《大數(shù)據(jù)技術(shù)基礎(chǔ)》全套教學(xué)課件

模塊一初識(shí)大數(shù)據(jù)《大數(shù)據(jù)技術(shù)基礎(chǔ)》模塊1初識(shí)大數(shù)據(jù).pptx模塊2搭建開發(fā)環(huán)境.pptx模塊3Python語言基礎(chǔ).pptx模塊4大數(shù)據(jù)集采集技術(shù).pptx模塊5大數(shù)據(jù)預(yù)處理技術(shù).pptx模塊6大數(shù)據(jù)分析技術(shù).pptx模塊7大數(shù)據(jù)可視化.pptx全套可編輯PPT課件目錄模塊一初識(shí)大數(shù)據(jù)任務(wù)一揭開大數(shù)據(jù)的神秘面紗 任務(wù)二追溯大數(shù)據(jù)的來源任務(wù)三探究大數(shù)據(jù)的特征及意義全套可編輯PPT課件任務(wù)一揭開大數(shù)據(jù)的神秘面紗全套可編輯PPT課件任務(wù)導(dǎo)入2022年“雙十一”全網(wǎng)交易額超萬億：天貓占據(jù)銷額榜首。天貓雙十一期間，智能電玩、戶外用品、貓狗寵物商品、適老家具等行業(yè)同比增長(zhǎng)超過20%，面膜冷熱儀、低碳清洗機(jī)、內(nèi)衣洗衣機(jī)等148個(gè)細(xì)分趨勢(shì)品類，同比增長(zhǎng)超100%。天貓平臺(tái)網(wǎng)站，從點(diǎn)擊量、瀏覽歷史和行為（如放入購物車）中實(shí)時(shí)發(fā)現(xiàn)顧客的即時(shí)購買意圖和興趣，并據(jù)此推送商品。天貓平臺(tái)通過對(duì)大數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，能夠準(zhǔn)確把握單品的銷售排名，消費(fèi)者的年齡結(jié)構(gòu)、甚至是個(gè)人的喜好，促成了平臺(tái)交易額的不斷上升，產(chǎn)生了巨大的經(jīng)濟(jì)效益。那么，天貓平臺(tái)給出的大數(shù)據(jù)分析結(jié)果，如各行業(yè)銷售同比分析，是使用了整個(gè)天貓平臺(tái)網(wǎng)站所有用戶的信息，還是部分用戶的信息得到的？本任務(wù)從認(rèn)識(shí)大數(shù)據(jù)開始，首先了解大數(shù)據(jù)的概念，然后辨析大數(shù)據(jù)和傳統(tǒng)數(shù)據(jù)之間的區(qū)別，最后，得出結(jié)論。任務(wù)一揭開大數(shù)據(jù)的神秘面紗任務(wù)目標(biāo)1.能夠說出大數(shù)據(jù)的概念。2.能夠辨析大數(shù)據(jù)和傳統(tǒng)數(shù)據(jù)之間的區(qū)別。3.能夠產(chǎn)生對(duì)大數(shù)據(jù)技術(shù)的學(xué)習(xí)興趣、理解創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)發(fā)展理念。任務(wù)一揭開大數(shù)據(jù)的神秘面紗任務(wù)分析通過網(wǎng)絡(luò)、微課等多方面的學(xué)習(xí)資源，自主查詢大數(shù)據(jù)相關(guān)的定義，了解大數(shù)據(jù)的發(fā)展歷史、大數(shù)據(jù)的應(yīng)用、大數(shù)據(jù)的優(yōu)勢(shì)等知識(shí)，對(duì)大數(shù)據(jù)有較多的認(rèn)識(shí)?；趯?duì)大數(shù)據(jù)概念的理解，通過小組合作的方式，針對(duì)大數(shù)據(jù)案例，進(jìn)一步挖掘大數(shù)據(jù)的特點(diǎn)，討論總結(jié)出大數(shù)據(jù)與傳統(tǒng)數(shù)據(jù)之間的區(qū)別。根據(jù)大數(shù)據(jù)和傳統(tǒng)數(shù)據(jù)之間的區(qū)別，得出大數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)范圍，進(jìn)而判斷天貓平臺(tái)給出的大數(shù)據(jù)分析結(jié)果，如各行業(yè)銷售同比分析，是使用了整個(gè)天貓平臺(tái)網(wǎng)站所有用戶的信息，還是部分用戶的信息得到的。123任務(wù)一揭開大數(shù)據(jù)的神秘面紗任務(wù)實(shí)施Gartner大數(shù)據(jù)是需要新處理模式，才能具有更強(qiáng)的決策力、洞察發(fā)現(xiàn)力和流程優(yōu)化能力，來適應(yīng)海量、高增長(zhǎng)率和多樣化的信息資產(chǎn)。McKinseyApacheHadoop大數(shù)據(jù)是指其大小超出了典型數(shù)據(jù)庫軟件的采集、存儲(chǔ)、管理和分析等能力的數(shù)據(jù)集。大數(shù)據(jù)是指普通的計(jì)算機(jī)軟件無法在可接受的時(shí)間范圍內(nèi)捕捉、管理、處理的規(guī)模龐大的數(shù)據(jù)集。1.大數(shù)據(jù)的概念任務(wù)一揭開大數(shù)據(jù)的神秘面紗任務(wù)實(shí)施2.大數(shù)據(jù)與傳統(tǒng)數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)規(guī)模不同傳統(tǒng)數(shù)據(jù)規(guī)模相對(duì)較小大數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)量非常大數(shù)據(jù)類型不同傳統(tǒng)數(shù)據(jù)多為結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)大數(shù)據(jù)多為非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)處理方式不同傳統(tǒng)數(shù)據(jù)通過采樣的方式，選取部分?jǐn)?shù)據(jù)進(jìn)行處理。大數(shù)據(jù)注重整體數(shù)據(jù)的處理，而不進(jìn)行數(shù)據(jù)的采樣。任務(wù)一揭開大數(shù)據(jù)的神秘面紗任務(wù)實(shí)施天貓平臺(tái)給出的大數(shù)據(jù)，是對(duì)所有在天貓平臺(tái)注冊(cè)的所有用戶信息進(jìn)行統(tǒng)計(jì)的結(jié)果，既有用戶的個(gè)人信息，如年齡、訂單、購物車信息，也有商品的分類、出單情況。因此，天貓平臺(tái)給出的大數(shù)據(jù)分析結(jié)果，使用了整個(gè)天貓平臺(tái)網(wǎng)站所有用戶的信息。3.得出結(jié)論任務(wù)一揭開大數(shù)據(jù)的神秘面紗知識(shí)鏈接計(jì)算計(jì)算速度是非常關(guān)鍵的因素。為了提高計(jì)算速度，分布式系統(tǒng)基礎(chǔ)架構(gòu)Hadoop誕生了；MapReduce則為海量的數(shù)據(jù)提供了并行計(jì)算；Spark、Storm、Impala等各種各樣的技術(shù)進(jìn)入人們的視野。存儲(chǔ)云計(jì)算使得網(wǎng)站的建設(shè)投入減少，就像使用水電一樣，按量計(jì)費(fèi)，不使用就不產(chǎn)生費(fèi)用，不使用也不會(huì)浪費(fèi)資源，有效促進(jìn)了存儲(chǔ)成本的下降。智能機(jī)器擁有理解數(shù)據(jù)的能力，在很多領(lǐng)域已經(jīng)成功展示其優(yōu)越性。例如：谷歌AlphaGo大勝世界圍棋冠軍李世石。大數(shù)據(jù)的支撐技術(shù)任務(wù)一揭開大數(shù)據(jù)的神秘面紗知識(shí)拓展KBMBGBTBPBEBZB目前，大數(shù)據(jù)的范圍從TB級(jí)發(fā)展到PB級(jí)。數(shù)據(jù)在計(jì)算機(jī)中存儲(chǔ)的最小單位是bit，按從小到大的順序還包括的單位有：Byte、KB、MB、GB、TB、PB、EB、ZB、YB、BB、NB、DB。它們按照進(jìn)率1024（2的10次方）來計(jì)算：1Byte=8bit，1KB=1,024Bytes，1MB=1,024KB，1GB=1,024MB，1TB=1,024GB，1PB=1,024TB，1EB=1,024PB，1ZB=1,024EB，1YB=1,024ZB，1BB=1,024YB，1NB=1,024BB，1DB=1,024NB。任務(wù)一揭開大數(shù)據(jù)的神秘面紗任務(wù)二追溯大數(shù)據(jù)的來源任務(wù)導(dǎo)入2022年冬奧會(huì)在中國(guó)舉辦，有哪些比賽事項(xiàng)是大家最為關(guān)注的呢？你可以到百度熱搜的冬奧大數(shù)據(jù)中尋找答案，如圖1-2所示。百度熱搜以數(shù)億用戶海量的真實(shí)大數(shù)據(jù)為基礎(chǔ),通過專業(yè)的數(shù)據(jù)挖掘方法,計(jì)算關(guān)鍵詞的熱搜指數(shù),旨在建立權(quán)威、全面、熱門、時(shí)效的各類關(guān)鍵詞排行榜,引領(lǐng)熱詞閱讀時(shí)代。百度熱搜，是當(dāng)前互聯(lián)網(wǎng)乃至整個(gè)大數(shù)據(jù)時(shí)代最重要的統(tǒng)計(jì)分析平臺(tái)之一，自發(fā)布之日便成為眾多企業(yè)營(yíng)銷決策的重要依據(jù)。這些大數(shù)據(jù)能夠告訴用戶：某個(gè)關(guān)鍵詞在百度的搜索規(guī)模有多大，一段時(shí)間內(nèi)的漲跌態(tài)勢(shì)以及相關(guān)的新聞?shì)浾撟兓?，關(guān)注這些詞的網(wǎng)民是什么樣的，分布在哪里，同時(shí)還搜了哪些相關(guān)的詞，幫助用戶優(yōu)化數(shù)字營(yíng)銷活動(dòng)方案。結(jié)合實(shí)際生活，請(qǐng)你思考一下，百度熱搜統(tǒng)計(jì)出的冬奧大數(shù)據(jù)的來源都有哪些呢？任務(wù)二追溯大數(shù)據(jù)的來源任務(wù)目標(biāo)1.能夠歸納總結(jié)大數(shù)據(jù)的來源。2.能夠通過不同的方式對(duì)大數(shù)據(jù)來源進(jìn)行分類。3.能夠積極參與冰雪運(yùn)動(dòng)，發(fā)揚(yáng)奧運(yùn)拼搏精神。任務(wù)二追溯大數(shù)據(jù)的來源任務(wù)分析通過網(wǎng)絡(luò)、微課等多方面的學(xué)習(xí)資源，自主查詢大數(shù)據(jù)相關(guān)的來源，進(jìn)行歸納總結(jié)。基于對(duì)大數(shù)據(jù)來源的歸納，通過小組合作的方式，進(jìn)一步對(duì)大數(shù)據(jù)的來源進(jìn)行分類，能夠從多方面多角度分類。針對(duì)大數(shù)據(jù)案例，根據(jù)大數(shù)據(jù)來源的分類，得出百度熱搜統(tǒng)計(jì)出的冬奧大數(shù)據(jù)的來源都有哪些。123任務(wù)二追溯大數(shù)據(jù)的來源任務(wù)實(shí)施任務(wù)二追溯大數(shù)據(jù)的來源1.大數(shù)據(jù)的來源互聯(lián)網(wǎng)用戶通過網(wǎng)絡(luò)所留下的痕跡(包括瀏覽信息、行動(dòng)和行為信息)互聯(lián)網(wǎng)公司在日常運(yùn)營(yíng)中生成、累積的用戶網(wǎng)絡(luò)行為數(shù)據(jù)任務(wù)實(shí)施任務(wù)二追溯大數(shù)據(jù)的來源1.大數(shù)據(jù)的來源傳統(tǒng)行業(yè)電信銀行金融任務(wù)實(shí)施2.大數(shù)據(jù)的分類企業(yè)關(guān)系型數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)倉庫人推特微博機(jī)器服務(wù)器傳感器主體任務(wù)二追溯大數(shù)據(jù)的來源任務(wù)實(shí)施以BAT為代表的互聯(lián)網(wǎng)公司電信、金融、保險(xiǎn)、電力、石化系統(tǒng)公共安全、醫(yī)療、交通領(lǐng)域氣象、地理、政務(wù)等領(lǐng)域制造業(yè)和其他傳統(tǒng)行業(yè)任務(wù)二追溯大數(shù)據(jù)的來源行業(yè)2.大數(shù)據(jù)的分類任務(wù)實(shí)施2.大數(shù)據(jù)的分類企業(yè)關(guān)系型數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)倉庫人推特微博機(jī)器服務(wù)器傳感器主體任務(wù)二追溯大數(shù)據(jù)的來源任務(wù)實(shí)施2.大數(shù)據(jù)的分類數(shù)據(jù)存儲(chǔ)形式任務(wù)二追溯大數(shù)據(jù)的來源結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)財(cái)務(wù)系統(tǒng)醫(yī)療數(shù)據(jù)庫教育一卡通非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)辦公文檔圖片視頻任務(wù)實(shí)施2.大數(shù)據(jù)的分類大數(shù)據(jù)獲取途徑任務(wù)二追溯大數(shù)據(jù)的來源系統(tǒng)日志采集互聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)采集APP移動(dòng)端數(shù)據(jù)采集與數(shù)據(jù)服務(wù)機(jī)構(gòu)進(jìn)行合作1234任務(wù)實(shí)施從大數(shù)據(jù)產(chǎn)生的主體來看，百度熱搜統(tǒng)計(jì)出的冬奧大數(shù)據(jù)的來源主要是人；按數(shù)據(jù)來源的行業(yè)劃分，百度熱搜統(tǒng)計(jì)出的冬奧大數(shù)據(jù)的來源主要是互聯(lián)網(wǎng)；按數(shù)據(jù)存儲(chǔ)的形式劃分，百度熱搜統(tǒng)計(jì)出的冬奧大數(shù)據(jù)的來源主要是非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)；按大數(shù)據(jù)獲取途徑劃分，百度熱搜統(tǒng)計(jì)出的冬奧大數(shù)據(jù)的來源主要是系統(tǒng)日志采集。任務(wù)二追溯大數(shù)據(jù)的來源3.得出結(jié)論知識(shí)鏈接任務(wù)二追溯大數(shù)據(jù)的來源音頻、視頻和數(shù)據(jù)是我們最容易忽視的數(shù)據(jù)來源，而這些恰恰才是真正大數(shù)據(jù)的來源，分析、挖掘這些數(shù)據(jù)可能引發(fā)更大的資源與信息。實(shí)時(shí)跟蹤器之前的運(yùn)用僅限于價(jià)值高昂的航天飛機(jī)以及氣象預(yù)測(cè)，現(xiàn)在也應(yīng)用于汽車方面，即汽車生產(chǎn)商在車輛中配置監(jiān)控器，如GPRS、油耗器、速度表、公里表等可傳播信號(hào)的監(jiān)控器?？梢赃B續(xù)讀取車輛機(jī)械系統(tǒng)整體的運(yùn)行情況?，F(xiàn)在，移動(dòng)可穿戴設(shè)備的廣泛使用，使得企業(yè)可以提取出非常有用的數(shù)據(jù)從而獲取價(jià)值。這一類數(shù)據(jù)可能產(chǎn)生的業(yè)務(wù)不多。但可以推動(dòng)某些經(jīng)營(yíng)模式發(fā)生實(shí)質(zhì)性的變革。例如，汽車傳感數(shù)據(jù)可用于評(píng)價(jià)司機(jī)行為從而推動(dòng)汽車保險(xiǎn)業(yè)的巨大變革，以及汽車的節(jié)能減排可推動(dòng)環(huán)境改善的變革。知識(shí)拓展任務(wù)二追溯大數(shù)據(jù)的來源大數(shù)據(jù)的表現(xiàn)形態(tài)大數(shù)據(jù)的多源性大數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)性大數(shù)據(jù)的不確定性任務(wù)三探究大數(shù)據(jù)的特征及意義任務(wù)導(dǎo)入下圖為“百度遷徙”統(tǒng)計(jì)的春節(jié)前后全國(guó)總體遷徙趨勢(shì)圖，從時(shí)間上看，2020年春節(jié)前，沒有官宣新冠病毒，此時(shí)的人口流動(dòng)數(shù)據(jù)和2019年相對(duì)持平，2020年春節(jié)后，由于新冠疫情，人口流動(dòng)相對(duì)于2019年大幅降低。2021年春節(jié)后，由于疫情控制較好，人口流動(dòng)相對(duì)于2020年有了較大提升。2022年春節(jié)前后，相較于2021年，人口流動(dòng)都有所提升。“百度遷徙”利用百度地圖LBS（基于地理位置的服務(wù)）開放平臺(tái)、百度天眼、互聯(lián)網(wǎng)、第三方等提供的多種數(shù)據(jù)，進(jìn)行計(jì)算分析，并采用創(chuàng)新的可視化呈現(xiàn)方式，在業(yè)界首次實(shí)現(xiàn)了全程、動(dòng)態(tài)、即時(shí)、直觀地展現(xiàn)中國(guó)春節(jié)前后人口大遷徙的軌跡與特征?！鞍俣冗w徙”為政府掌握人口流動(dòng)走向和疫情布控發(fā)揮了重要作用，體現(xiàn)了大數(shù)據(jù)的價(jià)值性，那么，從這一案例中，你還能發(fā)現(xiàn)大數(shù)據(jù)有哪些特征呢？任務(wù)三探究大數(shù)據(jù)的特征及意義任務(wù)目標(biāo)1.能夠歸納大數(shù)據(jù)的特征。2.能夠說出大數(shù)據(jù)的意義。3.能夠發(fā)揚(yáng)抗疫精神，科學(xué)共建平安中國(guó)。任務(wù)三探究大數(shù)據(jù)的特征及意義任務(wù)分析通過網(wǎng)絡(luò)、微課、教材等多方面的學(xué)習(xí)資源，自主查詢大數(shù)據(jù)特征的認(rèn)識(shí)，進(jìn)行歸納總結(jié)?；诖髷?shù)據(jù)的特征，分析大數(shù)據(jù)的意義。根據(jù)大數(shù)據(jù)的特征和意義，結(jié)合給出的案例，得到案例中體現(xiàn)出的大數(shù)據(jù)的特征。123任務(wù)三探究大數(shù)據(jù)的特征及意義任務(wù)實(shí)施任務(wù)三探究大數(shù)據(jù)的特征及意義1.大數(shù)據(jù)的特征數(shù)據(jù)的大小數(shù)據(jù)的處理速度SizeSpeed數(shù)據(jù)的結(jié)構(gòu)Structure“3S”特征任務(wù)實(shí)施任務(wù)三探究大數(shù)據(jù)的特征及意義1.大數(shù)據(jù)的特征“4V”特征第一個(gè)“V”是指Value價(jià)值高，大數(shù)據(jù)有巨大的潛在價(jià)值，和大數(shù)據(jù)幾何指數(shù)爆發(fā)式增長(zhǎng)相比，某一對(duì)象或模塊數(shù)據(jù)的價(jià)值密度較低，這給我們開發(fā)海量數(shù)據(jù)增加了難度和成本。第二個(gè)“V”是指Volume體量大，從2013年至2020年，人類的數(shù)據(jù)規(guī)模擴(kuò)大50倍，每年產(chǎn)生的數(shù)據(jù)量增長(zhǎng)到44萬億GB，且每18個(gè)月翻一番。第三個(gè)“V”是指Velocity速度快，隨著現(xiàn)代感測(cè)、互聯(lián)網(wǎng)、計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，數(shù)據(jù)生成、儲(chǔ)存、分析、處理的速度遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出人們的想象力，這是大數(shù)據(jù)區(qū)別于傳統(tǒng)數(shù)據(jù)或小數(shù)據(jù)的顯著特征。第四個(gè)“V”是指Variety種類多，大數(shù)據(jù)與傳統(tǒng)數(shù)據(jù)相比，數(shù)據(jù)來源廣、維度多、類型雜，各種機(jī)器儀表在自動(dòng)產(chǎn)生數(shù)據(jù)的同時(shí)，人自身的生活行為也在不斷創(chuàng)造數(shù)據(jù)；不僅有企業(yè)組織內(nèi)部的業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)，還有海量相關(guān)的外部數(shù)據(jù)。任務(wù)實(shí)施任務(wù)三探究大數(shù)據(jù)的特征及意義2.大數(shù)據(jù)的意義意義（1）有數(shù)據(jù)可說，在大數(shù)據(jù)時(shí)代，“萬物皆數(shù)”，“量化一切”，“一切都將被數(shù)據(jù)化”。大數(shù)據(jù)把疫情的發(fā)展數(shù)字化，更清楚地描述出疫情的控制過程，讓我們堅(jiān)定了必勝的信息。（2）說數(shù)據(jù)可靠，大數(shù)據(jù)中的“數(shù)據(jù)”真實(shí)可靠，它實(shí)質(zhì)上是表征事物現(xiàn)象的一種符號(hào)語言的邏輯關(guān)系，這意味著任何事物的屬性和規(guī)律，只要通過適當(dāng)編碼，均可以通過統(tǒng)一的數(shù)字信號(hào)表達(dá)出來。將疫情數(shù)字化、將民眾需求數(shù)字化、出行軌跡數(shù)字化，更能準(zhǔn)確反映問題，有效促進(jìn)問題的解決。任務(wù)實(shí)施從“3S”特征來看，“百度遷徙”利用了百度地圖LBS（基于地理位置的服務(wù)）開放平臺(tái)、百度天眼、互聯(lián)網(wǎng)大數(shù)據(jù)、第三方大數(shù)據(jù)等多個(gè)來源的數(shù)據(jù)，體現(xiàn)了大數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)量大的特征；“百度遷徙”可以全程、動(dòng)態(tài)、即時(shí)、直觀地展現(xiàn)中國(guó)春節(jié)前后人口大遷徙的軌跡與特征，具有很高的時(shí)效性，體現(xiàn)了大數(shù)據(jù)處理分析速度快的特征；“百度遷徙”可以利用多個(gè)平臺(tái)的多種數(shù)據(jù)，如圖像、圖表、語音、地理位置等大數(shù)據(jù)信息，體現(xiàn)了大數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)復(fù)雜的特征。3S與除此之外，“百度遷徙”可以為政府掌握人口流動(dòng)走向和疫情布控發(fā)揮重要作用，體現(xiàn)了大數(shù)據(jù)的價(jià)值性。任務(wù)三探究大數(shù)據(jù)的特征及意義3.得出結(jié)論知識(shí)鏈接任務(wù)三探究大數(shù)據(jù)的特征及意義數(shù)量(Volume)指大數(shù)據(jù)巨大的數(shù)據(jù)量與數(shù)據(jù)完整性。數(shù)量的單位從TB級(jí)別躍升到PB級(jí)別甚至ZB級(jí)別。據(jù)有關(guān)學(xué)者了解，天文學(xué)和基因?qū)W是最早產(chǎn)生大數(shù)據(jù)變革的領(lǐng)域，2000年，斯隆數(shù)字巡天項(xiàng)目啟動(dòng)時(shí)，位于新墨西哥州的望遠(yuǎn)鏡，在短短幾周內(nèi)搜集到的數(shù)據(jù)已經(jīng)比天文學(xué)歷史上總共搜集的數(shù)據(jù)還要多:在智利的大型視場(chǎng)全景巡天望遠(yuǎn)鏡投入使用后，其在5天之內(nèi)搜集到的信息量將相當(dāng)于前者10年的信息檔案。伴隨著各種隨身設(shè)備以及物聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算、云存儲(chǔ)等技術(shù)的發(fā)展，人和物的所有軌跡都可以被記錄，數(shù)據(jù)因此被大量生產(chǎn)出來。知識(shí)鏈接任務(wù)三探究大數(shù)據(jù)的特征及意義多樣性(Variety)即數(shù)據(jù)類型繁多。隨著傳感器、智能設(shè)備以及社交協(xié)作技術(shù)的飛速發(fā)展，數(shù)據(jù)也變得更加復(fù)雜，因?yàn)樗粌H包含傳統(tǒng)的關(guān)系型數(shù)據(jù)，還包含來自網(wǎng)頁、互聯(lián)網(wǎng)日志文件(包括點(diǎn)擊流數(shù)據(jù))、視頻、圖片、地理信息、搜索索引、社交媒體論壇、電子郵件、文檔、主動(dòng)和被動(dòng)系統(tǒng)的傳感器數(shù)據(jù)等原始、半結(jié)構(gòu)化和非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)。發(fā)掘這些形態(tài)各異、快慢不一的數(shù)據(jù)流之間的相關(guān)性，是大數(shù)據(jù)做前人之未做、能前人所不能的機(jī)會(huì)。大數(shù)據(jù)技術(shù)不僅是處理巨量數(shù)據(jù)的利器，更為處理不同來源、不同格式的多元化數(shù)據(jù)提供了可能。知識(shí)鏈接任務(wù)三探究大數(shù)據(jù)的特征及意義速度(Velocity)即處理速度快。目前，對(duì)于數(shù)據(jù)智能化和實(shí)時(shí)性的要求越來越高，比如開車時(shí)會(huì)查看智能導(dǎo)航儀查詢最短路線可即時(shí)給出，吃飯時(shí)會(huì)了解其他用戶對(duì)這家餐廳的評(píng)價(jià)可即時(shí)上網(wǎng)查詢，見到可口的食物會(huì)拍照即時(shí)發(fā)微博等諸如此類的人與人、人與機(jī)器之間的信息交流互動(dòng)，這些都不可避免帶來數(shù)據(jù)交換。而數(shù)據(jù)交換的關(guān)鍵是降低延遲，以近乎實(shí)時(shí)的方式呈獻(xiàn)給用戶。知識(shí)鏈接任務(wù)三探究大數(shù)據(jù)的特征及意義價(jià)值(Value)即追求高質(zhì)量的數(shù)據(jù)。大數(shù)據(jù)時(shí)代數(shù)據(jù)的價(jià)值就像大浪淘金，數(shù)據(jù)量越大，里面真正有價(jià)值的東西就越少。現(xiàn)在的任務(wù)就是將這些的數(shù)據(jù)，利用云計(jì)算、智能化開源實(shí)現(xiàn)平臺(tái)等技術(shù)，提取出有價(jià)值的信息將信息轉(zhuǎn)化為知識(shí)，發(fā)現(xiàn)規(guī)律，最終用知識(shí)促成正確的決策和行動(dòng)。追求高質(zhì)量的數(shù)據(jù)是一項(xiàng)重要的大數(shù)據(jù)要求和挑戰(zhàn)，即使最優(yōu)秀的數(shù)據(jù)清理方法也無法消除某些數(shù)據(jù)固有的不可預(yù)測(cè)性。例如人的感情和誠(chéng)實(shí)性、天氣形式、經(jīng)濟(jì)因素以及其他因素。知識(shí)拓展任務(wù)三探究大數(shù)據(jù)的特征及意義“3I”特征ill-defined(定義不明確的)intimidating(令人生畏的)immediate(即時(shí)的)感謝您的聆聽模塊二

搭建開發(fā)環(huán)境《大數(shù)據(jù)技術(shù)基礎(chǔ)》目錄模塊二搭建開發(fā)環(huán)境任務(wù)一初識(shí)PyCharm

任務(wù)二安裝PyCharm任務(wù)一

初識(shí)PyCharm任務(wù)導(dǎo)入在快速發(fā)展的信息時(shí)代，編程語言為人們提供了諸多便利。其中，Python成為人們使用較多的“網(wǎng)紅”語言。在使用Python語言之前，安裝對(duì)應(yīng)的開發(fā)環(huán)境是必不可少的。IDLE是Python自帶的開發(fā)環(huán)境。雖然Python自帶開發(fā)環(huán)境，但是一般不經(jīng)常使用。其原因有以下兩點(diǎn)：首先，IDLE沒有提示功能；其次，如果遇到需要打開多個(gè)文件進(jìn)行操作時(shí)，使用IDLE開發(fā)環(huán)境會(huì)影響代碼正確性，降低工作效率。所以，通常選擇第三方Python開發(fā)環(huán)境。第三方開發(fā)環(huán)境有PyCharm、Spyder和VSCode等，一般來說，PyCharm是大多數(shù)人選擇的軟件。本任務(wù)從認(rèn)識(shí)PyCharm開始，了解PyCharm軟件的功能，總結(jié)PyCharm的優(yōu)點(diǎn)。

任務(wù)一初識(shí)PyCharm任務(wù)目標(biāo)1.能夠說出PyCharm軟件的功能。2.能夠辨析PyCharm與其他軟件的區(qū)別，掌握PyCharm的優(yōu)點(diǎn)。3.能夠具有積極思考、主動(dòng)探索、解決問題的意識(shí)。任務(wù)一初識(shí)PyCharm任務(wù)分析123任務(wù)一初識(shí)PyCharm通過互聯(lián)網(wǎng)、手機(jī)、書本、微課等多方面的工具去搜索關(guān)于PyCharm軟件的資料，了解PyCharm軟件功能和其發(fā)展歷程，加深對(duì)PyCharm的認(rèn)識(shí)。基于對(duì)PyCharm的認(rèn)識(shí)，通過小組討論、合作探究的方式，找出PyCharm和其他軟件的區(qū)別，并總結(jié)出PyCharm的優(yōu)點(diǎn)。12任務(wù)實(shí)施PyCharm是一款Python集成開發(fā)環(huán)境（IDE，IntegratedDevelopmentEnvironment）。它集成了開發(fā)軟件所需要的工具，包括：圖形用戶界面、代碼編譯器、解釋器、調(diào)試器等。此外，PyCharm除了具有一般IDE所必備的功能外，它的兼容性也很高，支持Windows、Linux、macOS等操作系統(tǒng)使用。1.PyCharm的功能任務(wù)一初識(shí)PyCharm任務(wù)實(shí)施相比于Python自帶的IDLE開發(fā)環(huán)境，PyCharm不僅界面更加美觀，而且還可以在編寫代碼的過程中進(jìn)行智能提示，這樣更加方便開發(fā)人員進(jìn)行編寫代碼和修正錯(cuò)誤。與其他Python第三方開發(fā)環(huán)境相比，PyCharm的內(nèi)部集成度較高，集成了很多實(shí)用性功能，比如：語法高亮顯示、代碼調(diào)試、解釋代碼（自帶一個(gè)解釋器）、自帶框架和庫、智能提示以及項(xiàng)目管理。Pycharm通過項(xiàng)目管理功能，可以滿足大型項(xiàng)目開發(fā)需求。2.PyCharm的優(yōu)點(diǎn)任務(wù)一初識(shí)PyCharm任務(wù)實(shí)施PyCharm是一種PythonIDE，帶有屬于自己的一套工具，可以幫助開發(fā)者提高工作效率。與此同時(shí)，對(duì)于初學(xué)者來說，更容易學(xué)習(xí)和實(shí)際操作。3.得出結(jié)論任務(wù)一初識(shí)PyCharm知識(shí)鏈接PyCharm界面主要包含四個(gè)分區(qū)，分別為菜單欄、項(xiàng)目管理區(qū)、代碼編輯區(qū)、結(jié)果區(qū)。任務(wù)一初識(shí)PyCharmPyCharm界面介紹知識(shí)鏈接（1）菜單欄：主要是對(duì)PyCharm以及項(xiàng)目文件的一些功能操作，比如運(yùn)行文件和打開文件等。（2）項(xiàng)目管理區(qū)：顯示項(xiàng)目文件和庫文件（包括第三方庫和標(biāo)準(zhǔn)庫文件），在此區(qū)域管理項(xiàng)目文件和庫文件，比如對(duì)項(xiàng)目進(jìn)行編輯、刪除和新增等操作。（3）代碼編輯區(qū)：用于編輯和修改代碼。（4）結(jié)果區(qū)：用于顯示程序運(yùn)行結(jié)果和報(bào)錯(cuò)信息，類似于電腦的顯示器用于展示信息。PyCharm界面介紹知識(shí)鏈接IDLE是Python自帶的開發(fā)環(huán)境，在安裝好Python后，通過開始菜單找到Python下的IDLE，點(diǎn)擊即可啟動(dòng)IDLE。啟動(dòng)IDLE之后，就可以進(jìn)行Python代碼編寫等操作。任務(wù)一初識(shí)PyCharmIDLE介紹知識(shí)拓展除了PyCharm，Spyder也是Python的第三方集成環(huán)境。Spyder可以實(shí)現(xiàn)Python代碼中變量的可視化，同時(shí)加入了圖形界面。Spyder分為工作區(qū)、命令行以及可視化窗口。Spyder是一個(gè)強(qiáng)大的科學(xué)環(huán)境，由科學(xué)家、工程師和數(shù)據(jù)分析師設(shè)計(jì)，對(duì)于初學(xué)者來說，Spyder也是一個(gè)很好的Python學(xué)習(xí)工具。任務(wù)一初識(shí)PyCharm任務(wù)二

安裝PyCharm任務(wù)導(dǎo)入本學(xué)期學(xué)校將要開設(shè)Python課程，張紅同學(xué)對(duì)Python的集成開發(fā)環(huán)境PyCharm軟件十分感興趣，想要提前嘗試安裝PyCharm軟件。本任務(wù)是掌握PyCharm的安裝流程。

任務(wù)二安裝PyCharm任務(wù)目標(biāo)1.能完成PyCharm的下載。2.能完成PyCharm的安裝。3.能夠發(fā)揚(yáng)執(zhí)著專注、科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)、追求卓越的工匠精神。

任務(wù)二安裝PyCharm任務(wù)分析123

任務(wù)二安裝PyCharm123通過互聯(lián)網(wǎng)、手機(jī)、書本等多種工具搜索關(guān)于PyCharm軟件安裝的資料，了解PyCharm安裝的流程?；趯?duì)PyCharm流程的學(xué)習(xí)，通過小組討論、合作探究的方式，安裝PyCharm軟件。12任務(wù)實(shí)施在瀏覽器中進(jìn)行搜索，找到PyCharm的官網(wǎng)，下載PyCharm。具體步驟如下：（1）打開PyCharm官網(wǎng)，進(jìn)入PyCharm下載界面，參照下圖的步驟，即可完成PyCharm軟件的下載。Professional表示專業(yè)版，Community是社區(qū)版。專業(yè)版功能更加強(qiáng)大，面向?qū)I(yè)的企業(yè)項(xiàng)目開發(fā)者。而社區(qū)版用于Python編程和數(shù)據(jù)分析，面向編程愛好者和學(xué)習(xí)者。在這里推薦安裝社區(qū)版，可以免費(fèi)使用，而且能夠滿足學(xué)習(xí)的需求。1.PyCharm下載

任務(wù)二安裝PyCharm任務(wù)實(shí)施（2）下載PyCharm社區(qū)版安裝包，將安裝包保存到本地1.PyCharm下載

任務(wù)二安裝PyCharm任務(wù)實(shí)施（1）打開PyCharm安裝包，點(diǎn)擊Next按鈕進(jìn)行安裝。2.PyCharm安裝

任務(wù)二安裝PyCharm任務(wù)實(shí)施（2）設(shè)置合理的安裝路徑。PyCharm默認(rèn)的安裝路徑是在C盤，在這里建議更改。筆者選擇的是D盤。

任務(wù)二安裝PyCharm2.PyCharm安裝任務(wù)實(shí)施（3）設(shè)置PyCharm的功能選擇。步驟一：創(chuàng)建PyCharm對(duì)應(yīng)的快捷方式（CreateDesktopShortcut），勾選對(duì)應(yīng)的復(fù)選框。步驟二：更新右鍵菜單，將PyCharm添加到鼠標(biāo)的右鍵菜單（UpdateContextMenu），勾選對(duì)應(yīng)的復(fù)選框。步驟三：更新路徑(UpdatePATHVariable)，勾選對(duì)應(yīng)的復(fù)選框，將PyCharm的啟動(dòng)目錄添加到環(huán)境變量中。步驟四：設(shè)置關(guān)聯(lián)文件（CreateAssociations），勾選對(duì)應(yīng)的復(fù)選框，這樣與PyCharm軟件相關(guān)聯(lián)的文件格式是.py文件。當(dāng)打開對(duì)應(yīng)的.py文件時(shí)，系統(tǒng)會(huì)默認(rèn)調(diào)用PyCharm打開。功能選擇如右圖所示。設(shè)置完成之后，點(diǎn)擊Next按鈕。

任務(wù)二安裝PyCharm2.PyCharm安裝任務(wù)實(shí)施（4）點(diǎn)擊Next按鈕之后，進(jìn)入選擇開始菜單文件夾界面（ChooseStartMenuFolder）。在該界面無需做任何設(shè)置，直接點(diǎn)擊Install按鈕即可，如右圖所示

任務(wù)二安裝PyCharm2.PyCharm安裝任務(wù)實(shí)施（5）安裝完成后，可以選擇立即重啟（Rebootnow）或者是稍后重啟（Iwanttomanuallyrebootlater），最后點(diǎn)擊Finish按鈕即可，如右圖所示

任務(wù)二安裝PyCharm2.PyCharm安裝任務(wù)實(shí)施（6）安裝完成后，桌面會(huì)出現(xiàn)PyCharm快捷方式的圖標(biāo)，如下圖所示

任務(wù)二安裝PyCharm2.PyCharm安裝知識(shí)鏈接在使用PyCharm之前，如果電腦沒有下載Python解釋器，PyCharm只是一副沒有靈魂的軀殼。所以下載完P(guān)yCharm之后，還需要下載Python。1.進(jìn)入Python官網(wǎng)（1）進(jìn)入Python官方網(wǎng)站，點(diǎn)擊Downloads按鈕，根據(jù)自己的操作系統(tǒng)選擇合適的版本。（2）下載Python點(diǎn)擊Windows按鈕之后，將顯示和下載有關(guān)的菜單項(xiàng)。每一個(gè)版本里面都有不同的下載文件，帶有“x86”字樣表示該開發(fā)工具可以在Windows32位系統(tǒng)上使用；帶有“x86-64”字樣表示該開發(fā)工具可以在Windows64位系統(tǒng)上使用；“executableinstaller”表示可執(zhí)行版，需要安裝后使用；“embeddablezipfile”表示嵌入版，表示解壓以后直接使用；“web-basedinstaller”表示需要進(jìn)行連網(wǎng)完成安裝。（3）安裝PythonPython安裝較為簡(jiǎn)單，和安裝PyCharm一樣，也需要選擇合適的路徑。路徑選擇完成后，直接點(diǎn)擊Install按鈕進(jìn)行安裝，這里不再贅述。

任務(wù)二安裝PyCharm知識(shí)拓展安裝完P(guān)ython之后，需要檢測(cè)一下Python是否可以正常使用。比如在Windows10系統(tǒng)上，在搜索框中輸入cmd命令，打開命令提示符，在該窗口輸入“Python”，按下Enter鍵，如果出現(xiàn)如下圖所示的信息，表示安裝成功。

任務(wù)二安裝PyCharm知識(shí)拓展如果沒有出現(xiàn)上圖所示的信息，就說明在當(dāng)前路徑下沒有找到Python.exe可執(zhí)行文件。遇到這種情況，需要右擊我的電腦，點(diǎn)擊屬性，切換到高級(jí)系統(tǒng)設(shè)置，點(diǎn)擊環(huán)境變量，找到變量里面的Path，進(jìn)行編輯。具體操作：將Python解釋器所在路徑粘貼到最后面，再加個(gè)分號(hào)就可以了。

任務(wù)二安裝PyCharm感謝您的聆聽模塊三Python語言基礎(chǔ)《大數(shù)據(jù)技術(shù)基礎(chǔ)》目錄模塊三Python語言基礎(chǔ)任務(wù)一初識(shí)Python語言 任務(wù)二定義和操作Python數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)任務(wù)三Python流程控制語句任務(wù)四Python函數(shù)與應(yīng)用任務(wù)一初識(shí)Python語言任務(wù)導(dǎo)入任務(wù)一初識(shí)Python語言中國(guó)經(jīng)濟(jì)一直處在不斷的變化中，從2021年公布的經(jīng)濟(jì)數(shù)據(jù)顯示，2021年中國(guó)GDP總量排名前十的地區(qū)分別為：廣東、江蘇、山東、浙江、河南、四川、湖北、福建、湖南、上海。其中，廣東省GDP總量位居第一，同比增長(zhǎng)8%，成為中國(guó)首個(gè)GDP突破12萬億元的省份。2021年中國(guó)各省市GDP總量排行榜前10名如表3-1所示。表3-12021年中國(guó)各省市GDP總量排行榜前10名排名省(市)2021年GDP總量(億元)增速(%)1廣東124369.678%2江蘇116364.208.6%3山東83095.908.3%4浙江73516.008.5%5河南58887.416.3%6四川53850.798.2%7湖北50012.9412.9%8福建48810.008%9湖南45800.007.8%10上海43214.858.1%本任務(wù)設(shè)計(jì)程序?qū)崿F(xiàn)如下功能：通過鍵盤輸入2021年各省市GDP總量排行榜前5名的GDP信息，并計(jì)算前5名省市GDP總和及平均值。任務(wù)目標(biāo)1.能正確運(yùn)用Python語法知識(shí)。2.會(huì)使用Python運(yùn)算符。3.能使用input()函數(shù)和print()函數(shù)輸入和輸出信息。4.樹立科技是第一生產(chǎn)力，以科技促進(jìn)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的理念。任務(wù)一初識(shí)Python語言任務(wù)分析任務(wù)一初識(shí)Python語言123通過學(xué)習(xí)微課，完成任務(wù)。選擇使用Python內(nèi)置函數(shù)input()接收用戶通過鍵盤輸入的2021年各省市GDP總量排行榜前5名的GDP信息，并定義變量分別保存輸入的GDP信息使用基本運(yùn)算符計(jì)算前5名省市GDP總和及平均值使用Python內(nèi)置函數(shù)print()輸出相應(yīng)結(jié)果任務(wù)實(shí)施1.定義變量任務(wù)一初識(shí)Python語言定義5個(gè)變量output_gd、output_js、output_sd、output_zj、output_hn分別用來存儲(chǔ)從鍵盤輸入的2021年前5名省市GDP總量值，使用input()函數(shù)接收用戶的鍵盤輸入。任務(wù)實(shí)施2.類型轉(zhuǎn)換任務(wù)一初識(shí)Python語言使用str()函數(shù)將5個(gè)變量值強(qiáng)制轉(zhuǎn)換為字符串類型，然后利用print()函數(shù)輸出結(jié)果。任務(wù)實(shí)施3.計(jì)算結(jié)果并輸出任務(wù)一初識(shí)Python語言計(jì)算前5名省市GDP總和以及平均值，并定義變量output_sum來保存GDP總和及output_ave來保存GDP平均值。任務(wù)實(shí)施4.輸出結(jié)果任務(wù)一初識(shí)Python語言知識(shí)鏈接1.Python語法特點(diǎn)任務(wù)一初識(shí)Python語言（1）注釋在程序設(shè)計(jì)中，經(jīng)常對(duì)代碼添加注釋，主要目的是便于程序設(shè)計(jì)人員對(duì)程序進(jìn)行維護(hù)。注釋的內(nèi)容將被Python解釋器忽略，不會(huì)顯示在執(zhí)行結(jié)果中。Python語言主要提供了兩種注釋方法，分別為：?jiǎn)涡凶⑨尯投嘈凶⑨?。①單行注釋單行注釋通常以?”號(hào)開頭，在“#”號(hào)后面書寫注釋內(nèi)容。單行注釋可以放在要注釋代碼的前一行或者放在要注釋代碼行的行末。語法格式如下：知識(shí)鏈接1.Python語法特點(diǎn)任務(wù)一初識(shí)Python語言②多行注釋在實(shí)際的程序設(shè)計(jì)中常常需要多行注釋，多行注釋有以下兩種方法。a.每一行前均添加“#”號(hào)。b.使用三個(gè)單引號(hào)或者三個(gè)雙引號(hào)將注釋內(nèi)容括起來。語法格式如右圖所示：知識(shí)鏈接1.Python語法特點(diǎn)任務(wù)一初識(shí)Python語言（2）代碼縮進(jìn)Python語言最具特色的就是用縮進(jìn)的方式來標(biāo)識(shí)代碼塊，而不是使用大括號(hào)({})來控制代碼塊。同一個(gè)代碼塊中的語句必須保證相同的縮進(jìn)空格數(shù)，否則程序會(huì)報(bào)錯(cuò)。Python是一種縮進(jìn)敏感的語言，程序員需要小心檢查縮進(jìn)量，一般選擇使用4個(gè)空格作為一個(gè)縮進(jìn)單位，也可以用一個(gè)“Tab”表示一個(gè)縮進(jìn)單位，當(dāng)然這個(gè)縮進(jìn)量可以自主設(shè)置。需要注意的是，在設(shè)置縮進(jìn)空格時(shí)，不要將[Space]鍵和[Tab]鍵混用，以免導(dǎo)致設(shè)置的空格數(shù)不一致。（3）編碼規(guī)范在Python3.X版本的源代碼中，字符默認(rèn)使用的是UTF-8編碼。知識(shí)鏈接2.標(biāo)識(shí)符與關(guān)鍵字任務(wù)一初識(shí)Python語言（1）標(biāo)識(shí)符Python標(biāo)識(shí)符是在程序設(shè)計(jì)中用于標(biāo)識(shí)變量、函數(shù)、類、模塊和其他對(duì)象的名稱。標(biāo)識(shí)符的命名必須符合一定的規(guī)范，具體如下①標(biāo)識(shí)符可以由字母（A-Z和a-z）、下劃線和數(shù)字組成；②標(biāo)識(shí)符的第一個(gè)字符不能是數(shù)字；③標(biāo)識(shí)符不能與Python關(guān)鍵字具有相同名稱，名稱相同會(huì)引發(fā)錯(cuò)誤；④標(biāo)識(shí)符對(duì)大小寫敏感。知識(shí)鏈接2.標(biāo)識(shí)符與關(guān)鍵字任務(wù)一初識(shí)Python語言（2）關(guān)鍵字關(guān)鍵字是Python語言中一些已經(jīng)被賦予特定意義的標(biāo)識(shí)符。開發(fā)程序時(shí)，要注意不能把這些關(guān)鍵字作為自定義的標(biāo)識(shí)符。Python語言中的關(guān)鍵字如表3-2所示。表3-2Python中的關(guān)鍵字andasassertbreakclasscontinuedefdefelifelseexceptfinallyforfromFalseglobalifimportinislambdanonlocalnotNoneorpassraisereturntryTruewhilewithyield

知識(shí)鏈接2.標(biāo)識(shí)符與關(guān)鍵字任務(wù)一初識(shí)Python語言（3）變量在Python中，不需要先聲明變量，直接賦值即可創(chuàng)建各種類型的變量。但是變量的命名并不是任意的，需要遵循一定的規(guī)則。①變量名必須是一個(gè)有效的標(biāo)識(shí)符；②變量名不能使用Python中的關(guān)鍵字；③盡量選擇有意義的單詞作為變量名。（4）數(shù)值類型Python中數(shù)值類型主要包括以下四類：整型(int)，浮點(diǎn)型(float)，布爾類型(bool)，復(fù)數(shù)類型(complex)。知識(shí)鏈接2.標(biāo)識(shí)符與關(guān)鍵字任務(wù)一初識(shí)Python語言①整數(shù)類型(int)在C語言中，int表示整數(shù)，而在Python語言中，int是一個(gè)類，也就是整數(shù)類。Python語言的整數(shù)類可以表示任意大小的整數(shù)，整數(shù)類變量接受四種進(jìn)制形式，即二進(jìn)制、八進(jìn)制、十進(jìn)制和十六進(jìn)制形式。通過函數(shù)str()、oct()、hex()和bin()函數(shù)可以把整數(shù)數(shù)值轉(zhuǎn)換為十進(jìn)制、八進(jìn)制、十六進(jìn)制和二進(jìn)制的字符串。通過函數(shù)int()可以把十進(jìn)制、八進(jìn)制、十六進(jìn)制和二進(jìn)制的字符串轉(zhuǎn)換為整數(shù)數(shù)值。②浮點(diǎn)型(float)在Python中，浮點(diǎn)型（float）是一個(gè)類。簡(jiǎn)單說，浮點(diǎn)型就是我們平常說的小數(shù)。浮點(diǎn)型有兩種表示法，一種是常規(guī)的數(shù)學(xué)表示法，如12345.789，還有一種是科學(xué)計(jì)數(shù)法，如1.2345789e4。Python的浮點(diǎn)數(shù)默認(rèn)是雙精度類型。知識(shí)鏈接2.標(biāo)識(shí)符與關(guān)鍵字任務(wù)一初識(shí)Python語言③布爾類型(bool)布爾類型本質(zhì)上是整數(shù)類的一個(gè)子類，主要用來表示真值（True）和假值(False)。注意用英文表示時(shí)兩個(gè)值的第一個(gè)字母需要大寫。④復(fù)數(shù)類型(complex)與數(shù)學(xué)上定義的復(fù)數(shù)一樣，Python語言中的復(fù)數(shù)類型也包括實(shí)部和虛部。需要注意的是，在數(shù)學(xué)中，虛數(shù)單位是i，但是在Python語言中，虛數(shù)單位是j，比如1+2j，其中1為實(shí)部，2j為虛部。復(fù)數(shù)的創(chuàng)建方法有兩種：一種是直接從鍵盤鍵入復(fù)數(shù)，如1+2j，一種是用complex()函數(shù)創(chuàng)建，如1+2j可以寫為complex(1,2)或complex('1+2j')。知識(shí)鏈接2.標(biāo)識(shí)符與關(guān)鍵字任務(wù)一初識(shí)Python語言（5）運(yùn)算符Python語言的運(yùn)算符主要包括算數(shù)運(yùn)算符、賦值運(yùn)算符、比較（關(guān)系）運(yùn)算符、邏輯運(yùn)算符和位運(yùn)算符。①算數(shù)運(yùn)算符算數(shù)運(yùn)算符就是用來完成四則運(yùn)算的符號(hào)，如加減乘除等，主要運(yùn)算符如表3-3所示。

表3-3算數(shù)運(yùn)算符知識(shí)鏈接2.標(biāo)識(shí)符與關(guān)鍵字任務(wù)一初識(shí)Python語言②賦值運(yùn)算符賦值運(yùn)算符是由算數(shù)運(yùn)算符與“=”結(jié)合在一起形成的。在Python中常用的賦值運(yùn)算符如表3-4所示。

表3-4常用的賦值運(yùn)算符知識(shí)鏈接2.標(biāo)識(shí)符與關(guān)鍵字任務(wù)一初識(shí)Python語言③比較(關(guān)系)運(yùn)算符比較運(yùn)算符，也稱為關(guān)系運(yùn)算符，用于對(duì)常量、變量或表達(dá)式的結(jié)果進(jìn)行大小比較。如果比較結(jié)果為真，則返回True，如果比較結(jié)果為假，則返回False。比較運(yùn)算符通常用在條件語句中作為判斷的依據(jù)。在Python中，比較運(yùn)算符如表3-5所示。表3-5比較運(yùn)算符知識(shí)鏈接2.標(biāo)識(shí)符與關(guān)鍵字任務(wù)一初識(shí)Python語言④邏輯運(yùn)算符邏輯運(yùn)算符是用來對(duì)真和假兩種布爾值進(jìn)行運(yùn)算的，運(yùn)算后的結(jié)果仍是一個(gè)布爾值。在Python中，邏輯運(yùn)算符主要包括邏輯與(and)、邏輯或(or)和邏輯非(not)，如表3-6所示。

表3-6邏輯運(yùn)算符知識(shí)鏈接2.標(biāo)識(shí)符與關(guān)鍵字任務(wù)一初識(shí)Python語言⑤位運(yùn)算符位運(yùn)算符是把數(shù)字看作二進(jìn)制數(shù)進(jìn)行計(jì)算。在運(yùn)算時(shí)，首先需要將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成二進(jìn)制數(shù)再進(jìn)行位運(yùn)算。在Python中，位運(yùn)算符包括位與(&)、位或(∣)、位異或(^)，位取反(～)、左移位(<<)和右移位(>>)運(yùn)算符。a.位與運(yùn)算位與運(yùn)算的運(yùn)算法則為：兩個(gè)操作數(shù)據(jù)的二進(jìn)制表示，只有對(duì)應(yīng)數(shù)位都為1時(shí)，結(jié)果數(shù)位才是1，否則為0。如果兩個(gè)操作數(shù)的精度不同，則結(jié)果的精度與精度高的操作數(shù)相同，如圖3-2所示是12&8的運(yùn)算過程。知識(shí)鏈接2.標(biāo)識(shí)符與關(guān)鍵字任務(wù)一初識(shí)Python語言b.位或運(yùn)算位或運(yùn)算的運(yùn)算法則是：兩個(gè)操作數(shù)據(jù)的二進(jìn)制表示，只有對(duì)應(yīng)數(shù)位都是0，結(jié)果數(shù)位才是0，否則為1。如果兩個(gè)操作數(shù)的精度不同，則結(jié)果的精度與精度高的操作數(shù)相同，如圖3-3所示是4|8的運(yùn)算過程。知識(shí)鏈接2.標(biāo)識(shí)符與關(guān)鍵字任務(wù)一初識(shí)Python語言c.位異或運(yùn)算位異或運(yùn)算的運(yùn)算法則是：兩個(gè)操作數(shù)據(jù)的二進(jìn)制表示，如果對(duì)應(yīng)數(shù)位同時(shí)為0或者同時(shí)為1時(shí)，結(jié)果數(shù)位為0，否則為1。如果兩個(gè)操作數(shù)的精度不同，則結(jié)果的精度與精度高的操作數(shù)相同，如圖3-4所示是30^8的運(yùn)算過程。知識(shí)鏈接2.標(biāo)識(shí)符與關(guān)鍵字任務(wù)一初識(shí)Python語言d.位取反位取反的運(yùn)算法則是：將操作數(shù)對(duì)應(yīng)的二進(jìn)制數(shù)1改為0，0改為1，如圖3-5所示是~203的運(yùn)算過程。e.左移位運(yùn)算左移位運(yùn)算是將一個(gè)二進(jìn)制操作數(shù)向左移動(dòng)指定的位數(shù)，左邊(高位端)溢出的位被丟棄，右邊(低位端)的空位用0補(bǔ)充。左移位運(yùn)算相當(dāng)于乘以2的n次冪。例如，求將十進(jìn)制數(shù)48向左移1位得到的十進(jìn)制數(shù)的具體過程如圖3-6所示。圖3-6左移位運(yùn)算過程知識(shí)鏈接2.標(biāo)識(shí)符與關(guān)鍵字任務(wù)一初識(shí)Python語言f.右移位運(yùn)算右移位運(yùn)算是將一個(gè)二進(jìn)制操作數(shù)向右移動(dòng)指定的位數(shù)，右邊(低位端)溢出的位將丟棄，而在填充左邊(高位端)的空位時(shí)，如果最高位是0(正數(shù))，左側(cè)空位用0補(bǔ)充；如果最高位是1(負(fù)數(shù))，左側(cè)空位用1補(bǔ)充。右移位運(yùn)算相當(dāng)于除以2的n次冪。例如，正數(shù)48右移1位得到的正數(shù)的具體運(yùn)算過程如圖3-7所示。例如，負(fù)數(shù)-80右移2位得到的負(fù)數(shù)的具體運(yùn)算過程如圖3-8所示。知識(shí)鏈接2.標(biāo)識(shí)符與關(guān)鍵字任務(wù)一初識(shí)Python語言（6）基本輸入和輸出基本輸入和輸出是指從鍵盤上輸入字符，然后再屏幕上顯示。Python中提供了input()函數(shù)和print()函數(shù)分別作為輸入函數(shù)和輸出函數(shù)。在Python中使用內(nèi)置函數(shù)input()可以接收用戶的鍵盤輸入。input()函數(shù)的基本用法如下：a=input("請(qǐng)輸入文字：")在Python中，input()函數(shù)把用戶的鍵盤輸入作為字符串（一種數(shù)據(jù)類型）返回。如果輸入的是數(shù)字，需要用int()、float()等函數(shù)將字符串轉(zhuǎn)換為相應(yīng)的數(shù)值類型，常用的轉(zhuǎn)換函數(shù)如表3-7所示。

表3-7轉(zhuǎn)換函數(shù)知識(shí)拓展任務(wù)一初識(shí)Python語言默認(rèn)情況下，print()函數(shù)格式為print(value)。由于最適合人閱讀的信息是字符串，所以通常將Python中的value對(duì)象格式化為字符串，再輸出。從Python2.6版本開始，字符串類(str)提供了str.format（*args，**kwargs）方法對(duì)字符串進(jìn)行格式化，由此Python的print()函數(shù)獲得了更加優(yōu)雅的Pythonic格式化輸出方法。用“help(str.format)”查詢字符串類(str)提供的str.format（*args，**kwargs）方法的用法：help(str.format)結(jié)果為：圖3-9str.format()的使用方法描述知識(shí)拓展任務(wù)一初識(shí)Python語言從運(yùn)行結(jié)果可以看到，“S.format”方法會(huì)返回一個(gè)格式化良好的字符串，“S”字符串中有占位符“{}”的地方，會(huì)根據(jù)格式化參數(shù)進(jìn)行替換，如下所示。代碼："height:{0:5d}mm,width:{1:5.2f}mm".format(25,47.789)運(yùn)行結(jié)果：'height:25mm,width:47.79mm'代碼："height:{}mm,width:{}mm".format(25,47.789)運(yùn)行結(jié)果：'height:25mm,width:47.789mm'知識(shí)拓展任務(wù)一初識(shí)Python語言S字符串：“height:{0:5d}mm，width:{1:5.2f}mm”可以認(rèn)為是一個(gè)由常規(guī)字符和占位字符{}組成的模板字符串。在輸出時(shí)，大括號(hào){}外面的字符原樣輸出，不能改變，大括號(hào){}里面是格式化參數(shù)，其語法格式為：[索引]:[標(biāo)志][寬度][.精度][轉(zhuǎn)換符]。其中冒號(hào)“:”左邊的索引值對(duì)應(yīng)format()方法中的參數(shù)位置，例如，“0”對(duì)應(yīng)format()方法中的第一個(gè)參數(shù)，{1}對(duì)應(yīng)format()方法中的第二個(gè)參數(shù)，以此類推；所以也可以用變量名，與format()方法中輸入?yún)?shù)變量名對(duì)應(yīng)；還可以省略，表示按照format()方法中輸入?yún)?shù)順序，依次對(duì)應(yīng)。如下所示，冒號(hào)“:”左邊是索引值。代碼："height:{0:5d}mm,width:{1:5.2f}mm".format(25,47.789)運(yùn)行結(jié)果：'height:25mm,width:47.79mm'代碼："height:{a:5d}mm,width:{b:5.2f}mm".format(a=25,b=47.789)運(yùn)行結(jié)果：'height:25mm,width:47.79mm'知識(shí)拓展任務(wù)一初識(shí)Python語言冒號(hào)“:”右邊是格式化參數(shù)，語法格式為：[標(biāo)志][寬度][.精度][轉(zhuǎn)換符]，下面將一一介紹。標(biāo)志的用法如表3-8所示。知識(shí)拓展任務(wù)一初識(shí)Python語言寬度指轉(zhuǎn)換后的字符串占多少個(gè)字符位寬。精度指轉(zhuǎn)換后的字符串保留多少位小數(shù)，例如，“5.2f”中的5代表轉(zhuǎn)換后的字符串占5個(gè)字符位寬，2代表保留兩位小數(shù)。轉(zhuǎn)換符的用法如表3-9所示。知識(shí)拓展任務(wù)一初識(shí)Python語言Python3.6版本及后續(xù)版本還提供了一個(gè)f字符串來實(shí)現(xiàn)字符串格式化。f字符串具有可讀性更好、更加簡(jiǎn)潔且執(zhí)行速度更快的優(yōu)點(diǎn)。f字符串的語法非常簡(jiǎn)單，在字符串前面加入一個(gè)前綴f，然后用大括號(hào){}表示替換的對(duì)象，如下面代碼所示。代碼：name='Lily'age=56f"Hello,{name}.Areyou{age}?"運(yùn)行結(jié)果：'Hello,Lily.Areyou56?'任務(wù)二定義和操作Python數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)子任務(wù)1定義和操作字符串任務(wù)導(dǎo)入子任務(wù)1定義和操作字符串張紅同學(xué)在網(wǎng)上收集了一些城市的宣傳口號(hào)，這些內(nèi)容組成了一個(gè)字符串：“中國(guó)城市宣傳口號(hào)大全(1)@東方古都，長(zhǎng)城故鄉(xiāng)。(2)@上海，精彩每一天。(3)@世界的重慶，永遠(yuǎn)的三峽。(4)@一日讀懂兩千年。(5)@塞上明珠，中國(guó)銀川。(6)@多情山水，天下洲城。(7)@桂林山水甲天下。(8)@浪漫之都，中國(guó)大連。(9)@海上花園，溫馨廈門。(10)@天涯芳草，海角明珠。”以上字符串中一共包含了10個(gè)城市的信息?，F(xiàn)張紅已獲取字符串中編號(hào)和對(duì)應(yīng)的城市信息，如表3-10所示。本任務(wù)設(shè)計(jì)程序?qū)崿F(xiàn)如下功能：對(duì)字符串進(jìn)行截取、分割和拼接操作，并結(jié)合表3-10，顯示出表中每個(gè)城市對(duì)應(yīng)的宣傳口號(hào)。任務(wù)目標(biāo)子任務(wù)1定義和操作字符串1.能說出字符串的定義。2.能使用字符串的相關(guān)操作完成任務(wù)。3.能夠樹立人與自然和諧共生的中國(guó)式現(xiàn)代化發(fā)展理念。任務(wù)分析1子任務(wù)1定義和操作字符串通過學(xué)習(xí)微課，完成任務(wù)。首先使用字符串的分割操作對(duì)長(zhǎng)字符串進(jìn)行切割，然后使用字符串合并拼接等操作實(shí)現(xiàn)按行顯示每個(gè)城市對(duì)應(yīng)的宣傳口號(hào)。任務(wù)實(shí)施子任務(wù)1定義和操作字符串1.定義變量定義三個(gè)列表list_new、list_ad、list_name分別存儲(chǔ)定義拼接后新的宣傳口號(hào)、具體口號(hào)和城市名稱信息。任務(wù)實(shí)施子任務(wù)1定義和操作字符串2.獲得初始口號(hào)列表通過字符串的截取、分割操作，得到初始口號(hào)列表list_adS。任務(wù)實(shí)施3.實(shí)現(xiàn)字符串拼接操作并截取每個(gè)口號(hào)文字子任務(wù)1定義和操作字符串使用for循環(huán)，實(shí)現(xiàn)兩個(gè)list_name和list_ad兩個(gè)列表中所有字符串元素的拼接操作。遍歷list_adS，截取口號(hào)文字，存儲(chǔ)在list_ad中；給每個(gè)口號(hào)加上“。”號(hào)，然后輸出每個(gè)城市的正確宣傳口號(hào)。任務(wù)實(shí)施子任務(wù)1定義和操作字符串4.輸出結(jié)果知識(shí)鏈接子任務(wù)1定義和操作字符串字符串是所有編程語言在項(xiàng)目開發(fā)過程中涉及最多的一個(gè)內(nèi)容。字符串用于表示、存儲(chǔ)、操作一串字符。除了數(shù)值類型是一種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)外，字符串是另外一種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。字符串包括創(chuàng)建、索引、切片、連接以及屬于字符串的方法，下面將一一介紹。1.字符串的概念與創(chuàng)建在Python中，使用單引號(hào)（''）或雙引號(hào)（""）括起來的內(nèi)容，稱為字符串類型數(shù)據(jù)（str），可以使用以下4種方式創(chuàng)建字符串。①單引號(hào)（''），其中可以包含雙引號(hào)；②雙引號(hào)（""），其中可以包含單引號(hào)；③三單引號(hào)（''''''），其中可以包含單引號(hào)和雙引號(hào)，可以跨行；④三雙引號(hào)（""""""），其中可以包含單引號(hào)和雙引號(hào)，可以跨行。知識(shí)鏈接子任務(wù)1定義和操作字符串2.字符串的索引Python字符串中的元素(字符)可以用下標(biāo)法來索引，包括正向遞增序列和反向遞減序列法，如圖3-11所示。（1）正向遞增序列：從左向右索引，下標(biāo)使用正數(shù)和0，最左邊的字符下標(biāo)從0開始；（2）反向遞減序列：從右向左索引，下標(biāo)使用負(fù)數(shù)，最右邊的字符下標(biāo)從-1開始。圖3-11從兩個(gè)方向索引字符串注意：索引越界會(huì)引發(fā)錯(cuò)誤。字符串索引的格式為：S[下標(biāo)]，S為定義的變量。知識(shí)鏈接子任務(wù)1定義和操作字符串3.字符串的切片Python中字符串也提供區(qū)間訪問方式，采用[頭下標(biāo):尾下標(biāo)]的方式，這種訪問方式稱為“切片”，切片的結(jié)果也是字符串的一個(gè)子集。需要注意的是：（1）若有字符串S，S[頭下標(biāo):尾下標(biāo)]表示在字符串S中取索引值從頭下標(biāo)到尾下標(biāo)（不包含尾下標(biāo)）的子字符串；（2）切片方式中，若頭下標(biāo)缺省，表示從開始（即索引下標(biāo)0）取子串；若尾下標(biāo)缺省，表示取到最后一個(gè)字符；若頭下標(biāo)和尾下標(biāo)均缺省，則取整個(gè)字符串；（3）索引越界會(huì)被Python解釋器自動(dòng)處理為邊界值，不會(huì)引起報(bào)錯(cuò)。字符串切片還可以設(shè)置取子串的順序，只需要再增加一個(gè)參數(shù)即可，把[頭下標(biāo):尾下標(biāo)]變成[頭下標(biāo):尾下標(biāo):步長(zhǎng)]。需要注意的是：（1）當(dāng)步長(zhǎng)值大于0的時(shí)候，表示從左向右取字符；當(dāng)步長(zhǎng)值小于0的時(shí)候，表示從右向左取字符；（2）步長(zhǎng)的絕對(duì)值減1，表示每次取字符的間隔。知識(shí)鏈接子任務(wù)1定義和操作字符串4.字符串的連接與重復(fù)字符串可以實(shí)現(xiàn)連接和重復(fù)操作。如圖3-15所示。（1）“字符串+字符串”實(shí)現(xiàn)字符串連接操作；（2）“字符串*n”實(shí)現(xiàn)字符串重復(fù)n次。5.獲取字符串的長(zhǎng)度、最大元素和最小元素Python提供內(nèi)置函數(shù)len()、max()、min()來分別獲取字符串的長(zhǎng)度、最大元素和最小元素。知識(shí)鏈接子任務(wù)1定義和操作字符串6.字符串的常用方法字符串的常用方法如表3-11所示。子任務(wù)2定義和操作列表任務(wù)導(dǎo)入子任務(wù)2定義和操作列表某學(xué)校計(jì)算機(jī)系年底對(duì)18級(jí)15個(gè)班進(jìn)行三個(gè)年度的綜合成績(jī)排序，從上課出勤、活動(dòng)參與、青年大學(xué)習(xí)和競(jìng)賽參加等情況進(jìn)行綜合考評(píng)，推出了“計(jì)算機(jī)系18級(jí)各年度前十綜合考評(píng)排行榜”。2018-2019年度、2019-2020年度和2020-2021年度三年的前十名綜合排名情況，詳細(xì)信息如表3-12所示。本任務(wù)設(shè)計(jì)程序?qū)崿F(xiàn)如下功能：使用列表操作來對(duì)“計(jì)算機(jī)系18級(jí)各年度前十名綜合考評(píng)排行榜”進(jìn)行榜單更新管理，輸出2020-2021年度排行榜中位居榜單前三名的班級(jí)名稱。任務(wù)目標(biāo)子任務(wù)2定義和操作列表1.能說出列表的概念。2.能使用列表的操作完成任務(wù)。3.發(fā)揚(yáng)精益求精的大國(guó)工匠精神。任務(wù)分析子任務(wù)2定義和操作列表實(shí)現(xiàn)三個(gè)年度排行榜信息的管理，可以選擇使用列表這種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)來進(jìn)行存儲(chǔ)排行榜元素。使用列表的遍歷、修改、增加等操作實(shí)現(xiàn)排行榜的更新功能。任務(wù)實(shí)施子任務(wù)2定義和操作列表1.定義列表定義列表list_class，并初始化賦值為2018-2019年度排行榜10個(gè)元素。任務(wù)實(shí)施子任務(wù)2定義和操作列表2.修改列表修改列表list_class中元素操作，使得列表元素更新為2019-2020年度排行榜元素，并輸出結(jié)果2019-2020年度排行榜信息。任務(wù)實(shí)施子任務(wù)2定義和操作列表3.更新列表使用del操作刪除list_class中最后兩個(gè)元素，使用append()方法添加兩個(gè)新元素，完成更新。任務(wù)實(shí)施子任務(wù)2定義和操作列表4.計(jì)算結(jié)果并輸出使用for循環(huán)，遍歷列表前三個(gè)元素，輸出2020-2021年度榜單前三元素。知識(shí)鏈接子任務(wù)2定義和操作列表字符串中的元素只能是字符，所以在使用時(shí)有一定的局限性。所以Python提供了另外一種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)-列表，它允許把任意的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)組合在一起。1.列表的創(chuàng)建及特點(diǎn)列表(list)用來有序存放一組相關(guān)數(shù)據(jù)(任意數(shù)據(jù)類型)，以便進(jìn)行統(tǒng)一的處理。創(chuàng)建：在Python中，可以用list()函數(shù)或方括號(hào)[]創(chuàng)建列表（1）創(chuàng)建空列表時(shí)，二者結(jié)果一致。（2）創(chuàng)建有元素的列表時(shí)list()函數(shù)：只能輸入一個(gè)可迭代對(duì)象，然后把可迭代對(duì)象的元素加入列表；方括號(hào)[]：可以輸入多個(gè)對(duì)象，把輸入的對(duì)象作為元素整體加入列表。知識(shí)鏈接子任務(wù)2定義和操作列表列表具有如下特點(diǎn)：（1）有序化，列表的元素被有序的組織在一起；（2）可以包含任意類型對(duì)象；（3）列表的元素可以通過索引訪問；可迭代，可遍歷；（4）支持自動(dòng)解包；（5）列表可以任意嵌套，即可以包含其它列表作為子列表；（6）列表的大小是可變的；（7）列表是可變對(duì)象(mutable)，即列表元素可以增加、更改或刪除。知識(shí)鏈接子任務(wù)2定義和操作列表2.列表的索引和切片在Python中列表中的元素可以用下標(biāo)法來索引：（1）從左到右索引，使用正數(shù)，最左邊的字符下標(biāo)從0開始（2）從右到左索引，使用負(fù)數(shù)，最右邊的字符下標(biāo)從-1開始注意：索引越界會(huì)引發(fā)錯(cuò)誤列表的切片和字符串的切片操作相似，唯一的區(qū)別就是字符串中每個(gè)元素是一個(gè)字符，列表中每個(gè)元素是一個(gè)數(shù)據(jù)。在此列表的切片不再贅述。

圖3-18從兩個(gè)方向索引列表知識(shí)鏈接子任務(wù)2定義和操作列表3.列表的基本操作列表的基本操作如表3-13所示。知識(shí)鏈接子任務(wù)2定義和操作列表4.列表的常用方法列表的常用方法如表3-14所示。子任務(wù)3

定義和操作元組任務(wù)導(dǎo)入子任務(wù)3定義和操作元組江蘇省13個(gè)地級(jí)市GDP數(shù)據(jù)在網(wǎng)上已經(jīng)全部公布，如表3-15是江蘇省2021年GDP總量在前十位的城市的詳細(xì)數(shù)據(jù)。本任務(wù)設(shè)計(jì)程序?qū)崿F(xiàn)如下功能：使用一種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)存儲(chǔ)2021年江蘇省各市GDP前十城市數(shù)據(jù)信息，并提供查詢功能。用戶可以通過輸入GDP排名序號(hào)，查詢到對(duì)應(yīng)城市2021年GDP數(shù)據(jù)詳細(xì)信息。任務(wù)目標(biāo)子任務(wù)3定義和操作元組1.能說出元組的概念。2.能使用元組的相關(guān)操作完成任務(wù)。3.能夠增強(qiáng)自主探究學(xué)習(xí)的能力，新征程上踔厲奮發(fā)、勇毅前行。任務(wù)分析子任務(wù)3定義和操作元組若使用一種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)存儲(chǔ)2021年江蘇省各市GDP數(shù)據(jù)信息，由于2021年江蘇省各市的GDP數(shù)據(jù)信息已經(jīng)在網(wǎng)上公布，所以前十名城市GDP數(shù)據(jù)信息不會(huì)發(fā)生更改，所以我們可以選擇使用元組這一數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)來進(jìn)行存儲(chǔ)各市的GDP數(shù)據(jù)信息。使用元組訪問元素操作實(shí)現(xiàn)查詢要求。任務(wù)實(shí)施子任務(wù)3定義和操作元組1.定義元組定義元組JS_city，并初始化賦值為2021年江蘇省各市GDP前十?dāng)?shù)據(jù)信息。任務(wù)實(shí)施子任務(wù)3定義和操作元組2.查詢信息并輸出結(jié)果添加while循環(huán)，實(shí)現(xiàn)可以循環(huán)接收用戶多次查詢輸入信息，根據(jù)用戶輸入的序號(hào)值，查詢?cè)M對(duì)應(yīng)的元素，打印出該城市2021年的GDP數(shù)據(jù)信息,設(shè)置程序循環(huán)終止條件，輸入結(jié)束字符，程序結(jié)束。任務(wù)實(shí)施子任務(wù)3定義和操作元組3.輸出結(jié)果知識(shí)鏈接子任務(wù)3定義和操作元組元組(tuple)跟列表一樣，也是一種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)?？梢园言M看作不可變列表，即元組一旦創(chuàng)建，就不能以任何方式對(duì)其元素進(jìn)行增加、更改或刪除。元組的創(chuàng)建跟列表相似，不同之處在于元素被放在小括號(hào)()而不是方括號(hào)[]中。索引的規(guī)則與列表的規(guī)則相同。1.元組的創(chuàng)建在Python中，可以用tuple()函數(shù)或小括號(hào)()創(chuàng)建元組。（1）創(chuàng)建空元組時(shí)，二者結(jié)果一致。（2）創(chuàng)建有元素的元組時(shí)tuple()函數(shù)：只能輸入一個(gè)可迭代對(duì)象，然后把可迭代對(duì)象的元素加入元組;小括號(hào)()：可以輸入多個(gè)對(duì)象，把輸入的對(duì)象作為元素整體加入元組。2.元組的索引和切片元組的索引和切片規(guī)則與列表的相似，在這里不再贅述。知識(shí)鏈接子任務(wù)3定義和操作元組3.元組的基本操作元組的基本操作與列表相似，但在形式上有所不同，如表3-16所示。知識(shí)鏈接子任務(wù)3定義和操作元組4.元組的常用方法由于元組對(duì)象是不可變對(duì)象，所以元組對(duì)象內(nèi)置(built-in)的方法只有兩種。元組的常用方法如表3-17所示。

子任務(wù)4定義和操作字典任務(wù)導(dǎo)入子任務(wù)4定義和操作字典某公司研發(fā)部有若干員工，每一名員工都被分配了一個(gè)唯一的工號(hào)，如表3-18為某公司研發(fā)部員工信息，人事部按照信息表進(jìn)行人員管理。本任務(wù)設(shè)計(jì)程序?qū)崿F(xiàn)如下功能：使用一種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)存儲(chǔ)此公司研發(fā)部員工信息，并對(duì)員工信息進(jìn)行增、刪、改、查操作。任務(wù)目標(biāo)子任務(wù)4定義和操作字典1.能說出字典的概念。2.能使用字典的相關(guān)操作完成任務(wù)。3.發(fā)揚(yáng)科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)、操作規(guī)范等大國(guó)工匠精神。任務(wù)分析子任務(wù)4定義和操作字典研發(fā)部員工信息表只有兩列信息（員工工號(hào)和員工信息）。我們可以選擇字典這種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)來存儲(chǔ)研發(fā)部員工信息。由于第一列信息“工號(hào)”每名員工是唯一的，所以該列為字典中的“鍵”，第二列是“員工信息”為字典中的“值”。使用字典的增加、刪除、修改、查找操作可以實(shí)現(xiàn)對(duì)員工信息表的管理。任務(wù)實(shí)施子任務(wù)4定義和操作字典1.定義元組定義元組staff，并初始化賦值為某公司研發(fā)部員工信息“鍵”為員工工號(hào)，“值”為員工信息；任務(wù)實(shí)施子任務(wù)4定義和操作字典2.完成添加、刪除、修改和查找操作增加while循環(huán)，實(shí)現(xiàn)可以循環(huán)接收用戶多次輸入操作指令；根據(jù)用戶輸入操作指令(操作指令：i增加，r刪除，c修改，s查找)，執(zhí)行相應(yīng)的字典增加元素操作、刪除元素操作、修改元素操作、查找元素操作；當(dāng)staff增加元素時(shí)，程序要判斷增加的員工工號(hào)是否存在字典中，如果存在，則添加失敗。當(dāng)刪除staff元素時(shí)，程序要判斷刪除的員工工號(hào)是否存在字典中，如果存在，則添加失敗。當(dāng)修改staff元素時(shí)，程序要判斷修改的員工工號(hào)是否存在字典中，如果存在，則修改失敗。當(dāng)查找staff元素時(shí)，程序要判斷查找的員工工號(hào)是否存在在字典中，如果存在，則添加失??；設(shè)置程序循環(huán)終止條件，輸入結(jié)束字符，程序結(jié)束。任務(wù)實(shí)施子任務(wù)4定義和操作字典3.輸出結(jié)果知識(shí)鏈接子任務(wù)4定義和操作字典字典是一種基礎(chǔ)元素為“鍵-值對(duì)(key-valuepair)”，無序可變的，可嵌套可迭代的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。1.字典的創(chuàng)建和主要特點(diǎn)創(chuàng)建：字典用大括號(hào)“{}”來定義，在大括號(hào)中，用冒號(hào)“:”來分隔鍵-值對(duì)(key-valuepair)，鍵-值對(duì)之間用逗號(hào)“,”分隔。在Python中，可以用dict()函數(shù)或大括號(hào){}創(chuàng)建字典。主要特點(diǎn)：（1）基礎(chǔ)元素為鍵-值對(duì)，通過鍵名而不是索引號(hào)來索引訪問值;（2）字典中的元素是無序的，意味著無法通過索引來訪問;（3）字典中的元素訪問速度遠(yuǎn)高于列表和元組;（4）字典是可變的，元素可以增加、更改或刪除;（5）支持自動(dòng)解包;（6）字典可以任意嵌套;（7）通過鍵來訪問值;（8）鍵必須唯一，若鍵的輸入有重復(fù)，最后一次輸入的鍵會(huì)被記住;(9)值可以是任何類型，而且值可以重復(fù);鍵必須是不可變的數(shù)據(jù)類型，例如字符串，數(shù)字或元組。(10)空字典用大括號(hào)“{}”表示;知識(shí)鏈接子任務(wù)4定義和操作字典2.訪問字典的值字典是無序元素的組合，意味著不能通過索引來訪問字典的元素。字典規(guī)定通過方括號(hào)[]和鍵(key)來訪問值(value)，若鍵不存在，則會(huì)引發(fā)錯(cuò)誤。3.刪除字典的元素字典是可變對(duì)象，可以通過方括號(hào)[]和鍵名(key)加賦值語句來添加和修改字典元素；通過方括號(hào)[]和鍵名(key)加del()函數(shù)來刪除字典元素。4.字典的基本操作字典不支持連接“+”，重復(fù)“*”操作，但支持長(zhǎng)度len()，最大元素max()，最小元素min()、檢查成員資格操作符“in”等等。知識(shí)鏈接子任務(wù)4定義和操作字典字典的基本操作如表3-19所示。知識(shí)鏈接子任務(wù)4定義和操作字典5.字典的常用方法字典的常用方法如表3-20所示。

子任務(wù)5定義和操作集合任務(wù)導(dǎo)入子任務(wù)5定義和操作集合某學(xué)校計(jì)算機(jī)系為了便于對(duì)同一門課程的授課教師進(jìn)行管理，設(shè)置了統(tǒng)計(jì)表，用于統(tǒng)計(jì)三門核心課程授課教師名單，如表3-21所示。不同學(xué)期授課教師都有更新，用此方法便于更新管理。本任務(wù)設(shè)計(jì)程序?qū)崿F(xiàn)如下功能：使用一種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)存儲(chǔ)三門核心課程的授課教師名單，并統(tǒng)計(jì)出講授其中兩門課程的名單。計(jì)算機(jī)系根據(jù)每學(xué)期的課程講授情況，更新講授名單，實(shí)現(xiàn)授課教師名單的添加、修改、刪除等管理。任務(wù)目標(biāo)子任務(wù)5定義和操作集合1.能說出集合的概念。2.能使用集合的相關(guān)操作完成任務(wù)。3.發(fā)揚(yáng)精益求精、求真務(wù)實(shí)的工匠精神。任務(wù)分析子任務(wù)5定義和操作集合通過學(xué)習(xí)微課，完成任務(wù)。要統(tǒng)計(jì)出教授過同一門課程的教師名單，可以使用集合這一數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)來統(tǒng)計(jì)，并使用集合的增加、刪除、修改操作實(shí)現(xiàn)對(duì)課程教授名單的更新管理。任務(wù)實(shí)施子任務(wù)5定義和操作集合1.定義集合定義三個(gè)集合cxsj_set、sjjg_set、sjk_set分別存儲(chǔ)Python語言程序設(shè)計(jì)、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、數(shù)據(jù)庫應(yīng)用基礎(chǔ)三門課程的教師教授名單。任務(wù)實(shí)施子任務(wù)5定義和操作集合2.集合交集操作使用集合交集操作符“&”可以實(shí)現(xiàn)輸出兩個(gè)集合重疊的教師名單。任務(wù)實(shí)施子任務(wù)5定義和操作集合3.更新集合元素并輸出結(jié)果使用add()方法可以增加集合元素，使用remove方法可以刪除集合元素，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)課程教師教授名單的更新管理。任務(wù)實(shí)施子任務(wù)5定義和操作集合4.輸出結(jié)果知識(shí)鏈接子任務(wù)5定義和操作集合集合(set)是數(shù)學(xué)中最基本的概念之一，指定義明確的不同對(duì)象的聚集。Python中的集合類可以看作是數(shù)學(xué)集合概念的Python程序?qū)崿F(xiàn)。與有序的列表類相比，集合類是無序且沒有重復(fù)元素的，可變，可迭代的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。1.集合的創(chuàng)建跟字典一樣，集合也是用大括號(hào)“{}”來定義，只是沒有冒號(hào)“:”。在Python中，可以用set()函數(shù)或大括號(hào)“{}”創(chuàng)建字典。“{}”已經(jīng)被解釋為空字典，所以不能用“{}”來創(chuàng)建空集合，只能用set()創(chuàng)建空集合。當(dāng)用“{}”來創(chuàng)建集合時(shí)，“{}”會(huì)把輸入對(duì)象作為一個(gè)集合元素，整體加入集合，所以輸入對(duì)象不能是可變數(shù)據(jù)類型，例如，將[1,2,3,4]作為輸入，由“{}”創(chuàng)建集合，會(huì)引發(fā)unhashabletype的錯(cuò)誤。當(dāng)用set()函數(shù)來創(chuàng)建集合時(shí)，set()函數(shù)會(huì)把輸入對(duì)象的元素作為集合元素加入集合，所以輸入對(duì)象可以是可變數(shù)據(jù)類型，但其元素必須是不可變數(shù)據(jù)類型，例如，可以將[1,2,3,4]作為輸入，由set()函數(shù)創(chuàng)建集合；但將[[1,2],[3,4]]作為輸入，由set()函數(shù)創(chuàng)建集合，會(huì)引發(fā)unhashabletype的錯(cuò)誤。2.集合的主要特點(diǎn)（1）集合元素唯一(unique)，這意味著集合中沒有重復(fù)的元素對(duì)象;（2）集合元素?zé)o序(unordered)，這意味著不能通過下標(biāo)引用集合元素;（3）集合對(duì)象可變，可迭代;（4）集合只能接受不可變的數(shù)據(jù)類型作為元素;（5）集合常用于高效的找出兩個(gè)數(shù)據(jù)集中的共同點(diǎn)和差異點(diǎn)。知識(shí)鏈接子任務(wù)5定義和操作集合3.訪問集合的元素集合是無序元素的組合，意味著不能通過索引來訪問集合的元素；集合又沒有鍵，無法像字典一樣通過鍵來訪問值(value)。Python沒有提供單獨(dú)索引集合元素的方法。4.集合的基本操作 跟字典一樣，集合不支持連接“+”，重復(fù)“*”操作，但支持長(zhǎng)度len()，最大元素max()，最小元素min()、檢查成員資格操作符“in”等等。集合的基本操作如表3-22所示。知識(shí)鏈接子任務(wù)5定義和操作集合5.集合的常用方法集合的常用方法如表3-23所示。知識(shí)鏈接子任務(wù)5定義和操作集合6.集合的運(yùn)算（1）交集運(yùn)算交集(intersection)是找出兩個(gè)集合之間共有的元素。交集由Python中自帶對(duì)象的方法intersection(),或者運(yùn)算符“&”來實(shí)現(xiàn)。（2）并集運(yùn)算并集(union)是合并兩個(gè)集合，并自動(dòng)去掉重復(fù)的元素。并集由Python中自帶對(duì)象的方法union(),或者運(yùn)算符“∣”（對(duì)應(yīng)標(biāo)點(diǎn)符號(hào)中的豎線）來實(shí)現(xiàn)。（3）差集運(yùn)算差集(difference)是找本集合中有而另外一個(gè)集合中沒有元素差集由Python中自帶對(duì)象的方法difference(),或者運(yùn)算符“-”來實(shí)現(xiàn)。（4）子集運(yùn)算子集(subset)是檢查本集合的所有元素是否都在另外一個(gè)集合里面。子集由Python中自帶對(duì)象的方法issubset()來實(shí)現(xiàn)。知識(shí)拓展子任務(wù)5定義和操作集合在Python中，由于列表中的數(shù)據(jù)可以是任意類型的數(shù)據(jù)，所以，列表中可以有列表，也就是嵌套列表，因此，Python支持二維列表的概念。二維列表中的信息以行和列的形式表示，第一個(gè)下標(biāo)表示元素所在的行，第二個(gè)下標(biāo)表示元素所在的列。在Python中，創(chuàng)建二維列表有以下方法：（1）直接定義二維列表在Python中，二維列表是包含列表的列表，即一個(gè)列表的每一個(gè)元素又都是一個(gè)列表，語法格式為：listname=[[元素11，元素12，元素13,…,元素1n],[元素21，元素22，元素23，…，元素2n],…[元素n1,元素n2,元素n3,…,元素nn]]。如下就是一個(gè)二維列表。list1=[['床','前','明','月','光'],['疑','是','地','上','霜'],['舉','頭','望','明','月'],['低','頭','思','故','鄉(xiāng)']]。

知識(shí)拓展子任務(wù)5定義和操作集合（2