Python數(shù)據(jù)分析 課件 項目1、2 Python數(shù)據(jù)分析基礎、Python數(shù)據(jù)分析開發(fā)環(huán)境

項目一

Python數(shù)據(jù)分析基礎任務1數(shù)據(jù)分析基礎任務2Python基礎任務1數(shù)據(jù)分析基礎任務引入為了引導學生學習與思考結合、觀察與思考結合、實踐與思考結合，學校每學期開設課程設計。這學期小白跟著導師做調(diào)查報告，發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)分析師需求量極大。于是進行深入調(diào)查，針對數(shù)據(jù)分析的方法、過程、工具進行統(tǒng)計。那么，什么是數(shù)據(jù)分析，如何進行數(shù)據(jù)分析？知識準備數(shù)據(jù)分析是指用適當?shù)慕y(tǒng)計分析方法對收集來的大量數(shù)據(jù)進行分析，將它們加以匯總和理解并消化，以求最大化地開發(fā)數(shù)據(jù)的功能，發(fā)揮數(shù)據(jù)的作用。數(shù)據(jù)分析是為了提取有用信息和形成結論而對數(shù)據(jù)加以詳細研究和概括總結的過程。一、數(shù)據(jù)分析方法數(shù)據(jù)分析的目的是把隱藏在一大批看來雜亂無章的數(shù)據(jù)中的信息集中和提煉出來，從而找出所研究對象的內(nèi)在規(guī)律。在實際應用中，數(shù)據(jù)分析可幫助人們做出判斷，以便采取適當行動。數(shù)據(jù)分析是有組織有目的地收集數(shù)據(jù)、分析數(shù)據(jù)，使之成為信息的過程。下圖顯示數(shù)據(jù)分析的基本流程，數(shù)據(jù)分析中的數(shù)據(jù)分析方法是數(shù)據(jù)分析的核心。在統(tǒng)計學領域，有些人將數(shù)據(jù)分析劃分為描述性統(tǒng)計分析、探索性數(shù)據(jù)分析以及驗證性數(shù)據(jù)分析；其中，探索性數(shù)據(jù)分析側重于在數(shù)據(jù)之中發(fā)現(xiàn)新的特征，而驗證性數(shù)據(jù)分析則側重于已有假設的證實或證偽。1．探索性數(shù)據(jù)分析探索性數(shù)據(jù)分析是指為了形成值得假設的檢驗而對數(shù)據(jù)進行分析的一種方法，是對傳統(tǒng)統(tǒng)計學假設檢驗手段的補充。2．定性數(shù)據(jù)分析定性數(shù)據(jù)分析又稱為“定性資料分析”、“定性研究”或者“定性研究資料分析”，是指對諸如詞語、照片、觀察結果之類的非數(shù)值型數(shù)據(jù)（或者說資料）的分析。3．離線數(shù)據(jù)分析離線數(shù)據(jù)分析用于較復雜和耗時的數(shù)據(jù)分析和處理，一般通常構建在云計算平臺之上，如開源的HDFS文件系統(tǒng)和MapReduce運算框架。4．在線數(shù)據(jù)分析在線數(shù)據(jù)分析也稱為聯(lián)機分析處理，用來處理用戶的在線請求，它對響應時間的要求比較高（通常不超過若干秒）。二、數(shù)據(jù)分析的分類數(shù)據(jù)分析本質(zhì)是通過對大量數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計、分析、解釋和挖掘，然后推動現(xiàn)實問題的決策和價值的實現(xiàn)。1．按分析的方法和目的分類描述性分析：用來表達這是一個什么情況很有效，但不能解釋某種結果發(fā)生的原因或者未來會發(fā)生的事情。預測性分析：規(guī)范性分析：2．按分析方法以及收集和分析的數(shù)據(jù)類型分類定性分析（非結構化數(shù)據(jù)）：定量分析（結構化數(shù)據(jù)）：3．按照研究者的目的分類統(tǒng)計預測數(shù)據(jù)挖掘文本挖掘優(yōu)化實驗設計三、數(shù)據(jù)分析過程數(shù)據(jù)分析過程的主要活動由識別信息需求、收集數(shù)據(jù)、分析數(shù)據(jù)、評價并改進數(shù)據(jù)分析的有效性組成。1．識別信息需求識別信息需求是確保數(shù)據(jù)分析過程有效性的首要條件，可以為收集數(shù)據(jù)、分析數(shù)據(jù)提供清晰的目標。2．收集數(shù)據(jù)有目的的收集數(shù)據(jù)，是確保數(shù)據(jù)分析過程有效的基礎。組織需要對收集數(shù)據(jù)的內(nèi)容、渠道、方法進行策劃。策劃時應考慮：（1）將識別的需求轉化為具體的要求，如評價供方時，需要收集的數(shù)據(jù)可能包括其過程能力、測量系統(tǒng)不確定度等相關數(shù)據(jù)；（2）明確由誰在何時何處，通過何種渠道和方法收集數(shù)據(jù)；（3）記錄表應便于使用；（4）采取有效措施，防止數(shù)據(jù)丟失和虛假數(shù)據(jù)對系統(tǒng)的干擾。3．分析數(shù)據(jù)老七種工具，即排列圖、因果圖、分層法、調(diào)查表、散布圖、直方圖、控制圖；新七種工具，即關聯(lián)圖、系統(tǒng)圖、矩陣圖、KJ法、計劃評審技術、PDPC法、矩陣數(shù)據(jù)圖。4．評估改進數(shù)據(jù)分析是質(zhì)量管理體系的基礎。組織的管理者應在適當時，通過對以下問題的分析，評估其有效性：（1）提供決策的信息是否充分、可信，是否存在因信息不足、失準、滯后而導致決策失誤的問題；（2）信息對持續(xù)改進質(zhì)量管理體系、過程、產(chǎn)品所發(fā)揮的作用是否與期望值一致，是否在產(chǎn)品實現(xiàn)過程中有效運用數(shù)據(jù)分析；（3）收集數(shù)據(jù)的目的是否明確，收集的數(shù)據(jù)是否真實和充分，信息渠道是否暢通；（4）數(shù)據(jù)分析方法是否合理，是否將風險控制在可接受的范圍；（5）數(shù)據(jù)分析所需資源是否得到保障。典型的數(shù)據(jù)分析可能包含以下三個步驟：（1）探索性數(shù)據(jù)分析：（2）模型選定分析：（3）推斷分析四、數(shù)據(jù)分析工具數(shù)據(jù)分析已成為21世紀最受歡迎的技術之一，由于行業(yè)對數(shù)據(jù)分析家的需求很高，因此需要具有所需技能的人員才能精通該領域。除了數(shù)學知識外，還需要編程專業(yè)知識。盡管大多數(shù)語言都可以滿足軟件開發(fā)的需求，但數(shù)據(jù)分析編程的不同之處在于它可以幫助用戶對數(shù)據(jù)進行預處理，分析和生成預測。這些以數(shù)據(jù)為中心的編程語言能夠執(zhí)行適合于大數(shù)據(jù)分析特定要求的算法。1．ExcelMicrosoftExcel是微軟辦公套裝軟件的一個重要的組成部分，是一種用于現(xiàn)代理財、數(shù)據(jù)分析的流行軟件。2．SmartbiSmartbi是一款商業(yè)智能工具，集數(shù)據(jù)鏈接、數(shù)據(jù)處理、可視化分析展現(xiàn)于一體，除了數(shù)據(jù)分析功能還擁有完善的企業(yè)級數(shù)據(jù)管控、數(shù)據(jù)分析挖掘等功能。3．SQLSQL被稱為“數(shù)據(jù)分析的關鍵”，用于從稱為關系數(shù)據(jù)庫的有組織數(shù)據(jù)源中檢索數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)庫語言。4．Matlab數(shù)據(jù)分析和處理是各種理工學科應用中非常關鍵、重要的問題。5．R語言對于面向統(tǒng)計的任務，R是理想的語言。6．PythonPython豐富的第三方庫，包括numpy、pandas等為開發(fā)提供便利，處理標準更加規(guī)范。五、數(shù)據(jù)結果呈現(xiàn)下面介紹常用的數(shù)據(jù)結果呈現(xiàn)方法。1．列表法將數(shù)據(jù)按一定規(guī)律用列表方式表達出來，是記錄和處理最常用的方法。2．作圖法作圖法可以最醒目地表達各個物理量間的變化關系。從圖線上可以簡便求出實驗需要的某些結果，還可以把某些復雜的函數(shù)關系，通過一定的變換用圖形表示出來。任務2Python基礎任務引入小白是一名數(shù)據(jù)分析師，可以使用的不同的軟件進行數(shù)據(jù)分析。公司新接一個項目，統(tǒng)一要求使用Python，讓小白帶領全組完成。本著團隊協(xié)作的人文精神和嚴謹?shù)目茖W精神，小白開始做基本的準備工作，統(tǒng)一要求進行軟件下載安裝、第三方庫的安裝與加載。那么，怎樣才能下載軟件？如何安裝軟件？軟件界面是什么樣的？知識準備Python是一門簡單易學且功能強大的編程語言。它擁有高效的高級數(shù)據(jù)結構，并且能夠用簡單而又高效的方式進行面向?qū)ο缶幊?。一、Python簡介Python由荷蘭數(shù)學和計算機科學研究學會的GuidovanRossum于1990年代初設計，作為一門叫做ABC語言的替代品。1989年，荷蘭人吉多·范羅蘇姆（GuidovanRossum）為了克服ABC語言非開放的缺點，并受Modula-3的影響，結合了Unixshell和C的習慣，開發(fā)了一個新的腳本解釋程序-Python。自從20世紀90年代初Python語言誕生至今，它已被逐漸廣泛應用于系統(tǒng)管理任務的處理和Web編程。Python現(xiàn)今已經(jīng)成為最受歡迎的程序設計語言之一。1995年，GuidovanRossum在弗吉尼亞州的國家創(chuàng)新研究公司（CNRI）繼續(xù)他在Python上的工作，發(fā)布了該軟件的多個版本。2000年五月，GuidovanRossum和Python核心開發(fā)團隊轉到BeO并組建了BeOpenPythonLabs團隊。同年十月，BeOpenPythonLabs團隊轉到DigitalCreations(現(xiàn)為ZopeCorporation)。2001年，Python軟件基金會(PSF)成立，這是一個專為擁有Python相關知識產(chǎn)權而創(chuàng)建的非營利組織。2000年10月16日，python發(fā)布了Python2，該系列穩(wěn)定版本是Python2.7。自從2004年以后，python的使用率呈線性增長。2008年12月3日，python發(fā)布了Python3，該版本不兼容Python2。2011年1月，Python3被TIOBE編程語言排行榜評為2010年度語言。2021年10月4日，Python正式發(fā)布了3.10版本。二、安裝PythonPython是一門解釋性腳本語言，因此要想讓編寫的代碼得以運行，需要先安裝Python解釋器。1．Python下載打開Python官方下載頁面/downloads/，如圖1-2所示，向下滑動頁面，如圖所示。官網(wǎng)下載界面選擇不同的python版本2．軟件安裝（1）雙擊安裝文件python-3.10.0-amd64.exe，彈出Python3.10.0(64-bit)Setup對話框中的安裝界面InstallPython3.10.0(64-bit)，下面介紹該界面中的選項。lInstallNow：默認安裝且默認安裝路徑不能更改（一般默認安裝在C盤）。lCustomizeinstallation:自定義安裝。lInstalllauncherforallusers(recommended)：默認勾選該復選框，為所有用戶安裝啟動器。lAddPython3.10toPATH:勾選該復選框，將Python自動加到環(huán)境變量中，默認未勾選該復選框。（2）在該界面中勾選“AddPython3.10toPATH”復選框，如圖所示。

安裝界面安裝錯誤信息（3）單擊Next（下一步）按鈕，彈出Python3.10.0(64-bit)Setup對話框中的選項設置界面OptionalFeatures，選擇默認參數(shù)設置，如圖所示。Documentation：勾選該復選框，安裝Python幫助文檔.pip：勾選該復選框，安裝下載Python的工具pip，pip是現(xiàn)代通用的Python包管理工具，英文全稱是Pythoninstallpackages。td/tkandIDLE：安裝標準庫測試套件，tkinter和IDLE。pylauncher：安裝Python的發(fā)射器。forallusers（requireselevation）：適用所有用戶。（4）單擊“Next（下一步）”按鈕，進入下一個高級設置畫面AdvancedOptions，在“Customizeinstalllocation”文本框更改安裝地址（不建議安裝C盤），其余選擇默認設置，設置完畢后如圖所示。（5）確定好安裝路徑后，單擊Next（下一步）按鈕，此時對話框內(nèi)會顯示安裝進度，如圖所示。（6）安裝結束后，會出現(xiàn)一個Setupwassuccessful（安裝成功）對話框，如圖所示。3．安裝檢查Python安裝結束后，需要檢查安裝是否成功。（1）安裝結束后，在電腦“開始”界面輸入“cmd”打開命令提示符，輸入Python，單擊回車鍵，出現(xiàn)如圖所示的運行結果，表示Python安裝成功。三、Python內(nèi)置函數(shù)Python內(nèi)置函數(shù)分為下面幾大類：2．集合類操作3．邏輯判斷4．反射5．IO操作四、集成庫AnacondaAnaconda是一個專門用于統(tǒng)計和機器學習的IDE，它集成了Python和許多基礎的庫，包含NumPy和pandas等庫，直接安裝Anaconda，省去許多復雜的配置過程。1．安裝Anaconda登陸Anaconda的官網(wǎng)：/products/individual#macos單擊“Download（下載）”按鈕，下載Anaconda3-2021.11-Windows-x86_64.exe文件，如圖1-14所示。

官網(wǎng)下載安裝界面

安裝協(xié)議對話框

選擇安裝類型對話框安裝路徑對話框安裝選項設置界面

安裝過程界面

安裝完成

安裝信息顯示界面安裝完成界面2．驗證安裝結果安裝完成后，在開始→Anaconda3（64-bit）下顯示安裝后的6個圖標，如圖所示。安裝的程序

啟動AnacondaNavigator運行程序1．pip工具安裝pip是一個現(xiàn)代的，通用的Python包管理工具。提供了對Python包的查找、下載、安裝、卸載的功能，install命令用于安裝包安裝，安裝Python時已經(jīng)安裝pip工具。（1）安裝NumPy（2）數(shù)據(jù)處理庫Pandas2．Anaconda安裝雙擊AnacondaNavigator圖標，啟動AnacondaNavigator。（1）數(shù)據(jù)圖形化庫Matplotlibunstall（2）高級科學計算庫Scipy安裝過程中安裝成功安裝過程搜索數(shù)據(jù)圖形化庫Matplotlib“InstallPackages（安裝包）”對話框安裝成功安裝成功項目總結項目二

Python數(shù)據(jù)分析開發(fā)環(huán)境任務1集成開發(fā)環(huán)境PyCharm任務2Python數(shù)據(jù)類型任務3程序結構任務1集成開發(fā)環(huán)境PyCharm任務引入小白經(jīng)過調(diào)查，發(fā)現(xiàn)雖然Python集成開發(fā)環(huán)境有很多，但是常用的也就幾種。經(jīng)過綜合考慮，小白決定下載PyCharm編輯器。Pycharm作為一款針對初學者使用的Python的編輯器，配置簡單、功能強大、使用起來省時省心。那么，什么是IDLE？如何安裝PyCharm編輯器？PyCharm編輯器怎么進行Python編程？知識準備PyCharm是由JetBrains打造的一款PythonIDE。PyCharm具備一般PythonIDE的功能，比如：調(diào)試、語法高亮、項目管理、代碼跳轉、智能提示、自動完成、單元測試、版本控制等。PyCharm還提供了一些很好的功能用于Django開發(fā)，同時支持GoogleAppEngine，同時還支持IronPython。一、安裝PyCharm1．下載軟件/pycharm/download/#section=windows，下載時有兩個版本可以選擇：Professional(專業(yè)版，收費)Community(社區(qū)版，免費)2．安裝PyCharm雙擊pycharm-community-2021.3.exe文件，彈出AltiumDesigner17的安裝界面，如圖所示。

Pycharm官網(wǎng)下載地址

吧安裝界面安裝路徑對話框

安裝選項設置對話框

選擇安裝菜單文件

安裝過程

圖2-7“Finish”對話框安裝過程

“Finish”對話框二、配置Pycharm雙擊運行桌面上的Pycharm圖標，進入用戶協(xié)議界面，勾選“IconfirmthatIhavereadandacceptthetermsofthisUserAgreement”復選框，同意用戶使用協(xié)議，如圖所示。單擊“Continue（繼續(xù)）”按鈕，彈出數(shù)據(jù)共享界面DATASHARING，如圖所示，確定是否需要進行數(shù)據(jù)共享，選擇“Don'tsend”按鈕，激活Pycharm啟動界面，如圖所示。協(xié)議對話框

數(shù)據(jù)共享界面啟動界面

編輯界面“Customize（自定義）”選項卡IntelliJLight主題三、Pycharm編輯環(huán)境進入Pycharm項目文件后，需要創(chuàng)建Python文件，才可以進入Pycharm與Python交互代碼編譯界面。Python文件的創(chuàng)建包含以下兩種方式。1．通過菜單命令創(chuàng)建在Pycharm中創(chuàng)建一個新文件最簡便的方法，是在“File（文件）”→“New（新建）”子菜單中選擇一種適當?shù)奈募愋汀Ｐ陆ㄎ募愋汀癗ewPythonfile（新建Python文件）”對話框2．利用右鍵快捷命令在項目文件上單擊鼠標右鍵選擇“New（新建）”→“PythonFile”“（Python文件）命令。工作界面案例——程序運行演示打開PyCharm，在Pythonfile01.py的命令行窗口中輸入下面的程序：print('PyCharm')按下快捷鍵ctrl+shift+F10，“Run（運行）”面板中顯示運行結果，如圖所示。選擇菜單欄中的“Tool（工具）”→“PythonorDebugConsole（Python控制器調(diào)試）”命令，在PyCharm中打開PythonConsole（Python終端窗口），在“Run（運行）”面板中顯示命令行提示符“>>>”，如圖所示。四、加載模塊用Python進行數(shù)據(jù)分析時常用模塊有numpy、scipy、pandas，matplotlib，使用pip3工具或Anaconda在下載、安裝這些模塊后，可以在ShellIDLE中抵用使用關于數(shù)組、矩陣的函數(shù)，但若在PyCharm中使用數(shù)據(jù)分析模塊，需要另行安裝。打開PyCharm，選擇菜單欄中的“File（文件）”→“Setting（設置）”命令，打開“Setting（設置）”對話框，打開“Project:pythonProject”→“PythonInterpreter”窗口，單擊“Install（安裝）”按鈕，彈出“AvaliablePackage（有用的安裝包）”對話框。在搜索框中輸入需要安裝的數(shù)組矩陣模塊庫numpy，在列表中選擇模塊庫numpy，如圖所示。在搜索框中輸入需要安裝的數(shù)據(jù)導入模塊庫Pandas，在列表中選擇模塊庫Pandas，如圖所示。在搜索框中輸入需要安裝的繪圖模塊庫Matplotlib，在列表中選擇模塊庫Matplotlib，如圖所示。在搜索框中輸入需要安裝的高級數(shù)學計算模塊庫scipy，在列表中選擇模塊庫scipy，如圖所示。單擊“InstallPackage（安裝安裝包）”按鈕，即可安裝該模塊。彈出如圖所示的“Packagesinstalledsuccessfully”對話框五、模塊導入在計算機程序的開發(fā)過程中，隨著程序代碼，在一個文件里代碼就會越來越長，越來越不容易維護。為了編寫可維護的代碼，可以把很多函數(shù)分組，分別放在不同的文件里，使得每個文件包含的代碼就相對較少，很多編程語言都采用這種組織代碼的方式。在Python中，一個“*.py”文件就成為一個模塊（Module）。模塊分為三類：Python標準庫、第三方模塊、應用程序自定義模塊。模塊的應用提高了代碼的可維護性（可能性更好）；編寫代碼不必從零開始，當一個模塊編寫完畢，就可以被其他地方引用，也經(jīng)常引用其他模塊，包括Python內(nèi)置的模塊和來自第三方的模塊。（1）Python導入模塊一般使用import（2）from…import

案例——繪制三角函數(shù)圖形數(shù)據(jù)分析方法包括列表法和作圖法，作圖法可以最醒目地表達各個物理量間的變化關系。從圖線上可以簡便求出實驗需要的某些結果，還可以把某些復雜的函數(shù)關系，通過一定的變換用圖形表示出來。下面利用作圖法顯示隨機變量正弦函數(shù)曲線圖形。任務2Python數(shù)據(jù)類型任務引入小白已經(jīng)跟組員完成了Python的安裝，下面需要進行編程，編程首先需要定義指定類型的數(shù)據(jù)。Python的數(shù)據(jù)類型有哪些？在Python如何應用？如何根據(jù)函數(shù)進行轉換？知識準備數(shù)據(jù)類型一般指數(shù)據(jù)元。數(shù)據(jù)元，也稱為數(shù)據(jù)元素，是用一組屬性描述其定義、標識、表示和允許值的數(shù)據(jù)單元，在一定語境下，通常用于構建一個語義正確、獨立且無歧義的特定概念語義的信息單元。一、數(shù)據(jù)類型按照數(shù)據(jù)的結構進行分類，Python中的數(shù)據(jù)主要包括：Number（數(shù)值）、String（字符串）、list（列表）、tuple（元組）、sets（集合）、dictionary（字典）。1．數(shù)值這里的數(shù)值指單個的由阿拉伯數(shù)字及一些特殊字符組成的數(shù)值，而不是由一組組的數(shù)值組成的對象。2．字符串字符主要由26個英文字母及空格等一些特殊符號組成，根據(jù)儲存格式不同，分為字符常量與字符串常量。其中，所有的空格和制表符都照原樣保留。（1）字符常量是用一對單引號括起來的單個字符。如‘a(chǎn)’。（2）字符串常量是用一對雙引號引起來的零個或者多個字符序列。如“Whoareyou”。（3）字符串常量是用一對三引號括起來的零個或者多個字符序列。如“what’syourname？”。3．列表Python列表是任意對象的有序集合，列表通常由中括號[]里創(chuàng)建，元素之間用逗號隔開。這里的任意對象，既可以是列表嵌套列表，也可以是字符串案例——列表的創(chuàng)建與刪除4．區(qū)間range（區(qū)間）類似于一個整數(shù)列表，是一個可迭代對象（類型是對象），range也是一種數(shù)據(jù)結構Python自動補全功能5．元組元組（tuple）與列表類似，不同之處在于元組的元素不能修改。元組變量通過小括號（）創(chuàng)建，元素之間則用逗號隔開。6．集合集合（set）是一個無序不重復元素的序列，可以使用大括號{}或者set()函數(shù)創(chuàng)建集合。7．字典字典是一種可變?nèi)萜髂Ｐ?，且可存儲任意類型對象，通常由“{}”創(chuàng)建。二、常量與變量常量和變量都是用于存儲數(shù)據(jù)的容器，在定義時都需要指明數(shù)據(jù)類型，它們唯一的區(qū)別是：常量中存放的值不允許更改，而變量中所存放的值是允許更改的。常量可以看作是一種特殊的變量，只不過這種變量在定義時必須被賦值，且之后不能重新賦值或更改。以常量作為研究對象的數(shù)學稱為常量數(shù)學或稱初等數(shù)學，它主要包括算術、初等代數(shù)、幾何等學科。常量數(shù)學主要是在形式邏輯的范圍內(nèi)活動的，它雖然適應了一定生產(chǎn)力發(fā)展的需要，但又有一定的局限性。變量的引進以及它成為數(shù)學的研究對象，加速了變量數(shù)學的主要部分即微積分的產(chǎn)生。1．常量常量是程序運行中值不改變的量，比如身份證號、出生年月等數(shù)值固定不變的為常量。2．變量變量是任何程序設計語言的基本元素之一，Python語言當然也不例外。在Python中變量的命名應遵循如下規(guī)則：變量名必須以字母或下劃線開頭，之后可以是任意的字母、數(shù)字或下劃線。變量名區(qū)分字母的大小寫。應選擇有意義的單詞作為變量名。變量名不超過31個字符，第31個字符以后的字符將被忽略。不能把變量賦值給變量，只能把常量賦值給變量，例如：a=b是錯誤表達。3．變量的輸入輸出函數(shù)（1）input函數(shù)

input函數(shù)是用來提示用戶從鍵盤輸入數(shù)據(jù)、字符串或者表達式，并接收輸入值。（2）print函數(shù)print函數(shù)是用來用于打印輸出。變量輸入輸出時，可以自定義其格式，Python的格式化符號見表。案例——輸出不同格式變量在使用Python語言編制程序時，掌握常用的操作命令或技巧，可以起到事半功倍的效果。Python語言編制程序時，常用命令如表所示。Python語言中，還包括一些標點符號被賦予特殊的意義，下面介紹常用的幾種鍵盤按鍵與符號，見表。鍵盤操作技巧表標點表4．運算符4．基本數(shù)學函數(shù)Python語言的算術運算符

三角函數(shù)及角度轉換三、數(shù)值類型數(shù)值是數(shù)學中常見的數(shù)據(jù)類型，是Python程序設計運行的基礎。在程序設計進程中，根據(jù)不同的需求，定義對應的數(shù)值類型，也可以將指定的數(shù)值進行轉換。Python支持四種不同的數(shù)值類型：int（有符號整型）long（長整型[也可以代表八進制和十六進制]）float（浮點型）complex（復數(shù)）1．有符號整數(shù)型int（有符號整形數(shù)據(jù)）屬于整形數(shù)據(jù)的一種，占用四個字節(jié)。2．長整型long（長整型數(shù)據(jù)）屬于整形數(shù)據(jù)的一種，占用四個字節(jié)。長整型也可以使用小寫l，但是還是建議您使用大寫L，避免與數(shù)字1混淆。Python使用L來顯示長整型。3．浮點型浮點型數(shù)據(jù)只采用十進制，有兩種形式：十進制數(shù)形式和指數(shù)形式。（1）十進制數(shù)形式

（2）指數(shù)形式浮點型變量還可分為兩類：單精度型和雙精度型。4．復數(shù)類型Python還支持復數(shù)，把形如a+bi（a,b均為實數(shù)）的數(shù)稱為復數(shù)，其中a稱為實部，b稱為虛部，i稱為虛數(shù)單位。復數(shù)的四則運算規(guī)定為：加法法則：（a+bi）+（c+di）=（a+c）+（b+d）i；減法法則：（a+bi）-（c+di）=（a-c）+（b-d）i；乘法法則：（a+bi）·（c+di）=（ac-bd）+（bc+ad）i；除法法則：（a+bi）/（c+di）=[（ac+bd）/（c2+d2）]+[（bc-ad）/（c2+d2）]i。四、數(shù)據(jù)迭代輸出迭代是Python最強大的功能之一，是訪問集合元素的一種方式。從集合的第一個元素開始訪問，直到所有的元素被訪問完結束。數(shù)據(jù)迭代函數(shù)及其調(diào)用格式見表。案例——輸出區(qū)間元素五、數(shù)據(jù)類型轉換一般而言，在Python中數(shù)據(jù)的存儲與計算都是以雙精度進行的，但有多種顯示形式。在默認情況下，若數(shù)據(jù)為整數(shù)，就以整數(shù)表示；若數(shù)據(jù)為實數(shù)，則以保留小數(shù)點后4位的精度近似表示。數(shù)據(jù)類型的轉換，你只需要將數(shù)據(jù)類型作為函數(shù)名即可。以下幾個內(nèi)置的函數(shù)可以執(zhí)行數(shù)據(jù)類型之間的轉換，見表。案例——控制數(shù)字顯示格式示例案例——將元組/列表轉換為字典格式實例——列表與元組的創(chuàng)建與轉換案例——元組創(chuàng)建演示任務3程序結構任務引入進行第一次小組開會，檢查編程結果時，小白發(fā)現(xiàn)有的組員中雖然運行即如果無誤的，但重復程序過多。唯物主義世界觀要求人們在認識和實踐中從實際出發(fā)，實事求是。小白提醒組員練習使用程序結構，不斷完善程序。那么，Python的程序結構有哪些？分別能實現(xiàn)什么功能？知識準備程序結構，就是程序的流程控制結構。對于一般的程序設計語言來說，程序結構大致可分為圖2-26所示的順序結構、循環(huán)結構與分支結構三種，Python程序設計語言也不例外。一、表達式語句在Python程序中，廣泛使用表達式與表達式語句。用戶還可以通過交互式指令協(xié)調(diào)Python程序的執(zhí)行，通過使用不同的交互式指令不同程度地響應程序運行過程中出現(xiàn)的各種提示。1．表達式對于Python的數(shù)值運算，數(shù)字表達式是由常量、數(shù)值變量、數(shù)值函數(shù)或數(shù)值矩陣用運算符連接而成的數(shù)學關系式。案例——計算表達式2．表達式語句單個表達式就是表達式語句。3．邏輯表達式邏輯表達式的一般形式為：表達式邏輯運算符表達式4．賦值語句將表達式的值賦值給變量構成賦值表達式。5．人機交互語句input命令是用來提示用戶從鍵盤輸入數(shù)據(jù)、字符串或者表達式，并接收輸入值。二、順序結構順序結構是最簡單最易學的一種程序結構，它由多個Python語句順序構成，各語句之間用分號“；”隔開，若不加分號，則必須分行編寫，程序執(zhí)行時也是由上至下順序進行的。案例——輸入一個三位數(shù)x，分別求出x的個位數(shù)字，十位數(shù)字，百位數(shù)字的值三、選擇結構這種程序結構也叫分支結構，即根據(jù)表達式值的情況來選擇執(zhí)行哪些語句。在編寫較復雜的算法的時候一般都會用到此結構。其中較常用的是if-else結構，if-else結構也是復雜結構中最常用的一種分支結構，python分支結構分為單分支結構、二分支結構、多分支結構，它有以下三種形式：（1）單分支結構：根據(jù)判斷條件結果判斷而選擇不同向前運行路徑的運行方式，如圖所示。（2）二分支結構：根據(jù)判斷條件結果選擇不同向前路徑的運行方式，如圖所示。案例——來判斷體檢中心測試者體重是否合適.根據(jù)公式（身高-108）*2=體重，可以有10斤左右的浮動。（3）多分支結構：對不同分支分級