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Python基础教程之小白入门篇

2020-01-13

作者 | CDA数据分析师

1、前言

1.1 了解编程语言

正如人与人之间的沟通需要语言，人与计算机之间的沟通，也需要语言，连接人与计算机沟通的桥梁就是编程语言。任何编程语言只要用来开发程序，都怀揣着同一使命——“为人类干活”，将人类的需求“翻译”成计算机能看得懂的机器指令，让计算机代替人类去干活。

1.2 为什么选择python

Python可以说是编程语言中罕见的既简单又强大的一门语言，python语言简洁，语言优雅，功能强大，使用python，你只需要专注于问题的解决方案，而不是苦恼于编程语言的语法和结构。Python的发明者“Guido van Rossum”给python贴的标签是“简洁”和“优雅”，即对于编程语言的新手都能迅速上手使用python。下面总结了python语言的三大闪光点：

数据科学领域的主流语言
随着大数据时代的来临，人们越来越意识到数据的重要性，数据分析师被称为二十一世纪最性感的职业。python紧挨着R语言，以短短几年时间迅速成为数据科学领域中编程语言的后起之秀，为该领域提供了大量功能强大的模块。
拥有成熟的程序包资源库
Python除了其自带的标准库外，还拥有大量的丰富且强大的第三方库，避免了一些“重复造轮子”的工作。PyPI是python官方的第三方库的仓库，拥有超过85000个python模块和脚本的资源库，堪称是python语言的“宝藏”。
跨平台的先驱者
python可以在Windows、Linux·、macOS众多不同平台使用，且其代码都是开源的，非常贴心。同时，python经过多个版本的修订及完善，其运行也非常稳定，能保证你的代码能畅快运行。

1.3 怎么学python

俗话说得好，“摩天大楼从地起”，学习任何编程语言都一定要把该语言的基础打牢，而怎么打地基呢？秘诀只有一条：多敲代码多敲代码多敲代码。学习前期建议找一本讲python基础的书或博客，把里面的例题跟着操作一遍，在基础打扎实后，可上一些比较出名的竞赛项目的网站如kaggle等，通过做项目去巩固知识。

推荐书籍:《Python基础教程(第3版)》Magnus Lie Hetland著

推荐理由：全面介绍了Python的基础知识、基本概念，高级主题，还有Python程序测试、打包、发布等知识，及10个具有实际意义的Python项目的开发过程，涉及的范围较广，既能为初学者夯实基础，又能帮助程序员提升技能，适合各个层次的Python开发人员阅读参考。

2、基础知识

2.1 代码规范

2.1.1 缩进

相比于其他语言用大括号和end来标识代码块，python语言比较“独特”，其通过代码的缩进来标识所属代码块，通常4个空格为一个缩进，可用tab键实现。缩进是python代码的重要组成部分，若你的代码缩进格式不正确，如同一段代码块语句缩进不一致，首句未顶格等，都会运行出错。

#一个完整的语句首句要顶格 i=0 #同一代码块的语句应缩进一致 for i in range(5): print(i) i+=1

2.1.2 注释

编程语言的注释，即对代码的解释和说明。给代码加上注释，可提高代码的可读性，当你阅读一段他人写的代码时，通过注释迅速掌握代码的大致意思，读起代码将更加得心应手。

python语言的注释分为单行注释和多行注释，在注释符后的内容计算机会自动跳过不去执行。

单行注释：在需注释语句前加“#”，可在代码后使用，也可另起一行使用

i=1 #在代码后使用注释 #另起一行使用注释

多行注释：在语句开头和结尾处加三个单引号或三个双引号（前后须一致）

''' 使用单引号的多行注释使用单引号的多行注释 ''' """ 使用双引号的多行注释使用双引号的多行注释 """

使用注释除了起到望文生义，迅速了解代码意思的作用外，还有一个小妙处，可以将某段未完成或需要修改的代码隐蔽起来，暂时不让计算机执行。

2.1.3 多行语句

python中默认以行结束作为代码结束的标记，而有时候为了阅读方便，我们需要将一个完整代码跨行表示，这时候我们可以使用续行符：反斜杠“\”来将一行语句分为多行显示：

score = eng_score + \ math_score + \ his_score

注意：若语句中使用大括号{}、中括号[]或小括号()将数据括起来，则不需要使用续行符，如下所示：

name=['Ada','Ailsa','Amy', 'Barbara','Betty','Blanche' 'Carina','Carrie','Carry' 'Daisy','Darcy','Diana' ]

2.2 什么是算法

在学习使用python之前，要先明确使用python的目的是什么？作为一名数据分析工作者，我们并不需要使用python语言来设计程序，只需要使用python来完成算法的实现。那么算法又是什么呢？

算法是指解决某项问题的流程或步骤，我们可以用一个很贴近生活的例子去理解，假如你需要做一道“西红柿炒鸡蛋”，根据菜谱：先准备食材，然后下油热锅，将西红柿倒进去翻炒后，加入蛋液翻炒至熟。

这就是我们完成“西红柿炒鸡蛋”这道菜所用的“算法”，而完成这个算法所需要的就是原料和操作说明，下面来看看原料和说明是什么。

2.3 变量

Python语言中的“原料”即对象,在python里万物皆对象,而对象通过引用变量唯一存在,引用上面的例子,可以将”鸡蛋”理解为”对象”,而给它取的名字”小红家鸡生的蛋”则是”变量”。

变量的概念想必大家不会陌生,和中学方程中学的变量基本上是一致的.变量可以理解为对事物的一个代号或者贴的一个标签,是一个可重复使用的量;而不同于方程中的变量,编程语言中的变量不仅仅是数值型, 还可以是字符型、逻辑型等其他数据类型。

2.3.1 变量的性质

先定义后使用
在python中引用变量需要先定义，否则会报错，但与其他编程语言如C语言不同，python定义变量不需要事先定义变量类型，变量类型随变量所赋值的类型决定
可重复赋值及运算
在python中变量可以重复赋值使用，变量间也可相互赋值，同时可以对变量进行运算操作

#变量可重复赋值 i=2 i=3 #可对变量做运算 i+1 #查看变量的数据类型 type(a)

2.3.2 变量的命名规则

只能包含：数字、字母、下划线
不能以数字开头，不能包含python保留字、关键字、函数名
慎用小写字母l和大写字母O, 避免与数字1和0混淆
建议用驼峰命名法，即以单词加“"命名，如:studentname

#查看python有哪些保留字 import keyword print(keyword.kwlist)

2.3.3 变量的赋值

基本赋值
在python中，我们使用“=”对变量进行赋值，如“x=3"。这里要注意，数据和变量是分开存储的，即在内存中先建立数据“3”，然后建立一个标记“x”，再将x指向内存中的值。若重新对变量x赋值为“2”，实质上是修改了数据的引用，变量x重新指向内存中的数据“2”。

多重赋值
对同一对象可以引用多个变量，例如一个人可以有多重身份，Mr Li 是一位父亲，同时也是一位教师，不同的变量，实质指向的对象是同一事物。

father = teacher = 'Mr Li'

多元赋值
对多个变量同时赋值，等号两边可加括号可不加

a,b,c=1,2,3 (a,b,c)=(1,2,3)

2.4 语句

了解完算法中的“原料”，我们再来看看算法中的“操作说明”是什么呢？算法中的“操作说明”可以说是算法的“灵魂”，就好像一道菜完成的作品如何，很大程度取决于厨师的厨艺（即做菜秘籍）。构成算法“操作步骤”的是语句，其中包含python的基本语句和控制流程语句。控制流程语句的语法相对较复杂，在后面的文章再继续介绍，我们先认识一下python的基本语句：

其实前面我们已经接触过python的基础语句：赋值语句，赋值语句较简单不展开介绍，下面主要介绍python另一个使用特别广泛的基础语句：输出与输入语句。

2.4.1 输出语句

python中输出值的方式主要有两种：表达式和print( )函数，两者的区别在于，表达式输出的结果为一个python对象，而在实际运用中，为方便阅读，通常需要按照一定格式输出结果，print( )函数就很好地解决此问题。

print( )语法：

print(*objects, sep=' ', end='\n', file=sys.stdout, flush=False)

print( )参数：

objects -- 复数，表示可以一次输出多个对象。输出多个对象时，需要用 , 分隔。
sep -- 用来间隔多个对象，默认值是一个空格。
end -- 用来设定以什么结尾。默认值是换行符 “\n”，可换成其他字符串。
file -- 要写入的文件对象。
flush -- 输出是否被缓存通常决定于 file，但如果 flush 关键字参数为 True，流会被强制刷新。

#打印多个值，设置中间分隔符为“-” print("广州","上海","深圳",sep="-") #先以默认结尾符"\n"输出，再以结尾符设置为“-”，注意区别二者区别 print("广州") print("上海") print("深圳") print("广州",end="-") print("上海",end="-") print("深圳",end="-")

以上代码实行结果为：