1賦給了a，把2賦給了b。3.6基本輸入/輸出3.6.1 Python基本輸入輸入是用input()函數(shù)實現(xiàn)的，格式為：input(提示信息)看一個例子： x = input(輸入 x 值: )輸入 x 值: 123 x123input()函數(shù)用來接收用戶鍵盤輸入，以回車鍵結(jié)束輸入，函數(shù)的返回值是字符串。如果想通過鍵盤輸入得到一個整數(shù)，很簡單，只需要使用強制類型轉(zhuǎn)換就可以了，請看： x = int(input(輸入 x

58、值: ) x = float(input(輸入 x 值: ) x =eval(input(輸入 x 值: )eval(str)的功能是這樣的：將字符串str當(dāng)成表達式來求值并返回計算結(jié)果。3.6.2 Python基本輸出1. print( )函數(shù)Python用print( )函數(shù)進行輸出。格式如下：print(value, , sep= , end=n) 參數(shù)含義： value：需要輸出的值，可以是多個，用,分隔。 sep：多個輸出值之間的間隔，默認(rèn)為一個空格。 end：輸出語句結(jié)束以后附加的字符串，默認(rèn)是換行（n）?！纠?-2】print( )函數(shù)示例。print(1,2,3,sep=!,e

59、nd=$)print(4)print(5,6,7)【運行結(jié)果】1!2!3$45 6 72.格式化字符串輸出Python 支持格式化字符串的輸出。用法是將一個值插入到一個有字符串格式符 %的字符串中?！纠?-3】格式化輸出示例。print (我叫%s今年 %d歲! % (小明, 10)【運行結(jié)果】我叫小明今年 10歲! 本例中，我叫%s今年 %d歲!為我們的模板。%s為第一個格式符，表示一個字符串。%d為第二個格式符，表示一個整數(shù)。(小明, 10)的兩個元素小明和10為替換%s和%d的真實值。在模板和 (小明, 10)之間，有一個%號分隔，它代表了格式化操作。整個我叫%s今年 %d歲! % (小

60、明, 10)實際上構(gòu)成一個字符串表達式。我們可以像一個正常的字符串那樣，將它賦值給某個變量。比如:a = 我叫%s今年 %d歲! % (小明, 10)print(a) 格式化字符串的函數(shù) str.format()。它增強了字符串格式化的功能。該函數(shù)把字符串當(dāng)成一個模板，通過傳入的參數(shù)進行格式化，并且使用大括號作為特殊字符代替%?！纠?-5】格式化輸出示例。print(hello %s%world) 等價于print (hello .format(world)【運行結(jié)果】hello world【例3-6】 交換兩個變量的值。方法一，使用臨時變量。# 用戶輸入x = input(輸入 x 值: )