Python程序設計基礎課件：Python語言概述

Python語言概述目錄1.1程序設計語言1.2Python語言簡介1.3搭建開發(fā)環(huán)境1.4Python規(guī)范計算機目前已應用在人類日常生活的各個場景，計算機通過程序控制，程序通過編程語言編寫，對于初次接觸編程的同學而言，Python無疑是最為簡潔、易上手的編程語言。1.1程序設計語言機器語言是由二進制代碼組成，每個指令都對應著計算機硬件上的具體操作。在機器語言中，程序員需要以計算機能夠理解的形式直接指示計算機執(zhí)行特定任務。這包括控制數(shù)據(jù)傳輸、算術運算和邏輯操作等基本操作。1.1.1機器語言匯編語言是一種低級編程語言，與機器語言相對應，它使用助記符來代替二進制代碼，使程序員能夠更容易地理解和編寫程序。每個助記符都對應于機器語言中的一個指令。1.1.2匯編語言Guido于1989年定下目標之后便投身于Python語言的設計之中，但Python的第一個公開版本直到1991年才行，此版本使用C語言實現(xiàn)，能調(diào)用C語言的庫文件。1.1.3高級語言常見的高級編程語言包括Python、Java、C++、JavaScript、C#等。這些語言提供了豐富的庫和工具，簡化了常見任務的實現(xiàn)，使得程序員能夠更專注于問題的解決而不必過多關注底層細節(jié)。高級語言的使用在提高編程效率、降低錯誤和加速開發(fā)周期等方面都具有顯著的優(yōu)勢。Python是一種高級、簡潔易讀的編程語言，由GuidovanRossum于1991年創(chuàng)建。Python是一種解釋型語言，無需顯式編譯，具有跨平臺性，可在多個操作系統(tǒng)上運行。其簡單易學的特性和廣泛的用途使得Python在全球范圍內(nèi)得到了廣泛的認可和應用。1.2

Python語言簡介黑格爾說，存在即合理。一件事物能存在必有其合理性，而若該事物同時被大多數(shù)人接收與欣賞，那它必定具備許多獨到之處與優(yōu)點。Python作為一種比較優(yōu)秀的編程語言，其優(yōu)點主要有以下幾點：1.2.1Python語言特點簡潔易讀：Python的語法設計簡潔而直觀，代碼易于理解和閱讀。功能豐富：Python提供了許多內(nèi)置函數(shù)和標準庫，涵蓋了各種常見的編程任務?？缙脚_性：Python是一種跨平臺的語言，可以在多個操作系統(tǒng)上運行，包括Windows、Linux、macOS等。大量的庫和框架：Python生態(tài)系統(tǒng)擁有豐富而活躍的第三方庫和框架，為開發(fā)人員提供了廣泛的工具和資源。多領域應用：Python在各個領域都有廣泛的應用。強大的社區(qū)支持：Python擁有龐大而活躍的開發(fā)者社區(qū)，提供了豐富的文檔、教程和資源。Python因自身的諸多優(yōu)點得到廣泛應用，但Python的缺點也不可忽視。Python主要具有以下缺點：1.2.1Python語言特點執(zhí)行速度較慢：相比于一些編譯型語言(如C/C++)，Python的執(zhí)行速度較慢。占用內(nèi)存較大：Python的動態(tài)類型和自動內(nèi)存管理機制會帶來一定的內(nèi)存開銷。全局解釋器鎖：Python的全局解釋器鎖（GIL）是Python解釋器的一個特性，它在同一時間只允許一個線程執(zhí)行Python字節(jié)碼。相對較小的標準庫：雖然Python提供了很多實用的內(nèi)置庫，但相對于一些其他語言來說，Python的標準庫相對較小。設計限制：某些開發(fā)人員認為Python的設計有一些限制，不夠靈活。Python是一種多功能的編程語言，如今已被廣泛應用于各個領域。1.2.2Python語言應用游戲開發(fā)自動化和腳本編程數(shù)據(jù)科學和機器學習網(wǎng)絡開發(fā)科學計算和數(shù)據(jù)可視化03020104AI和自然語言處理05061.2.3Python版本Python2.x系列

Python2.x系列包括Python2.0、Python2.1、Python2.2等。Python2.7是Python2.x系列的最后一個主要版本，發(fā)布于2010年。Python2.x系列在Python3.x發(fā)布后逐漸被淘汰，不再得到官方的維護和更新。Python3.x系列

Python3.x系列包括Python3.0、Python3.1、Python3.2等。Python3.x系列是當前主要的Python版本，目前最新的穩(wěn)定版本是Python3.12。Python3.x系列在語法和特性上有一些與Python2.x系列的不兼容之處，但它帶來了很多改進和新功能，并且得到了廣泛應用和推廣。1.3搭建開發(fā)環(huán)境在運行Python文件之前，需要搭建好開發(fā)環(huán)境。1.3.1安裝Python解釋器（1）下載Python安裝包

訪問Python官方網(wǎng)站的下載頁面，根據(jù)Windows操作系統(tǒng)（32位或64位）選擇合適的Python安裝包。（2）運行安裝程序

雙擊下載好的安裝包，啟動Python安裝程序。（3）安裝過程

點單擊安裝按鈕后，Python安裝程序?qū)㈤_始安裝過程。安裝過程中，安裝程序會顯示安裝進度。請耐心等待，直到安裝完成。（4）安裝完成

當看到“Setupwassuccessful”（安裝成功）的提示后，單擊“Close”（關閉）按鈕，完成Python安裝。（5）驗證安裝為了驗證Python是否安裝成功并正確配置，可以打開命令提示符并輸入命令：python--version1.3.2利用IDLE編寫代碼（1）打開IDLE

在計算機中找到已安裝的Python解釋器，然后啟動IDLE。（2）創(chuàng)建新文件

在IDLE界面中，單擊菜單欄的“File”選項，然后選擇”NewFile”。這將打開一個新的編輯窗口，用于編寫代碼。（3）編寫代碼

在IDLE的編輯窗口中，輸入要編寫的Python代碼。（4）調(diào)試代碼

如果編寫的程序出現(xiàn)錯誤或需要進行調(diào)試，可以使用IDLE的調(diào)試功能。通過在代碼中設置斷點，可以逐步執(zhí)行程序并跟蹤變量的值。（5）保存文件

在IDLE的編輯窗口中，單擊菜單欄的“File”選項，選擇“Save”來保存Python代碼文件?？梢赃x擇一個合適的文件名和文件類型（通常為“.py”），然后選擇保存的目錄。1.3.3

安裝PyCharm（1）下載PyCharm

首先，需要訪問JetBrains官方網(wǎng)站并下載PyCharm。網(wǎng)址為：

（2）選擇版本

在下載頁面上，會看到兩個版本：CommunityEdition和ProfessionalEdition。根據(jù)需求選擇一個版本進行下載。（3）選擇操作系統(tǒng)

選擇適用操作系統(tǒng)的版本，如Windows、macOS或Linux。（4）下載安裝程序

單擊相應版本和操作系統(tǒng)后，下載安裝程序。下載完成后，運行安裝程序。1.3.3

安裝PyCharm（5）安裝向?qū)?/p>

如圖1-3所示，打開安裝程序后，按照安裝向?qū)У牟襟E進行操作。通常情況下，只需要單擊“下一步”或“繼續(xù)”來完成安裝過程。圖1-3安裝向?qū)?.3.3

安裝PyCharm（6）選擇安裝位置

在安裝過程中，會要求選擇PyCharm的安裝位置。可以選擇默認位置，也可以自定義安裝路徑，如圖1-4所示。圖1-4選擇安裝位置1.3.3

安裝PyCharm（7）如圖1-5所示，勾選選項，并單擊下一步。

圖1-5設置安裝選項1.3.3

安裝PyCharm（8）如圖1-6所示，單擊Install，開始安裝。圖1-6開始安裝1.3.3

安裝PyCharm（9）選擇啟動器選項

安裝完成后，通常會有一個選項讓創(chuàng)建桌面快捷方式或啟動器圖標。根據(jù)需要進行選擇。（10）啟動PyCharm

安裝完成后，可以在開始菜單（Windows）或應用程序文件夾（macOS）中找到PyCharm，并啟動它，如圖1-7所示。圖1-7PyCharm界面1.3.4安裝Anaconda（1）訪問Anaconda官方網(wǎng)站：

.，官網(wǎng)網(wǎng)頁如圖1-8所示。圖1-8Anaconda官網(wǎng)1.3.4安裝Anaconda（2）選擇適用于您操作系統(tǒng)的Anaconda發(fā)行版（通常是Python3.x版本），單擊下載按鈕。（3）打開下載的安裝程序（可能是一個.exe文件，對于Windows，或.pkg文件，對于macOS）。（4）根據(jù)圖1-9，選擇“JustMe”（僅為我安裝）選項，然后單擊“Next”（下一步）。圖1-9Anconda安裝選項1.3.4安裝Anaconda（5）根據(jù)圖1-10所示，選擇安裝目標文件夾和選項（通常使用默認設置即可），然后單擊“Next”（下一步）。圖1-10選擇安裝位置1.3.4安裝Anaconda（6）根據(jù)圖1-11，選擇“RegisterAnacondaasmydefaultPython3.x”（將Anaconda注冊為默認Python3.x），然后單擊“Install”（安裝）。圖1-11開始安裝1.4

Python規(guī)范Python有一套官方的編碼規(guī)范，提供了一些用于編寫清晰、可讀和一致性高的Python代碼的準則。本節(jié)來介紹一下Python語言的相關規(guī)范。1.4.1

注釋規(guī)范（1）單行注釋

使用“#”符號來創(chuàng)建單行注釋。注釋可以放在代碼行的末尾，也可以單獨占據(jù)一行。（2）多行注釋

對于較長的注釋或注釋塊，可以采用使用三個引號（‘‘‘或”””）創(chuàng)建的多行注釋。多行注釋通常用于函數(shù)、類或模塊的文檔字符串。（3）文檔字符串

文檔字符串是放置在函數(shù)、類或模塊的開頭，用于描述其用途、輸入?yún)?shù)、返回值等詳細信息的字符串。（4）注釋的有效性

注釋應該是清晰、易讀的，使用簡潔、明確的語言。注釋應該描述代碼的意圖和邏輯，而不是簡單地重復代碼本身。1.4.2

代碼縮進

Python的官方建議是使用四個空格進行縮進。通常每個縮進級別都使用四個空格，而