Python 數(shù)據(jù)分析與應(yīng)用電子教案 第2章 Python基礎(chǔ)

第2章Python基礎(chǔ)一、教學(xué)目標(biāo)讓學(xué)生掌握Python編程的基本知識(shí)，了解Python的特點(diǎn)和主要功能。使學(xué)生熟悉Anaconda的安裝與使用方法，能夠搭建Python開(kāi)發(fā)環(huán)境。教授學(xué)生變量、數(shù)據(jù)類型、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、函數(shù)等Python編程基礎(chǔ)概念。引導(dǎo)學(xué)生理解Python程序的基本結(jié)構(gòu)，包括順序結(jié)構(gòu)、選擇結(jié)構(gòu)和循環(huán)結(jié)構(gòu)。通過(guò)實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目，提高學(xué)生的編程實(shí)踐能力，加深對(duì)Python基礎(chǔ)知識(shí)的理解和應(yīng)用。二、教學(xué)內(nèi)容2.1Python簡(jiǎn)介Python的歷史和發(fā)展。Python的特點(diǎn)：簡(jiǎn)單易學(xué)、跨平臺(tái)性、豐富的標(biāo)準(zhǔn)庫(kù)和第三方庫(kù)、動(dòng)態(tài)類型、強(qiáng)大的擴(kuò)展性、社區(qū)支持。Python的主要功能：數(shù)據(jù)處理、網(wǎng)絡(luò)編程、Web開(kāi)發(fā)、自動(dòng)化腳本編寫、科學(xué)計(jì)算、人工智能等。2.2Anaconda的安裝與使用Anaconda簡(jiǎn)介：作為Python數(shù)據(jù)科學(xué)和機(jī)器學(xué)習(xí)平臺(tái)的優(yōu)勢(shì)。安裝Anaconda的步驟：下載安裝包、安裝過(guò)程、驗(yàn)證安裝。使用AnacondaNavigator管理Python環(huán)境和應(yīng)用。使用Spyder進(jìn)行Python代碼編寫和運(yùn)行。2.3變量變量的定義和作用。變量賦值：整數(shù)、浮點(diǎn)數(shù)、字符串等數(shù)據(jù)類型的賦值示例。變量命名規(guī)則：描述性命名、使用小寫字母和下畫線、避免使用保留字或關(guān)鍵字等。2.4數(shù)據(jù)類型數(shù)值型數(shù)據(jù)：整數(shù)和浮點(diǎn)數(shù)的定義及賦值示例。字符型數(shù)據(jù)：字符串的定義、表示方式及不可變性。邏輯型數(shù)據(jù)：布爾類型數(shù)據(jù)的定義及應(yīng)用示例。2.5數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)列表：創(chuàng)建、索引、切片、添加、刪除等操作。元組：創(chuàng)建及不可變性特點(diǎn)。字典：創(chuàng)建、通過(guò)鍵訪問(wèn)、修改和刪除值。序列：列表、元組和字符串的共同特點(diǎn)和操作。數(shù)據(jù)框：pandas庫(kù)提供的DataFrame數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)及其創(chuàng)建示例。2.6函數(shù)函數(shù)的定義和作用：提高代碼模塊化、可讀性和可維護(hù)性。Python內(nèi)置函數(shù)：len()、type()、int()、float()、str()、max()、min()等的使用示例。自定義函數(shù)的使用：定義函數(shù)、參數(shù)傳遞、返回值等。2.7程序結(jié)構(gòu)順序結(jié)構(gòu)：代碼按順序執(zhí)行的特點(diǎn)及示例。選擇結(jié)構(gòu)：if、elif和else關(guān)鍵字的使用及示例。循環(huán)結(jié)構(gòu)：for循環(huán)和while循環(huán)的使用及示例。程序結(jié)構(gòu)應(yīng)用實(shí)例：學(xué)生分?jǐn)?shù)等級(jí)評(píng)定程序。2.8模塊模塊的概念和作用：組織代碼、復(fù)用功能。Python標(biāo)準(zhǔn)模塊：os、sys、math、random、re等模塊的功能及使用示例。使用模塊的方式：導(dǎo)入整個(gè)模塊、導(dǎo)入模塊中的特定部分、導(dǎo)入模塊并指定別名自定義模塊的創(chuàng)建和使用。2.9實(shí)訓(xùn)實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目：應(yīng)用實(shí)例——猜數(shù)游戲?qū)嵱?xùn)內(nèi)容：猜數(shù)游戲的規(guī)則和邏輯使用random模塊生成隨機(jī)數(shù)使用while循環(huán)獲取玩家猜測(cè)并進(jìn)行判斷記錄并輸出玩家嘗試次數(shù)三、課后實(shí)訓(xùn)實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目1：數(shù)據(jù)類型和數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)操作創(chuàng)建一個(gè)包含整數(shù)、浮點(diǎn)數(shù)、字符串和布爾值的列表，并進(jìn)行以下操作：遍歷列表，輸出每個(gè)元素及其數(shù)據(jù)類型；添加一個(gè)新元素到列表中；刪除列表中的一個(gè)指定元素；使用切片操作獲取列表中的部分元素。實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目2：素?cái)?shù)輸出程序編寫一個(gè)程序，使用循環(huán)結(jié)構(gòu)輸出1到100之間的所有素?cái)?shù)；提示：素?cái)?shù)是指只能被1和自身整除的大于1的自然數(shù)。實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目3：整數(shù)正負(fù)判斷程序編寫一個(gè)程序，要求用戶輸入一個(gè)整數(shù)，并判斷該整數(shù)是正數(shù)、負(fù)數(shù)還是零；根據(jù)判斷結(jié)果輸出相應(yīng)的提示信息。實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目4：math模塊應(yīng)用導(dǎo)入math模塊；使用math模塊中的sqrt()函數(shù)計(jì)算一個(gè)數(shù)的平方根；輸入一個(gè)非負(fù)數(shù)，輸出其平方根的值。實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目5：體重指數(shù)（B