活動地址:CSDN21天學習挑戰賽
Python零基礎入門的第一天,學習Python語言程序設計的基本方法。知道什麼是程序設計語言,了解Python語言的發展和特點,並進行Python開發環境的搭建。
什麼叫程序設計語言?
程序設計語言也叫編程語言,是計算機能夠理解和識別用戶意圖的一種交互體系,它按照特定規則組織計算機指令,使用計算機能夠自動進行各種運算處理。
什麼叫計算機程序?
按照編程語言規則組織起來的一組計算機指令。
程序設計語言發展的三個階段
編程語言為什麼不用自然語言(如:中文)?
因為自然語言不夠精確,存在計算機無法理解的二義性。自然語言具有不嚴密和模糊的缺點,需要交流雙方具有較高的識別能力才能懂。現在的計算機還不具備理解這種高強度的二義性語言。程序設計語言在語法上十分精密,在語義上定義准確,在規則上十分嚴格,可以保證語法含義的唯一性。
高級語言根據計算機執行機制的不同分為:靜態語言和腳本語言。
靜態語言:采用編譯方式執行,如C語言,Java語言等
腳本語言:采用解釋方式執行,如JavaScript,Python語言等
什麼是編譯?
是將源代碼轉換成目標代碼的過程。源代碼是高級語言代碼,目標代碼是機器語言代碼,執行編譯的計算機程序稱為編譯器。
編譯器將源代碼轉換成目標代碼,計算機可以立即或稍後運行目標代碼,運行目標代碼時,程序獲得輸入並產生輸出。
編譯是一次性的翻譯,一旦程序被編譯,不再需要編譯程序或者源代碼,相當於“外語書籍的翻譯”,一旦翻譯完成就不需要再看原文了。
什麼是解釋?
解釋是將源代碼逐條轉換成目標代碼同時逐條運行目標代碼的過程。執行解釋的計算機程序稱為“解釋器”。
高級語言代碼與數據一同輸入給解釋器,然後輸出運行結果。
解釋是每次程序運行都需要解釋器和源代碼,就好比開人大會時的“同聲傳譯”。
為什麼要學習計算機編程?
編程能夠訓練思維。編程思維又稱計算機思維,是區別於以數學為代碼的邏輯思維和以物理為代表的實證思維的第三種思維模式。編程是一個求解問題的過程,首先需要分析問題、抽象內容之間的交互關系、設計利用計算機求解問題的確定性方法,進而通過編寫和代碼調試解決問題,這是從抽象問題到解決問題的完整過程。
編程能夠帶來樂趣。計算機編程是展示自身思想和能力的舞台,能夠將程序員的所思所想變為現實。
編程能夠提高效率。使用Python可以實現一秒鐘扣圖,10行代碼匯總百萬條數據…
編程帶來就業機會。程序員是信息時代最重要的工作崗位之一,國內外程序員的缺口都在百萬級以上規模,就業前景廣闊。
Python的創始人為吉多范羅蘇姆(Gudio van Rossum
),1989年的聖誕節期間,吉多范羅蘇姆為了在阿姆斯特丹打發時間,決心開發一個新的解釋程序,作為ABC語言的一種繼承。因此誕生了Python語言。Python最早的可用版本誕生在1991年,經過廣大程序員近30年的發展和應用,Python語言已經成為當代計算機技術發展的重要標志之一。
Python語言解釋器的全部代碼都是開源的,可以https://www.python.org/自由下載。
2000年10月,Python2.0
版本發布,標志著Python完成了自身涅槃,開啟了廣泛應用的新時代。2010年Python2系列發布了最後一個版本,主版本號為2.7。
2008年12月,Python3.0
發布,這個版本的解釋器內部完全采用面向對象方式實現,在語法層面做了很多重大改進。這些重要修改所付出的代價是3.x系列版本代碼無法向下兼容2.x的系列既有語法。
從2008年開始,用Python編寫的幾萬個標准庫和第三方庫開始了版本升級過程,這個過程前後歷時8年。
2016年,所有Python重要的標准庫和第三方庫都已經在Python3.x
版本下進行演示和發展。Python語言版本升級過程宣告結束。
Python語言的重要特點:
Python語法簡單
:Python語法主要用來精確表達問題邏輯,接近自確語言,只有35個保留字。實現相同程序功能,Python語言的代碼行數僅相當於其它語言的1/5或1/10。Python生態豐富
:Python解釋器提供了幾百個內置類和函數庫,世界各地程序員通過開源的社區貢獻了十幾萬個第三方函數庫,幾乎覆蓋了計算機技術的各個領域。Python多語言集成
:程序員不僅可以使用Python語言編寫程序,還能夠將C或C++等語言編寫的代碼封裝後以Python語言方式使用,達到了對多種編程語言的集成。Python語言的其它特點:
平台無關
:Python程序可以在任何安裝了Python解釋器的計算機環境中執行,因此,可以不經修改地實現跨操作系統運行。強制可讀
:Python通過強制縮進來體現語句間的邏輯關系,顯著提高了程序的可讀性,進而增強了Python程序的可維護性。支持中文
:Python3.x版本采用Unicode編碼表示所達所有字符信息。(Python2.x不支持中文的使用,需要通過設置編碼等方式間接支持)。模式多樣
:Python同時支持面向過程和面向對象兩種編程方式,也可以簡單地通過語句執行,編程模式十分靈活。類庫便捷
:用好函數庫是Python語言開發的核心,Python類庫從安裝到使用都非常便捷。使用pip命令可以用一行代碼安裝類庫。安裝python解釋器
官網:https://www.python.org/
https://www.python.org/downloads/windows/
進入官網,以windows系統安裝為例
1.選擇downloads
2.選擇Windows
這裡是最新版,我們不安裝這個,繼續往下拉
拉找到Note that Python 3.5.3 cannot be used on Windows XP or earlier.
3.我們點擊Download Windows x86-64 executable installer
可執行安裝文件
4.下載好後雙擊打開
5.勾選下面的添加環境變量,選擇合適的安裝路徑
6.點擊Next
7.左側默認,選擇安裝路徑,install
安裝過程,耐心等待。
8.安裝成功,點擊close關閉
9.測試
找到Python3.5(64-bit)
輸入print('hello word')
回車
或者win+R
輸入python
回車,出現>>>
在輸入print('hello word')
回車
如上圖所示,Python解釋器就安裝成功啦。
Python程序的編輯方式常用的有兩種:
1.Python的交互式命令行程序
適合編寫少量代碼
打開方式: Windows鍵+R
打開運行窗口,輸入cmd
打開運行窗口
在DOS窗口輸入python
即可進入到Python交互式命令行程序,或者直接找到python.exe雙擊運行。
DOS窗口輸入python
直接雙擊python.exe
2.Python自帶的IDLE集成開發環境(計算機二級考試要求使用IDLE
)
在“開始”菜單中搜索關鍵詞“IDLE”找到快捷方式,啟動後顯示一個交互Python運行環境。
IDLE集成開發環境
在菜單中選擇“File—>New File
”選項。啟動的窗口是一個IDLE提供的代碼編輯器,具備Python語法高亮輔助功能,可以用來編寫幾百行以內的代碼。
Python程序的兩種運行方式:交互式
:
利用Python解釋器即時響應用戶輸入的代碼並輸出結果。一般用於調試少量代碼。’>>>
’提示符後輸入代碼即可運行,輸入exit()
或quit()
可以退出,沒有‘>>>
’的行表示運行結果。
交互式即時響應
文件式
:
將Python程序寫在一個或多個文件中,啟動Python解釋器批量執行文件中的代碼。文件式是最常用的編程方式。
文件式程序在IDLE的編輯窗口中編寫,在菜單中選擇‘Run—>Run Module
’選項運行Pyhton代碼。
虛擬環境(virtual environment),它是一個虛擬化,從電腦獨立開辟出來的環境。
通俗的來講,虛擬環境就是借助虛擬機來把一部分內容獨立出來,我們把這部分獨立出來的東西稱作“容器”,在這個容器中,我們可以只安裝我們需要的依賴包,各個容器之間互相隔離,互不影響。
1 項目部署時,直接導出項目對應的環境中的庫就可以了;
2.同時開發多個項目,各自項目使用的python版本不同,譬如一個是python2,另一個是python3,那麼需要來回的切換python版本;
3.當你同時開發多個項目時,特別是多個項目使用同一個庫,譬如:django,但是各自項目使用的django的版本不一致時,那麼你在開發這些項目時,需要來回的卸載和安裝不同的版本,因為同一個python環境中,同名的庫只能有一個版本。
PS:實際項目開發時,建議每個項目使用獨立的虛擬環境,但是在進行學習時,我們只使用一個虛擬環境就夠了,避免頻繁的創建虛擬環境,安裝第三方庫,浪費時間。
1.安裝好python環境
Python開發環境搭建參照博客
2.安裝虛擬環境庫,在cmd中輸入:
pip install virtualenv
3 創建虛擬環境,在cmd中切換到需要創建虛擬環境的目錄下,執行:
virtualenv env_name
4.激活虛擬環境,在cmd中進入到 第三步創建的 env_name/Scripts 目錄下,執行:
activate
執行成功後,在cmd中,當前輸入行前面會有 (env_name) 的前綴
在當前狀態下,使用 pip 就是在虛擬環境中安裝第三方庫了
5. 退出虛擬環境,cmd中輸入:
deactivate
在使用過程中,會發現上述第三步的使用,會有不少局限,譬如必須切換到指定目錄才能操作等。通過安裝virtualenvwrapper-win
可以更加簡便的使用虛擬環境(需要先安裝virtualenv)
1.pip安裝
pip install virtualenvwrapper-win
2.在環境變量中,配置虛擬環境的指定安裝目錄
3.在cmd中運行 workon或者lsvirtualenv 即可查看當前的虛擬環境配置情況
4.新建虛擬環境,cmd中輸入:
mkvirtualenv flask_env
PS:可以在cmd命令窗口的任意目錄下新建,最終虛擬環境文件夾都會創建在 第 2 步中的 WORKON_HOME
指定的文件夾中
5.激活虛擬環境,cmd中輸入:
workon flask_env
6.退出虛擬環境,cmd中輸入:
deactivate
7.刪除虛擬環境,cmd中輸入:
rmvirtualenv flask_env
PyCharm是一種Python IDE,提供了一些高級功能,帶有一整套可以幫助用戶在使用Python語言開發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。
jetbrains官網:https://www.jetbrains.com.cn/
PyCharm官方下載網址:https://www.jetbrains.com.cn/pycharm/
PyCharm是一種Python的集成開發環境,帶有一整套可以幫助用戶在使用Python語言開發時提高效率的工具。
進入官網後:
步驟一
步驟二
步驟三
步驟四
步驟五
步驟六
步驟七
步驟八
1.雙擊圖標打開
2.選擇New Project
3.選擇目錄
4.選擇解釋器,OK後點擊Create
5.系統給我們創建了一個main.py 的文件,裡面的代碼
# This is a sample Python script.
# Press Shift+F10 to execute it or replace it with your code.
# Press Double Shift to search everywhere for classes, files, tool windows, actions, and settings.
def print_hi(name):
# Use a breakpoint in the code line below to debug your script.
print(f'Hi, {
name}') # Press Ctrl+F8 to toggle the breakpoint.
# Press the green button in the gutter to run the script.
if __name__ == '__main__':
print_hi('PyCharm')
# See PyCharm help at https://www.jetbrains.com/help/pycharm/
直接右鍵運行
輸出:Hi,Pycharm
1.File-Settings
2.直接照著圖上詳細的步驟走
然後點擊OK即可
3.我們來新建一個demo.py文件試試效果
可以看到效果還是不錯哒。
無論程序規模是大還是小,每個程序都有統一的運算模式,即:輸入數據、處理數據、輸出數據。這種樸素的運算模式形成了程序的基本編寫方法:IPO(input、process、output)
方法。IPO也是非常基本的程序設計方法,能夠幫助初學者理解程序設計的開始過程,也就是了解程序的運算模式,從而建立程序設計的基本概念。
輸入(input
)是一個程序的開始。程序要處理的數據有多種來源,形成了多種輸入方式,包括文件輸入、網絡輸入、控制台輸入、交互界面輸入、隨機數據輸入、內部參數輸入等。
輸出(output
)是程序展示運算結果的方式。程序的輸出方式包括控制台輸出、圖形輸出、文件輸出、網絡輸出、操作系統內部變量輸出等。
處理(process
)是程序對輸入數據進行計算產生輸出結果的過程。計算問題的處理方法統稱為“算法”,它是程序最重要的組成部分。是程序的靈魂。