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

1.1python語(yǔ)言1.1.1python語(yǔ)言簡(jiǎn)介Python語(yǔ)言是一種解釋型、面向?qū)ο蟮木幊陶Z(yǔ)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(gè)開(kāi)源語(yǔ)言，擁有大量的庫(kù)，可以高效地開(kāi)發(fā)各種應(yīng)用程序，又被稱(chēng)為膠水語(yǔ)言。1.Python的特點(diǎn)

（1）簡(jiǎn)單、易學(xué)Python是一種代表簡(jiǎn)單主義思想的語(yǔ)言。閱讀一個(gè)良好的Python程序就感覺(jué)像是在讀英語(yǔ)一樣。它使你能夠?qū)Ｗ⒂诮鉀Q問(wèn)題而不是去搞明白語(yǔ)言本身。同時(shí)Python極其容易上手，因?yàn)樗袠O其簡(jiǎn)單的說(shuō)明文檔。

（2）速度快Python的底層是用C語(yǔ)言寫(xiě)的，很多標(biāo)準(zhǔn)庫(kù)和第三方庫(kù)也都是用C寫(xiě)的，運(yùn)行速度非?？?。

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

（4）高層語(yǔ)言。

用Python語(yǔ)言編寫(xiě)程序的時(shí)候無(wú)需考慮諸如如何管理你的程序使用的內(nèi)存一類(lèi)的底層細(xì)節(jié)。（5）可移植性。

由于它的開(kāi)源本質(zhì)，Python已經(jīng)被移植在許多平臺(tái)上(經(jīng)過(guò)改動(dòng)使它能夠工作在不同平臺(tái)上)。這些平臺(tái)包括Linux、Windows、VMS、Solaris以及Google基于linux開(kāi)發(fā)的android平臺(tái)等。

（6）解釋性。Python語(yǔ)言寫(xiě)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(chēng)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(yǔ)言并運(yùn)行。這使得使用Python更加簡(jiǎn)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(guò)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(kāi)，可以部分程序用C或C++編寫(xiě)，然后在Python程序中使用它們。同時(shí)也可以把Python嵌入C/C++程序，從而向程序用戶(hù)提供腳本功能。（9）豐富的庫(kù)。Python有很龐大的標(biāo)準(zhǔn)庫(kù)。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(cè)試、線程、數(shù)據(jù)庫(kù)、網(wǎng)頁(yè)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(hù)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(yǔ)言的盛行，它使用的領(lǐng)域越來(lái)越廣泛，如網(wǎng)站與游戲開(kāi)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(hù)界面（GUI）開(kāi)發(fā)4、數(shù)據(jù)庫(kù)編程

1.2Python開(kāi)發(fā)環(huán)境及工具Python是一種開(kāi)源、免費(fèi)的腳本語(yǔ)言，它并沒(méi)有提供一個(gè)官方的開(kāi)發(fā)環(huán)境，需要用戶(hù)自主來(lái)選擇編輯工具。目前，Python的開(kāi)發(fā)環(huán)境有很多種，例如IDLE、PyCharm、DrPython、Spyder、SPE等。

1.2.1IDLE開(kāi)發(fā)工具IDLE是Python內(nèi)置的集成開(kāi)發(fā)環(huán)境（IntegratedDevelopmentEnvironment，IDLE），它由Python安裝包來(lái)提供，也就是Python自帶的文本編輯器。IDLE為開(kāi)發(fā)人員提供了許多有用的功能，如自動(dòng)縮進(jìn)、語(yǔ)法高亮顯示、單詞自動(dòng)完成以及命令歷史等，在這些功能的幫助下，用戶(hù)能夠有效地提高開(kāi)發(fā)效率。適合初學(xué)者選用。1.2.2Anaconda開(kāi)發(fā)工具Anaconda就是可以便捷獲取包且對(duì)包能夠進(jìn)行管理，同時(shí)對(duì)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(guò)180個(gè)科學(xué)包及其依賴(lài)項(xiàng)。Anaconda具有開(kāi)源、安裝過(guò)程簡(jiǎn)單、高性能使用Python和R語(yǔ)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(gè)開(kāi)源庫(kù)。Anaconda可以在Windows、macOS、Linux（x86/Power8）等系統(tǒng)平臺(tái)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(kāi)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(hù)使用Python語(yǔ)言開(kāi)發(fā)時(shí)提高其效率的工具，比如調(diào)試、語(yǔ)法高亮、Project管理、代碼跳轉(zhuǎn)、智能提示、自動(dòng)完成、單元測(cè)試、版本控制等。1.2.4庫(kù)的安裝與管理Python庫(kù)分為標(biāo)準(zhǔn)庫(kù)和擴(kuò)展庫(kù)（第三方庫(kù)），Python的標(biāo)準(zhǔn)庫(kù)是隨著pyhon安裝的時(shí)候默認(rèn)自帶的庫(kù)，python的第三方庫(kù)，需要下載或在線安裝到python的安裝目錄下。Python有兩個(gè)基本的庫(kù)管理工具easy_install和pip。目前大部分使用者都采用pip來(lái)進(jìn)行對(duì)擴(kuò)展庫(kù)的查看、安裝與卸載。1.2.4庫(kù)的安裝與管理

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

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

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

例如：X:\ProgramFiles\Python310\Scripts>pipinstalldjango==1.9.74、離線安裝擴(kuò)展庫(kù)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(kù)cmd>pip

uninstalljieba

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

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

install–Ujieba

說(shuō)明：U為大寫(xiě)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(kāi)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(lèi)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(hù)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(gè)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(kāi)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(kāi)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(kāi)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(kāi)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(lèi)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(jí)安裝選項(xiàng)界面，顯示如下圖所示。

（7）勾選兩個(gè)復(fù)選框，第一個(gè)是添加到環(huán)境變量，第二個(gè)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(gè)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(gè)選項(xiàng)，提示打開(kāi)anaconda主頁(yè)和anaconda云平臺(tái)頁(yè)面。當(dāng)這兩個(gè)選項(xiàng)都勾選，然后單擊“Finish”按鈕，就會(huì)打開(kāi)那兩個(gè)網(wǎng)頁(yè)。

（10）安裝完成后，可在開(kāi)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(dòng)notebook

，如下圖所示。

（12）單擊New按鈕，選擇Python3即可創(chuàng)建一個(gè)Jupyter頁(yè)面。。

任務(wù)三pycharm的安裝與使用

（1）打開(kāi)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(gè)不同的版本：專(zhuān)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(kāi)始安裝。

（7）安裝完成后，如下圖所示。

（8）勾選“RunPyCharmCommunityEdition”，單擊“Finish”，啟動(dòng)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(guò)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(chēng)，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。