Python程序設計基礎教程課件CH01 Python語言概述

1.1python語言1.1.1python語言簡介Python語言是一種解釋型、面向對象的編程語言。由荷蘭人吉多·范羅蘇姆（GuidovanRossum）于1989年底發(fā)明，被廣泛應用于處理系統(tǒng)管理任務和科學計算。Python是一個開源語言，擁有大量的庫，可以高效地開發(fā)各種應用程序，又被稱為膠水語言。1.Python的特點

（1）簡單、易學Python是一種代表簡單主義思想的語言。閱讀一個良好的Python程序就感覺像是在讀英語一樣。它使你能夠專注于解決問題而不是去搞明白語言本身。同時Python極其容易上手，因為它有極其簡單的說明文檔。

（2）速度快Python的底層是用C語言寫的，很多標準庫和第三方庫也都是用C寫的，運行速度非常快。

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

（4）高層語言。

用Python語言編寫程序的時候無需考慮諸如如何管理你的程序使用的內存一類的底層細節(jié)。（5）可移植性。

由于它的開源本質，Python已經被移植在許多平臺上(經過改動使它能夠工作在不同平臺上)。這些平臺包括Linux、Windows、VMS、Solaris以及Google基于linux開發(fā)的android平臺等。

（6）解釋性。Python語言寫的程序不需要編譯成二進制代碼。可以直接從源代碼運行程序。在計算機內部，Python解釋器把源代碼轉換成稱為字節(jié)碼的中間形式，然后把它翻譯成計算機使用的機器語言并運行。這使得使用Python更加簡單。也使得Python程序更加易于移植。

（7）面向對象。Python既支持面向過程的編程也支持面向對象的編程。

（8）可擴展性與可嵌入性。

如果需要一段關鍵代碼運行得更快或者希望某些算法不公開，可以部分程序用C或C++編寫，然后在Python程序中使用它們。同時也可以把Python嵌入C/C++程序，從而向程序用戶提供腳本功能。（9）豐富的庫。Python有很龐大的標準庫。它可以幫助處理各種工作，包括正則表達式、文檔生成、單元測試、線程、數(shù)據(jù)庫、網(wǎng)頁瀏覽器、CGI、FTP、電子郵件、XML、XML-RPC、HTML、WAV文件、密碼系統(tǒng)、GUI(圖形用戶界面)、Tk和其他與系統(tǒng)有關的操作。2.Python的應用領域

隨著Python語言的盛行，它使用的領域越來越廣泛，如網(wǎng)站與游戲開發(fā)、機器人與航天飛機控制等。Python主要有以下一些應用領域。1、系統(tǒng)編程2、科學計算和統(tǒng)計3、圖形用戶界面（GUI）開發(fā)4、數(shù)據(jù)庫編程

1.2Python開發(fā)環(huán)境及工具Python是一種開源、免費的腳本語言，它并沒有提供一個官方的開發(fā)環(huán)境，需要用戶自主來選擇編輯工具。目前，Python的開發(fā)環(huán)境有很多種，例如IDLE、PyCharm、DrPython、Spyder、SPE等。

1.2.1IDLE開發(fā)工具IDLE是Python內置的集成開發(fā)環(huán)境（IntegratedDevelopmentEnvironment，IDLE），它由Python安裝包來提供，也就是Python自帶的文本編輯器。IDLE為開發(fā)人員提供了許多有用的功能，如自動縮進、語法高亮顯示、單詞自動完成以及命令歷史等，在這些功能的幫助下，用戶能夠有效地提高開發(fā)效率。適合初學者選用。1.2.2Anaconda開發(fā)工具Anaconda就是可以便捷獲取包且對包能夠進行管理，同時對環(huán)境可以統(tǒng)一管理的發(fā)行版本。Anaconda包含了conda、python在內的超過180個科學包及其依賴項。Anaconda具有開源、安裝過程簡單、高性能使用Python和R語言以及免費的社區(qū)支持等特點，其特點的實現(xiàn)主要基于Anaconda擁有conda包、環(huán)境管理器以及1000多個開源庫。Anaconda可以在Windows、macOS、Linux（x86/Power8）等系統(tǒng)平臺中安裝使用。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使用Python語言開發(fā)時提高其效率的工具，比如調試、語法高亮、Project管理、代碼跳轉、智能提示、自動完成、單元測試、版本控制等。1.2.4庫的安裝與管理Python庫分為標準庫和擴展庫（第三方庫），Python的標準庫是隨著pyhon安裝的時候默認自帶的庫，python的第三方庫，需要下載或在線安裝到python的安裝目錄下。Python有兩個基本的庫管理工具easy_install和pip。目前大部分使用者都采用pip來進行對擴展庫的查看、安裝與卸載。1.2.4庫的安裝與管理

下面介紹幾個常用的pip命令方法。1、查看擴展庫cmd>piplist

例如：X:\ProgramFiles\Python310\Scripts>piplist2、查看當前安裝的庫cmd>pipshowPackage

例如：X:\ProgramFiles\Python310\Scripts>pipshowjieba3、安裝指定版本的擴展庫cmd>pipinstallPackage==版本號

例如：X:\ProgramFiles\Python310\Scripts>pipinstalldjango==1.9.74、離線安裝擴展庫文件whlcmd>pipinstallPackage.whl

例如：例如：X:\ProgramFiles\Python310\Scripts>pipinstallnumpy-1.15.4+vanilla-cp35-cp35m-win_amd64.whl5、卸載擴展庫cmd>pip

uninstalljieba

例如：X:\ProgramFiles\Python310\Scripts>pipinstalldjango6、更新擴展庫cmd>pip

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

install–Ujieba

說明：U為大寫字母。

1.3任務實現(xiàn)任務一Python的下載、安裝與使用

（1）打開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)類型，以“Windows”為例，如下圖所示，單擊“Windows”選項，找到需要的版本，如python-3.10.0.exe64位，單擊“Download

Windowsinstaller(64-bit)”選項即可下載。

（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，并勾選兩個復選框，進入如下圖所示的界面。

（3）使用默認設置，單擊Next按鈕，打開如下圖所示的界面。

（4）根據(jù)需要進行相應的設置，如選中所有復選框，單擊Install按鈕開始安裝，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。任務二anaconda3的安裝與使用

（1）打開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）選擇相應的選項，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，

進入高級安裝選項界面，顯示如下圖所示。

（7）勾選兩個復選框，第一個是添加到環(huán)境變量，第二個是默認使用Python3.6，單擊Install按鈕，安裝完成后，單擊Next按鈕，進入VSCode編譯器界面，

（8）InstallMicrosoftVSCode選項，表示安裝Vscode編譯器，如果不想使用這個編譯器，可以單擊Skip按鈕。完成Anaconda3的安裝。如下圖所示。

（9）在上圖中，有兩個選項，提示打開anaconda主頁和anaconda云平臺頁面。當這兩個選項都勾選，然后單擊“Finish”按鈕，就會打開那兩個網(wǎng)頁。

（10）安裝完成后，可在開始按鈕中找到Anaconda3文件夾，查看所包含的內容。如下圖所示。

（11）點擊“JupyterNotebook”即可啟動notebook

，如下圖所示。

（12）單擊New按鈕，選擇Python3即可創(chuàng)建一個Jupyter頁面。。

任務三pycharm的安裝與使用

（1）打開PyCharm官網(wǎng)（/pycharm/）根據(jù)需要下載相應的版本，PyCharm在Windows環(huán)境下有兩個不同的版本：專業(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）選擇相應的選項，單擊“Next”按鈕，顯示如下圖所示。

（6）使用默認設置，單擊“Install”按鈕，開始安裝。

（7）安裝完成后，如下圖所示。

（8）勾選“RunPyCharmCommunityEdition”，單擊“Finish”，啟動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，進入如下圖所示的界面。單擊Accept按鈕。注：需要將右側的下滑按鈕下滑到最下面，讓程序知道讀者已經讀完了協(xié)議。（10）進行相應的選擇設置，單擊“SkipRemainingandSetDefaults”，跳過默認設置，顯示如下圖所示。（11）單擊“CreateNewProject”，新建項目，顯示如下圖所示。（12）根據(jù)需要輸入新建項目稱，默認為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。