人工智能導(dǎo)論-項(xiàng)目3 -人工智能編程語(yǔ)言Python

人工智能導(dǎo)論項(xiàng)目三人工智能編程語(yǔ)言Python01項(xiàng)目背景02思維導(dǎo)圖03思政聚焦04項(xiàng)目相關(guān)知識(shí)05項(xiàng)目任務(wù)目錄CONTENTS06展望01項(xiàng)目概述Python簡(jiǎn)介Python已經(jīng)成為最受歡迎的程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言之一,目前在人工智能科學(xué)領(lǐng)域被廣泛應(yīng)用。Python是人工智能（機(jī)器學(xué)習(xí)）的首選編程語(yǔ)言，它擁有眾多模塊，能完成人工智能開(kāi)發(fā)的所有環(huán)節(jié)。使用Python進(jìn)行AI的一個(gè)主要優(yōu)點(diǎn)是它內(nèi)置了許多與機(jī)器學(xué)習(xí)相關(guān)的庫(kù)。Python提供了高效的高級(jí)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，還能簡(jiǎn)單有效地面向?qū)ο缶幊?。Python語(yǔ)法和動(dòng)態(tài)類(lèi)型，以及解釋型語(yǔ)言的本質(zhì)，使它成為多數(shù)平臺(tái)上寫(xiě)腳本和快速開(kāi)發(fā)應(yīng)用的編程語(yǔ)言。主流的人工智能開(kāi)發(fā)軟件如谷歌的TensorFlow、Facebook的PyTorch和百度的PaddlePaddle等都使用python作為開(kāi)發(fā)語(yǔ)言。可以說(shuō)，學(xué)習(xí)人工智能，很難不學(xué)Python。02思維導(dǎo)圖思維導(dǎo)圖03課程思政楊輝三角楊輝，字謙光，南宋時(shí)期杭州人。在他1261年所著的《詳解九章算法》一書(shū)中，輯錄了三角形數(shù)表，稱(chēng)之為“開(kāi)方作法本源”圖，并說(shuō)明此表引自11世紀(jì)中葉（約公元1050年）賈憲的《釋鎖算術(shù)》，并繪畫(huà)了“古法七乘方圖”。故此，楊輝三角又被稱(chēng)為“賈憲三角”。如圖3-1所示。生成楊輝三角的規(guī)律為：楊輝三角的兩個(gè)腰邊的數(shù)都是1，從第3行起，除第一個(gè)數(shù)和最后一個(gè)數(shù)外，其它位置的數(shù)都是上頂上兩個(gè)數(shù)之和。圖3-1楊輝三角形04項(xiàng)目知識(shí)準(zhǔn)備Python基礎(chǔ)語(yǔ)法任何一門(mén)編程語(yǔ)言都有其專(zhuān)屬的語(yǔ)法，編程語(yǔ)言之間有著相似的語(yǔ)法規(guī)定。我們需要遵守語(yǔ)法規(guī)定去編寫(xiě)代碼向計(jì)算機(jī)發(fā)出正確的指令，計(jì)算機(jī)才會(huì)去執(zhí)行。Python的基本語(yǔ)法包括變量和常量、字典、列表、元組、條件判斷、循環(huán)、函數(shù)和類(lèi)等。Python基礎(chǔ)語(yǔ)法

標(biāo)識(shí)符簡(jiǎn)單地理解，標(biāo)識(shí)符就是一個(gè)名字，就好像我們每個(gè)人都有屬于自己的名字，它的主要作用就是作為變量、函數(shù)、類(lèi)、模塊以及其他對(duì)象的名稱(chēng)。Python中標(biāo)識(shí)符的命名不是隨意的，而是要遵守一定的命令規(guī)則。標(biāo)識(shí)符是由字符（A~Z和a~z）、下劃線和數(shù)字組成，但第一個(gè)字符不能是數(shù)字。標(biāo)識(shí)符不能和Python中的保留字相同。Python中的標(biāo)識(shí)符中，不能包含空格、@、%以及$等特殊字符。標(biāo)識(shí)符區(qū)分大小寫(xiě)。Python基礎(chǔ)語(yǔ)法

標(biāo)識(shí)符下面所列舉的標(biāo)識(shí)符是合法的：UserID，name，mode12，user_age以下命名的標(biāo)識(shí)符不合法：4word#不能以數(shù)字開(kāi)頭try#try是保留字，不能作為標(biāo)識(shí)符$money#不能包含特殊字符Python基礎(chǔ)語(yǔ)法

縮進(jìn)Python中的縮進(jìn)（Indentation）決定了代碼的作用域范圍。這一點(diǎn)和傳統(tǒng)的c/c++有很大的不同（傳統(tǒng)的c/c++使用花括號(hào)花括號(hào){}符決定作用域的范圍；python使用縮進(jìn)空格來(lái)表示作用域的范圍，相同縮進(jìn)行的代碼是處于同一范圍）。每行代碼中開(kāi)頭的空格數(shù)用于計(jì)算該行代碼的縮進(jìn)級(jí)別。Python基礎(chǔ)語(yǔ)法

注釋注釋用來(lái)向用戶(hù)提示或解釋某些代碼的作用和功能，它可以出現(xiàn)在代碼中的任何位置。Python解釋器在執(zhí)行代碼時(shí)會(huì)忽略注釋?zhuān)蛔鋈魏翁幚恚秃孟袼淮嬖谝粯印ython支持兩種類(lèi)型的注釋?zhuān)謩e是單行注釋和多行注釋。單行注射以#開(kāi)頭，多行注釋使用三個(gè)連續(xù)的單引號(hào)‘’‘或者三個(gè)連續(xù)的雙引號(hào)“”“。例如:#這是單行注釋‘’’這是多行注釋’’’Python基礎(chǔ)語(yǔ)法

關(guān)鍵字Python有一組關(guān)鍵字，這些關(guān)鍵字是保留字，不能用作變量名、函數(shù)名或任何其他標(biāo)識(shí)符。如and、as、break、continue和class等，我們?cè)诤罄m(xù)的學(xué)習(xí)中會(huì)逐步認(rèn)識(shí)這些關(guān)鍵字。Python基礎(chǔ)語(yǔ)法

變量我們定義一個(gè)計(jì)算機(jī)變量就好像向快遞柜申請(qǐng)一個(gè)格子用來(lái)存放東西，這個(gè)格子的大小呢是根據(jù)我們變量的類(lèi)型（就是想要存放的物品的可能尺寸）來(lái)分配的。而在申請(qǐng)一個(gè)格子的時(shí)候，里面可能會(huì)存在一些東西，當(dāng)我們放新的東西的進(jìn)去的時(shí)候就會(huì)把原來(lái)的東西給擠走（更準(zhǔn)確說(shuō)是覆蓋，舊的東西找不回來(lái)了）。如果我們想讓這個(gè)格子里的內(nèi)容參與運(yùn)算的時(shí)候，我們只需要告訴運(yùn)算的指令這個(gè)格子的名稱(chēng)（即變量的名稱(chēng)）即可。Python變量、類(lèi)型和運(yùn)算符所有的編程語(yǔ)言都支持變量，Python也不例外。變量是編程的起點(diǎn)，程序需要將數(shù)據(jù)存儲(chǔ)到變量中。Python基礎(chǔ)語(yǔ)法

變量在編程語(yǔ)言中，將數(shù)據(jù)放入變量的過(guò)程叫做賦值。Python使用等號(hào)=作為賦值運(yùn)算符，具體格式為：name=valuename表示變量名；value表示值，也就是要存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)。例如：>>>var1=123>>>var2=4.56Python基礎(chǔ)語(yǔ)法

變量類(lèi)型變量可以指定不同的數(shù)據(jù)類(lèi)型，這些變量可以存儲(chǔ)整數(shù)，小數(shù)或字符。Python定義了一些標(biāo)準(zhǔn)類(lèi)型，用于存儲(chǔ)各種類(lèi)型的數(shù)據(jù)。這些類(lèi)型包括數(shù)字、字符串、列表、元組和字典。數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)類(lèi)型用于存儲(chǔ)數(shù)值。他們是不可改變的數(shù)據(jù)類(lèi)型，這意味著改變數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)類(lèi)型會(huì)分配一個(gè)新的對(duì)象。當(dāng)你指定一個(gè)值時(shí)，數(shù)字對(duì)象就會(huì)被創(chuàng)建。例如:var1=1var2=10Python基礎(chǔ)語(yǔ)法

輸入與輸出Python使用input()和print()函數(shù)來(lái)完成輸入和輸出操作。a

=input('輸入你的名字:')b=input('輸入你的生日：')print('你的姓名:',a)print('你的生日:',b)Python基礎(chǔ)語(yǔ)法

運(yùn)算符1+2=3。其中，1

和2

被稱(chēng)為操作數(shù)，“+”稱(chēng)為運(yùn)算符。Python支持多種運(yùn)算符。請(qǐng)到平臺(tái)中練習(xí)Python運(yùn)算符的使用。Python基礎(chǔ)語(yǔ)法

編碼規(guī)范一、規(guī)范的代碼可以促進(jìn)團(tuán)隊(duì)合作二、規(guī)范的代碼可以減少bug三、規(guī)范的代碼可以降低維護(hù)成本四、規(guī)范的代碼有助于代碼審查[1]https:///xiaxianfei/p/5275022.html數(shù)據(jù)類(lèi)型

數(shù)字Python中有三種數(shù)字類(lèi)型：整數(shù)類(lèi)型、浮點(diǎn)類(lèi)型和復(fù)數(shù)類(lèi)型。為變量賦值時(shí)，將創(chuàng)建數(shù)值類(lèi)型的變量。Python中布爾類(lèi)型為bool，bool是int的子類(lèi)。bool類(lèi)型只有兩個(gè)值：True和False。任何類(lèi)型數(shù)據(jù)都可以通過(guò)bool()函數(shù)轉(zhuǎn)換為布爾值，“沒(méi)有的”或“空的”值會(huì)轉(zhuǎn)換為False，反之轉(zhuǎn)換為T(mén)rue。如：None（空對(duì)象）、False、0、0.0、0j（復(fù)數(shù)）、''（空字符串）、[]（空列表）、()（空元組）和{}（空字典）這些值會(huì)轉(zhuǎn)換為False，否則是True。數(shù)據(jù)類(lèi)型

字符串字符串是Python中最常用的數(shù)據(jù)類(lèi)型，字符串通常是由數(shù)字，子母、符號(hào)組成的一串字符。我們可以使用引號(hào)('或")來(lái)創(chuàng)建字符串。創(chuàng)建字符串的過(guò)程十分簡(jiǎn)單，我們只要為變量分配被引號(hào)包圍住的一個(gè)值即可。例如：String1=‘張三’,String2=‘a(chǎn)bc’數(shù)據(jù)類(lèi)型

列表列表是最常用的Python數(shù)據(jù)類(lèi)型，它可以作為一個(gè)方括號(hào)內(nèi)的逗號(hào)分隔值出現(xiàn)。列表的數(shù)據(jù)項(xiàng)不需要具有相同的類(lèi)型。創(chuàng)建一個(gè)列表，只要把逗號(hào)分隔的不同的數(shù)據(jù)項(xiàng)使用方括號(hào)括起來(lái)即可。如下所示：list1=['physics','chemistry',1997,2000]list2=[1,2,3,4,5]list3=["a","b","c","d"]列表索引從0開(kāi)始。第一個(gè)索引是0，第二個(gè)索引是1，依此類(lèi)推。數(shù)據(jù)類(lèi)型

集合集合（set）是一個(gè)無(wú)序的不重復(fù)元素序列。可以使用大括號(hào){}或者set()函數(shù)創(chuàng)建集合，注意：創(chuàng)建一個(gè)空集合必須用set()而不是{}，因?yàn)閧}是用來(lái)創(chuàng)建一個(gè)空字典。數(shù)據(jù)類(lèi)型

元組Python的元組與列表類(lèi)似，不同之處在于元組的元素不能修改。元組使用小括號(hào)，列表使用方括號(hào)。元組創(chuàng)建很簡(jiǎn)單，只需要在括號(hào)中添加元素，并使用逗號(hào)隔開(kāi)即可。tup1=('physics','chemistry',1997,2000)tup2=(1,2,3,4,5)tup3="a","b","c","d“元組與列表類(lèi)似，下標(biāo)索引從0開(kāi)始，可以進(jìn)行截取，組合等。數(shù)據(jù)類(lèi)型

字典字典是另一種可變?nèi)萜髂Ｐ?，且可存?chǔ)任意類(lèi)型對(duì)象。為了方便理解字典這一數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，我們可以這樣去解釋?zhuān)耗闶稚嫌幸槐倦娫挶荆ㄗ值洌?dāng)你想查閱張三的電話號(hào)碼（value），你就得在電話本上根據(jù)張三的名字（key）去尋找對(duì)應(yīng)的張三的電話號(hào)碼。張三的電話號(hào)碼可以有很多個(gè)，但是電話本上張三的名字只能有一個(gè)。dictionary={ “name”:”張三”, “phone”:”12345”, Key3:value3, …}print(dictionary[“name”])#訪問(wèn)字典里對(duì)應(yīng)name的值數(shù)據(jù)類(lèi)型

字典程序在一般情況下是按順序執(zhí)行的，就像流水賬一樣，一條一條從上往下按照順序執(zhí)行。有時(shí)候我們需要根據(jù)條件來(lái)有選擇地執(zhí)行某些語(yǔ)句，這就要使用到Python的條件判斷語(yǔ)句——if。Python條件語(yǔ)句是通過(guò)一條或多條語(yǔ)句的執(zhí)行結(jié)果（True或者False）來(lái)決定執(zhí)行的代碼塊?？梢酝ㄟ^(guò)右圖來(lái)簡(jiǎn)單了解條件語(yǔ)句的執(zhí)行過(guò)程:條件控制語(yǔ)句條件判斷實(shí)例

#1.定義年齡變量age=18

#2.判斷是否滿(mǎn)18歲#if語(yǔ)句以及縮進(jìn)部分的代碼是一個(gè)完整的代碼塊ifage>=18:print("你是一個(gè)成年人了……")循環(huán)的概念循環(huán)是大多數(shù)編程語(yǔ)言都有的基本功能，它可以幫助我們執(zhí)行一些重復(fù)的代碼工作，但不同的語(yǔ)言循環(huán)結(jié)構(gòu)會(huì)有一定的差異。Python中有for和while兩種循環(huán)結(jié)構(gòu)。for循環(huán)for循環(huán)是在希望創(chuàng)建循環(huán)時(shí)經(jīng)常使用的工具。Pythonfor循環(huán)可以遍歷任何可迭代對(duì)象，包括列表、元組、集合、字典甚至字符串。for循環(huán)的一般代碼格式如下：for迭代變量in字符串|列表|元組|字典|集合：代碼塊fruits=["apple","banana","cherry"]forxinfruits:print(x)

while循環(huán)while循環(huán)的一般形式如下：while（判斷條件）：

代碼塊

while循環(huán)while循環(huán)的一般形式如下：while（判斷條件）：

代碼塊

迭代器迭代是Python最強(qiáng)大的功能之一，是訪問(wèn)元素的一種方式。迭代器是一個(gè)可以記住遍歷的位置的對(duì)象。迭代器對(duì)象從集合的第一個(gè)元素開(kāi)始訪問(wèn)，直到所有的元素被訪問(wèn)完結(jié)束。迭代器只能往前不會(huì)后退。迭代器有兩個(gè)基本的方法：iter()和next()。字符串，列表或元組對(duì)象都可用于創(chuàng)建迭代器。>>>list=[1,2,3,4]>>>it=iter(list)#創(chuàng)建迭代器對(duì)象>>>print(next(it))#輸出迭代器的下一個(gè)元素1>>>print(next(it))2

函數(shù)的概念函數(shù)是組織好的，可重復(fù)使用的，用來(lái)實(shí)現(xiàn)單一，或相關(guān)聯(lián)功能的代碼段。函數(shù)能提高應(yīng)用的模塊性，和代碼的重復(fù)利用率。你已經(jīng)知道Python提供了許多內(nèi)建函數(shù)，比如print()。但你也可以自己創(chuàng)建函數(shù)，這被叫做用戶(hù)自定義函數(shù)。函數(shù)的實(shí)例>>>defhello():

print("HelloWorld!")

>>>hello()面向?qū)ο缶幊趟枷腩?lèi)(Class):

用來(lái)描述具有相同的屬性和方法的對(duì)象的集合。它定義了該集合中每個(gè)對(duì)象所共有的屬性和方法。對(duì)象是類(lèi)的實(shí)例。方法：類(lèi)中定義的函數(shù)。類(lèi)變量：類(lèi)變量在整個(gè)實(shí)例化的對(duì)象中是公用的。類(lèi)變量定義在類(lèi)中且在函數(shù)體之外。類(lèi)變量通常不作為實(shí)例變量使用。數(shù)據(jù)成員：類(lèi)變量或者實(shí)例變量用于處理類(lèi)及其實(shí)例對(duì)象的相關(guān)的數(shù)據(jù)。方法重寫(xiě)：如果從父類(lèi)繼承的方法不能滿(mǎn)足子類(lèi)的需求，可以對(duì)其進(jìn)行改寫(xiě)，這個(gè)過(guò)程叫方法的覆蓋（override），也稱(chēng)為方法的重寫(xiě)。局部變量：定義在方法中的變量，只作用于當(dāng)前實(shí)例的類(lèi)。實(shí)例變量：在類(lèi)的聲明中，屬性是用變量來(lái)表示的，這種變量就稱(chēng)為實(shí)例變量，實(shí)例變量就是一個(gè)用self修飾的變量。繼承：即一個(gè)派生類(lèi)（derivedclass）繼承基類(lèi)（baseclass）的字段和方法。繼承也允許把一個(gè)派生類(lèi)的對(duì)象作為一個(gè)基類(lèi)對(duì)象對(duì)待。例如，有這樣一個(gè)設(shè)計(jì)：一個(gè)Dog類(lèi)型的對(duì)象派生自Animal類(lèi)，這是模擬"是一個(gè)（is-a）"關(guān)系（例圖，Dog是一個(gè)Animal）。實(shí)例化：創(chuàng)建一個(gè)類(lèi)的實(shí)例，類(lèi)的具體對(duì)象。對(duì)象：通過(guò)類(lèi)定義的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)實(shí)例。對(duì)象包括兩個(gè)數(shù)據(jù)成員（類(lèi)變量和實(shí)例變量）和方法。Python模塊Python模塊(Module)，是一個(gè)Python文件，以.py結(jié)尾，包含了Python對(duì)象定義和Python語(yǔ)句。模塊讓你能夠有邏輯地組織你的Python代碼段。把相關(guān)的代碼分配到一個(gè)模塊里能讓你的代碼更好用，更易懂。模塊能定義函數(shù)，類(lèi)和變量，模塊里也能包含可執(zhí)行的代碼。04項(xiàng)目任務(wù)任務(wù)1：用python實(shí)現(xiàn)楊輝三角任務(wù)描述利用Python對(duì)數(shù)列的循環(huán)操作，實(shí)現(xiàn)中國(guó)南宋數(shù)學(xué)家楊輝在1261年所著的《詳解九章算法》中出現(xiàn)的楊輝三角。

任務(wù)1：用python實(shí)現(xiàn)楊輝三角技術(shù)分析在我們編寫(xiě)程序前，我們需要了解其編程的思想，才能更好更快的寫(xiě)出質(zhì)量?jī)?yōu)雅的代碼。而生成楊輝三角的主要規(guī)律為：楊輝三角的兩個(gè)腰邊的數(shù)都是1，從第3行起，除第一個(gè)數(shù)和最后一個(gè)數(shù)外，其它位置的數(shù)都是上頂上兩個(gè)數(shù)之和,如下圖所示。任務(wù)1：用python實(shí)現(xiàn)楊輝三角任務(wù)實(shí)現(xiàn)---請(qǐng)大家掃二維碼根據(jù)步驟測(cè)試實(shí)現(xiàn)任務(wù)2：用python實(shí)現(xiàn)詞云圖任務(wù)描述本節(jié)將利用wordcloud中的方法生成一個(gè)詞云圖。任務(wù)2：用Python實(shí)現(xiàn)詞云圖技術(shù)分析詞云就是通過(guò)形成“關(guān)鍵詞云層”或“關(guān)鍵詞渲染”，對(duì)網(wǎng)絡(luò)文本中出現(xiàn)頻率較高的“關(guān)鍵詞”的視覺(jué)上的突出。詞云圖過(guò)濾掉大量的文本信息，使瀏覽網(wǎng)頁(yè)者只要一眼掃過(guò)文本就可以領(lǐng)略文本的主旨。制作詞云也十分容易上手，我們首先需要通過(guò)pip命令安裝wordcloud