Python程序設(shè)計(jì)基礎(chǔ)教程課件CH01 Python語言概述

1.1python語言1.1.1python語言簡介Python語言是一種解釋型、面向?qū)ο蟮木幊陶Z言。由荷蘭人吉多·范羅蘇姆（GuidovanRossum）于1989年底發(fā)明，被廣泛應(yīng)用于處理系統(tǒng)管理任務(wù)和科學(xué)計(jì)算。Python是一個開源語言，擁有大量的庫，可以高效地開發(fā)各種應(yīng)用程序，又被稱為膠水語言。1.Python的特點(diǎn)

（1）簡單、易學(xué)Python是一種代表簡單主義思想的語言。閱讀一個良好的Python程序就感覺像是在讀英語一樣。它使你能夠?qū)Ｗ⒂诮鉀Q問題而不是去搞明白語言本身。同時Python極其容易上手，因?yàn)樗袠O其簡單的說明文檔。

（2）速度快Python的底層是用C語言寫的，很多標(biāo)準(zhǔn)庫和第三方庫也都是用C寫的，運(yùn)行速度非?？?。

（3）免費(fèi)、開源Python是FLOSS(自由/開放源碼軟件)之一。使用者可以自由地發(fā)布這個軟件的拷貝、閱讀它的源代碼、對它做改動、把它的一部分用于新的自由軟件中。

（4）高層語言。

用Python語言編寫程序的時候無需考慮諸如如何管理你的程序使用的內(nèi)存一類的底層細(xì)節(jié)。（5）可移植性。

由于它的開源本質(zhì)，Python已經(jīng)被移植在許多平臺上(經(jīng)過改動使它能夠工作在不同平臺上)。這些平臺包括Linux、Windows、VMS、Solaris以及Google基于linux開發(fā)的android平臺等。

（6）解釋性。Python語言寫的程序不需要編譯成二進(jìn)制代碼?？梢灾苯訌脑创a運(yùn)行程序。在計(jì)算機(jī)內(nèi)部，Python解釋器把源代碼轉(zhuǎn)換成稱為字節(jié)碼的中間形式，然后把它翻譯成計(jì)算機(jī)使用的機(jī)器語言并運(yùn)行。這使得使用Python更加簡單。也使得Python程序更加易于移植。

（7）面向?qū)ο?。Python既支持面向過程的編程也支持面向?qū)ο蟮木幊獭?/p>

（8）可擴(kuò)展性與可嵌入性。

如果需要一段關(guān)鍵代碼運(yùn)行得更快或者希望某些算法不公開，可以部分程序用C或C++編寫，然后在Python程序中使用它們。同時也可以把Python嵌入C/C++程序，從而向程序用戶提供腳本功能。（9）豐富的庫。Python有很龐大的標(biāo)準(zhǔn)庫。它可以幫助處理各種工作，包括正則表達(dá)式、文檔生成、單元測試、線程、數(shù)據(jù)庫、網(wǎng)頁瀏覽器、CGI、FTP、電子郵件、XML、XML-RPC、HTML、WAV文件、密碼系統(tǒng)、GUI(圖形用戶界面)、Tk和其他與系統(tǒng)有關(guān)的操作。2.Python的應(yīng)用領(lǐng)域

隨著Python語言的盛行，它使用的領(lǐng)域越來越廣泛，如網(wǎng)站與游戲開發(fā)、機(jī)器人與航天飛機(jī)控制等。Python主要有以下一些應(yīng)用領(lǐng)域。1、系統(tǒng)編程2、科學(xué)計(jì)算和統(tǒng)計(jì)3、圖形用戶界面（GUI）開發(fā)4、數(shù)據(jù)庫編程

1.2Python開發(fā)環(huán)境及工具Python是一種開源、免費(fèi)的腳本語言，它并沒有提供一個官方的開發(fā)環(huán)境，需要用戶自主來選擇編輯工具。目前，Python的開發(fā)環(huán)境有很多種，例如IDLE、PyCharm、DrPython、Spyder、SPE等。

1.2.1IDLE開發(fā)工具IDLE是Python內(nèi)置的集成開發(fā)環(huán)境（IntegratedDevelopmentEnvironment，IDLE），它由Python安裝包來提供，也就是Python自帶的文本編輯器。IDLE為開發(fā)人員提供了許多有用的功能，如自動縮進(jìn)、語法高亮顯示、單詞自動完成以及命令歷史等，在這些功能的幫助下，用戶能夠有效地提高開發(fā)效率。適合初學(xué)者選用。1.2.2Anaconda開發(fā)工具Anaconda就是可以便捷獲取包且對包能夠進(jìn)行管理，同時對環(huán)境可以統(tǒng)一管理的發(fā)行版本。Anaconda包含了conda、python在內(nèi)的超過180個科學(xué)包及其依賴項(xiàng)。Anaconda具有開源、安裝過程簡單、高性能使用Python和R語言以及免費(fèi)的社區(qū)支持等特點(diǎn)，其特點(diǎn)的實(shí)現(xiàn)主要基于Anaconda擁有conda包、環(huán)境管理器以及1000多個開源庫。Anaconda可以在Windows、macOS、Linux（x86/Power8）等系統(tǒng)平臺中安裝使用。系統(tǒng)要求是32位或64位，下載文件大小約500MB，所需空間大小約3GB。1.2.3PyCharm開發(fā)工具PyCharm是由JetBrains打造的一款PythonIDE，它帶有一整套可以幫助用戶使用Python語言開發(fā)時提高其效率的工具，比如調(diào)試、語法高亮、Project管理、代碼跳轉(zhuǎn)、智能提示、自動完成、單元測試、版本控制等。1.2.4庫的安裝與管理Python庫分為標(biāo)準(zhǔn)庫和擴(kuò)展庫（第三方庫），Python的標(biāo)準(zhǔn)庫是隨著pyhon安裝的時候默認(rèn)自帶的庫，python的第三方庫，需要下載或在線安裝到python的安裝目錄下。Python有兩個基本的庫管理工具easy_install和pip。目前大部分使用者都采用pip來進(jìn)行對擴(kuò)展庫的查看、安裝與卸載。1.2.4庫的安裝與管理

下面介紹幾個常用的pip命令方法。1、查看擴(kuò)展庫cmd>piplist

例如：X:\ProgramFiles\Python310\Scripts>piplist2、查看當(dāng)前安裝的庫cmd>pipshowPackage

例如：X:\ProgramFiles\Python310\Scripts>pipshowjieba3、安裝指定版本的擴(kuò)展庫cmd>pipinstallPackage==版本號

例如：X:\ProgramFiles\Python310\Scripts>pipinstalldjango==1.9.74、離線安裝擴(kuò)展庫文件whlcmd>pipinstallPackage.whl

例如：例如：X:\ProgramFiles\Python310\Scripts>pipinstallnumpy-1.15.4+vanilla-cp35-cp35m-win_amd64.whl5、卸載擴(kuò)展庫cmd>pip

uninstalljieba

例如：X:\ProgramFiles\Python310\Scripts>pipinstalldjango6、更新擴(kuò)展庫cmd>pip

install–UrequestsX:\Users\admin\AppData\Local\Programs\Python\Python36\Scripts>pip

install–Ujieba

說明：U為大寫字母。

1.3任務(wù)實(shí)現(xiàn)任務(wù)一Python的下載、安裝與使用

（1）打開Python的官方網(wǎng)站（），如下圖所示。

在Downloads菜單下選擇要安裝的操作系統(tǒng)類型，以“Windows”為例，如下圖所示，單擊“Windows”選項(xiàng)，找到需要的版本，如python-3.10.0.exe64位，單擊“Download

Windowsinstaller(64-bit)”選項(xiàng)即可下載。

（2）雙擊下載的程序文件，例如python-3.10.0-amd64.exe，顯示如下圖所示的界面。其中“InstallNow”為直接安裝，“Customizeinstallation”為自定義安裝，“Installlauncherforallusers(recommended)”表示為所有用戶安裝發(fā)射器（推薦），“AddPython3.10toPATH”表示添加Python3.10到路徑。

在此可以選擇自定義安裝，并勾選兩個復(fù)選框，進(jìn)入如下圖所示的界面。

（3）使用默認(rèn)設(shè)置，單擊Next按鈕，打開如下圖所示的界面。

（4）根據(jù)需要進(jìn)行相應(yīng)的設(shè)置，如選中所有復(fù)選框，單擊Install按鈕開始安裝，安裝完成后如下圖所示。單擊Close按鈕，完成安裝。

（5）安裝完成后，打開命令行，輸入python后，按Enter鍵，出現(xiàn)如下圖所示的信息，則表示安裝成功。任務(wù)二anaconda3的安裝與使用

（1）打開Anaconda的官方網(wǎng)站（），如下圖所示，選擇需要安裝的操作系統(tǒng)類型，然后選擇需要的軟件版本下載即可。（2）雙擊下載的程序文件，例如Anaconda3-5.2.0-Windows-x86_64.exe，如下圖1所示。（3）單擊“Next”按鈕，顯示如下圖所示。

（4）單擊“IAgree”按鈕，顯示如下圖所示。

（5）選擇相應(yīng)的選項(xiàng)，單擊“Next”按鈕，顯示如下圖所示。

（6）選擇Anaconda3的安裝路徑，單擊“Next”按鈕，

進(jìn)入高級安裝選項(xiàng)界面，顯示如下圖所示。

（7）勾選兩個復(fù)選框，第一個是添加到環(huán)境變量，第二個是默認(rèn)使用Python3.6，單擊Install按鈕，安裝完成后，單擊Next按鈕，進(jìn)入VSCode編譯器界面，

（8）InstallMicrosoftVSCode選項(xiàng)，表示安裝Vscode編譯器，如果不想使用這個編譯器，可以單擊Skip按鈕。完成Anaconda3的安裝。如下圖所示。

（9）在上圖中，有兩個選項(xiàng)，提示打開anaconda主頁和anaconda云平臺頁面。當(dāng)這兩個選項(xiàng)都勾選，然后單擊“Finish”按鈕，就會打開那兩個網(wǎng)頁。

（10）安裝完成后，可在開始按鈕中找到Anaconda3文件夾，查看所包含的內(nèi)容。如下圖所示。

（11）點(diǎn)擊“JupyterNotebook”即可啟動notebook

，如下圖所示。

（12）單擊New按鈕，選擇Python3即可創(chuàng)建一個Jupyter頁面。。

任務(wù)三pycharm的安裝與使用

（1）打開PyCharm官網(wǎng)（/pycharm/）根據(jù)需要下載相應(yīng)的版本，PyCharm在Windows環(huán)境下有兩個不同的版本：專業(yè)版（Professional）和社區(qū)版（Community）。例如下載社區(qū)版。

（2）雙擊下載的程序文件，例如pycharm-community-2018.2.4.exe，顯示如下圖所示。（3）單擊“Next”按鈕，顯示如下圖所示。（4）選擇PyCharm安裝路徑，單擊“Next”按鈕，顯示如下圖所示。

（5）選擇相應(yīng)的選項(xiàng)，單擊“Next”按鈕，顯示如下圖所示。

（6）使用默認(rèn)設(shè)置，單擊“Install”按鈕，開始安裝。

（7）安裝完成后，如下圖所示。

（8）勾選“RunPyCharmCommunityEdition”，單擊“Finish”，啟動PyCharm配置，顯示如下圖所示。（9）選擇“Donotimportsettings”，單擊“OK”按鈕。同意程序使用協(xié)議，進(jìn)入如下圖所示的界面。單擊Accept按鈕。注：需要將右側(cè)的下滑按鈕下滑到最下面，讓程序知道讀者已經(jīng)讀完了協(xié)議。（10）進(jìn)行相應(yīng)的選擇設(shè)置，單擊“SkipRemainingandSetDefaults”，跳過默認(rèn)設(shè)置，顯示如下圖所示。（11）單擊“CreateNewProject”，新建項(xiàng)目，顯示如下圖所示。（12）根據(jù)需要輸入新建項(xiàng)目稱，默認(rèn)為untitled，單擊“Create”按鈕，顯示如下圖所示。（13）在工程下新建Python文件，顯示如下圖所示。