Python基礎(chǔ)知識概述

Python基礎(chǔ)知識概述作者：目錄Contents01Python的起源與歷史02Python的語法特性03Python的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)05Python的文件操作04Python的函數(shù)與模塊06Python的異常處理與調(diào)試Python的起源與歷史01Python的發(fā)明者發(fā)明者：GuidovanRossum發(fā)明時(shí)間：1989年目的：提高編程效率特點(diǎn)：簡潔、易讀、靈活Python的誕生背景創(chuàng)始人：GuidovanRossum誕生時(shí)間：1989年目的：提高編程效率1991年公開發(fā)布，成為開源軟件2000年發(fā)布Python2.0，增加了許多新特性2008年發(fā)布Python3.0，與Python2.0不兼容，但提供了許多改進(jìn)和優(yōu)化Python的發(fā)展歷程2020年，Python3.9發(fā)布，進(jìn)一步優(yōu)化了性能和語法2014年，Python3.4發(fā)布，增加了許多新特性2000年，Python2.0發(fā)布，增加了新的語法和庫2008年，Python3.0發(fā)布，不兼容Python2.01989年，GuidovanRossum創(chuàng)建Python1991年，Python1.0發(fā)布Python的應(yīng)用領(lǐng)域網(wǎng)絡(luò)爬蟲：用于從互聯(lián)網(wǎng)上抓取數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)分析：用于處理和分析數(shù)據(jù)人工智能：用于開發(fā)智能應(yīng)用和機(jī)器學(xué)習(xí)模型網(wǎng)站開發(fā)：用于構(gòu)建網(wǎng)站和應(yīng)用程序自動化測試：用于自動化測試和持續(xù)集成科學(xué)計(jì)算：用于進(jìn)行科學(xué)計(jì)算和研究Python的語法特性02縮進(jìn)規(guī)則Python使用縮進(jìn)來表示代碼塊，而不是使用大括號{}縮進(jìn)規(guī)則要求代碼塊中的每一行都使用相同的縮進(jìn)量縮進(jìn)量通常為4個(gè)空格或1個(gè)制表符不同的縮進(jìn)量表示不同的代碼層次，有助于提高代碼的可讀性和可維護(hù)性注釋方式單行注釋：使用#號，表示該行是注釋多行注釋：使用'''或"""，表示該段是注釋文檔字符串：使用"""或'''，表示該段是注釋，并可以包含多行內(nèi)容特殊注釋：使用#號，表示該行是注釋，但只對Python3有效變量類型0307字符串：表示文本，如'Hello,World!'集合：表示無序的集合，如{1,2,3}0105整數(shù)：表示整數(shù)，如123元組：表示不可變的有序集合，如(1,2,3)0206浮點(diǎn)數(shù)：表示小數(shù)，如12.34字典：表示無序的集合，如{'name':'Alice','age':30}0408列表：表示有序的集合，如[1,2,3]布爾值：表示邏輯值，如True和False運(yùn)算符與優(yōu)先級運(yùn)算符種類：算術(shù)運(yùn)算符、比較運(yùn)算符、邏輯運(yùn)算符、位運(yùn)算符、成員運(yùn)算符、身份運(yùn)算符等運(yùn)算符優(yōu)先級：運(yùn)算符優(yōu)先級決定了表達(dá)式的運(yùn)算順序，優(yōu)先級高的運(yùn)算符先運(yùn)算，優(yōu)先級低的運(yùn)算符后運(yùn)算運(yùn)算符結(jié)合性：運(yùn)算符的結(jié)合性規(guī)定了如何分組或關(guān)聯(lián)運(yùn)算符和操作數(shù)，從左到右或從右到左運(yùn)算符重載：Python允許用戶定義自己的運(yùn)算符，以實(shí)現(xiàn)自定義類型的特殊操作Python的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)03列表（List）列表支持多種操作，如添加元素、刪除元素、修改元素、查找元素等。05列表還支持多種內(nèi)建方法，如sort()、reverse()、append()、insert()等，方便用戶進(jìn)行操作。06列表使用方括號[]進(jìn)行定義，元素之間使用逗號分隔。03列表中的元素可以通過索引進(jìn)行訪問，索引從0開始，負(fù)數(shù)索引表示從末尾開始計(jì)數(shù)。04列表是Python中最常用的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)之一，用于存儲一系列有序的元素。01列表中的元素可以是任何類型的數(shù)據(jù)，包括整數(shù)、字符串、浮點(diǎn)數(shù)、布爾值等。02元組（Tuple）定義：不可變的序列，使用圓括號()定義元素：可以包含任何類型的數(shù)據(jù)，包括整數(shù)、字符串、列表、字典等操作：支持索引、切片等操作，但不支持修改元素應(yīng)用場景：適合用于存儲多個(gè)相關(guān)數(shù)據(jù)，如坐標(biāo)、日期等字典（Dictionary）字典是一種無序的、可變的、可擴(kuò)展的數(shù)據(jù)類型字典的鍵（key）必須是不可變的，如字符串、數(shù)字、元組等字典的值（value）可以是任何類型的數(shù)據(jù)字典的創(chuàng)建和使用：使用大括號{}定義，通過鍵訪問值，如dict[key]集合（Set）常用操作：添加元素、刪除元素、判斷元素是否存在等應(yīng)用場景：數(shù)據(jù)去重、統(tǒng)計(jì)元素出現(xiàn)次數(shù)等概念：無序、不重復(fù)的元素集合特點(diǎn)：查詢速度快，插入和刪除速度也快Python的函數(shù)與模塊04函數(shù)的定義與調(diào)用定義函數(shù)：使用def關(guān)鍵字，后跟函數(shù)名和參數(shù)列表調(diào)用函數(shù)：使用函數(shù)名和參數(shù)列表，將結(jié)果賦值給變量或直接輸出參數(shù)傳遞：位置參數(shù)、關(guān)鍵字參數(shù)、默認(rèn)參數(shù)、可變參數(shù)、命名關(guān)鍵字參數(shù)函數(shù)返回值：使用return關(guān)鍵字，可以返回單個(gè)值或多個(gè)值函數(shù)文檔：使用docstring，為函數(shù)添加說明和示例匿名函數(shù)：使用lambda關(guān)鍵字，定義簡潔的函數(shù)表達(dá)式函數(shù)的參數(shù)傳遞值傳遞：將實(shí)參的值傳遞給形參，形參的改變不影響實(shí)參引用傳遞：將實(shí)參的地址傳遞給形參，形參的改變會影響實(shí)參關(guān)鍵字參數(shù)：在調(diào)用函數(shù)時(shí)，通過關(guān)鍵字指定實(shí)參的值默認(rèn)參數(shù)：在定義函數(shù)時(shí)，為參數(shù)設(shè)置默認(rèn)值，當(dāng)實(shí)參未提供時(shí)使用默認(rèn)值模塊的導(dǎo)入與使用導(dǎo)入模塊：使用import語句導(dǎo)入模塊使用模塊中的函數(shù)：使用模塊名.函數(shù)名調(diào)用模塊中的函數(shù)導(dǎo)入特定函數(shù)：使用frommoduleimportfunction語句導(dǎo)入特定函數(shù)導(dǎo)入所有函數(shù)：使用frommoduleimport*語句導(dǎo)入所有函數(shù)模塊的搜索路徑：Python解釋器在查找模塊時(shí)，會按照一定的順序搜索各個(gè)目錄模塊的緩存：Python解釋器會將導(dǎo)入的模塊緩存起來，以提高程序的運(yùn)行速度模塊的打包與分發(fā)打包：將多個(gè)Python文件打包成一個(gè)文件，方便管理和分發(fā)模塊的打包工具：setuptools、distutils等打包步驟：編寫setup.py文件，定義模塊信息、依賴關(guān)系等分發(fā)：將打包好的模塊上傳到Python包索引（PyPI），供其他用戶下載和使用Python的文件操作05文件的打開與關(guān)閉使用open()函數(shù)打開文件使用with語句自動關(guān)閉文件使用close()函數(shù)手動關(guān)閉文件異常處理：try-except-finally語句文件的讀寫操作打開文件：使用open()函數(shù)，傳入文件名和打開模式寫入文件：使用write()、writelines()等方法，向文件寫入內(nèi)容關(guān)閉文件：使用close()方法，關(guān)閉打開的文件，釋放系統(tǒng)資源讀取文件：使用read()、readline()、readlines()等方法，讀取文件內(nèi)容文件的定位與追蹤文件操作：創(chuàng)建、讀取、修改、刪除等操作追蹤文件：通過文件路徑和文件名定位文件文件夾：組織文件的方式，便于管理和查找文件擴(kuò)展名：表示文件的類型文件名：標(biāo)識文件的名稱文件路徑：確定文件在文件系統(tǒng)中的位置文件的加密與解密使用pycrypto庫進(jìn)行AES加密，需要先安裝pycrypto庫，然后使用AES.new()函數(shù)，傳入要加密的字符串和密鑰，返回加密后的字符串。使用pycrypto庫進(jìn)行DES加密，需要先安裝pycrypto庫，然后使用DES.new()函數(shù)，傳入要加密的字符串和密鑰，返回加密后的字符串。Python提供了多種文件加密和解密的方法，如使用hashlib庫進(jìn)行MD5、SHA1等加密，使用pycrypto庫進(jìn)行AES、DES等加密。使用hashlib庫進(jìn)行MD5加密，可以使用md5()函數(shù)，傳入要加密的字符串，返回加密后的字符串。Python的異常處理與調(diào)試06異常的分類與處理方式異常類型：SyntaxError、NameError、TypeError、ValueError等異常處理原則：盡早發(fā)現(xiàn)、盡早處理、避免影響程序正常運(yùn)行異常處理技巧：使用日志記錄異常信息、使用斷言驗(yàn)證程序狀態(tài)等異常處理方式：try-except語句、try-finally語句、raise語句等調(diào)試工具的使用方法使用Python標(biāo)準(zhǔn)庫中的pdb模塊進(jìn)行調(diào)試使用PythonIDE（如PyCharm、JupyterNotebook等）提供的調(diào)試功能使用第三方調(diào)試工具（如WinDbg、GDB等）進(jìn)行調(diào)試使用Python的logging模塊進(jìn)行日志記錄，幫助定位問題常見的調(diào)試技巧與策略使用調(diào)試工具，如pdb、pycharm等，提供更豐富的調(diào)試功能使用代碼審查，請他人審查代碼，找出潛在的問題使用日志記錄，記錄程序運(yùn)行過程中的關(guān)鍵信息，便于定位問題使用單元測試，對函數(shù)的輸入輸出進(jìn)行測試，確保函數(shù)的正確性使用print()函