1. Python基础教程

1.1 Python简介与安装

Python简介

Python是一种广泛使用的高级编程语言，由Guido van Rossum于1991年开发，设计之初注重代码的可读性和简洁性。Python被广泛用于Web开发、数据分析、人工智能、自动化、科学计算等领域。Python支持多种编程范式，包括面向对象编程、过程化编程和函数式编程。

Python安装

在使用Python之前，首先需要安装它。Python官方网站提供了适用于不同操作系统的安装包：

• Python官网

安装步骤：

1. 访问官网，下载适合你操作系统的Python版本。
2. 安装时记得勾选“Add Python to PATH”选项，这样可以在命令行中直接运行python命令。
3. 安装完成后，在命令行中输入以下命令检查是否安装成功

   python --version

   如果显示Python的版本号，就说明安装成功。

1.2 Python数据类型与变量

数据类型

Python中的数据类型主要包括以下几种：

1. 数值类型：int（整数）、float（浮点数）、complex（复数）

   x = 5     # 整数

   y = 3.14   # 浮点数

   z = 1 + 2j  # 复数

2. 字符串：str

   name = "Python"

3. 布尔值：bool（True或False）

   is_active = True

4. 列表：list（有序、可变的元素集合）

   fruits = ["apple", "banana", "cherry"]

5. 元组：tuple（有序、不可变的元素集合）

   coordinates = (10, 20)

6. 字典：dict（无序、键值对集合）

   person = {"name": "Alice", "age": 25}

7. 集合：set（无序、可变的元素集合）

   unique_numbers = {1, 2, 3, 4}

变量

变量是用来存储数据的容器。在Python中，不需要显式声明变量的类型，Python会根据赋值自动推断变量类型。

x = 10    # 整数类型
name = "Python"  # 字符串类

1.3 Python运算符

Python支持多种运算符，包括算术运算符、比较运算符、逻辑运算符等。

算术运算符

a = 5
b = 2
print(a + b)  # 加法
print(a - b)  # 减法
print(a * b)  # 乘法
print(a / b)  # 除法
print(a // b) # 整除
print(a % b)  # 取余
print(a ** b) # 幂运

比较运算符

a = 5
b = 3
print(a > b)   # 大于
print(a < b)   # 小于
print(a == b)  # 等于
print(a != b)  # 不等于

逻辑运算符

x = True
y = False
print(x and y)  # 与运算
print(x or y)   # 或运算
print(not x)    # 非运

1.4 条件语句与循环

条件语句

Python使用if、elif和else语句来执行条件判断。

age = 20
if age >= 18:
    print("成年人")
else:
    print("未成年人")

循环

Python支持for循环和while循环。

for循环：通常用于遍历序列（如列表、字符串等）。

fruits = ["apple", "banana", "cherry"]
for fruit in fruits:
    print(fruit)

while循环：当条件为真时，循环会一直执行。

count = 0
while count < 5:
    print(count)
    count += 

1.5 函数与模块

函数

函数是组织好的可重复使用的代码，用于执行某个具体的任务。你可以使用def关键字定义一个函数。

def greet(name):
    print(f"Hello, {name}!")

greet("Alice")

模块

模块是包含Python代码的文件，可以是函数、类、变量等。Python提供了许多内置模块，如math、datetime等。

import math

print(math.sqrt(16)) # 使用math模块计算平方根

1.6 面向对象编程（OOP）

Python支持面向对象编程（OOP），这意味着你可以定义类和对象。

类与对象

1. 类：用来创建对象的模板。
2. 对象：类的实例。

class Dog:
    def __init__(self, name, age):
        self.name = name
        self.age = age

    def bark(self):
        print(f"{self.name} is barking!")

# 创建对象
dog1 = Dog("Buddy", 3)
dog1.bark()  # 调用方法

继承

Python支持继承，一个类可以继承另一个类的属性和方法。

class Animal:
    def speak(self):
        print("Animal is making a sound")

class Dog(Animal):
    def speak(self):
        print("Dog is barking")

dog = Dog()
dog.speak()  # 调用子类的方法

1.7 异常处理

Python通过try、except语句处理异常，以避免程序因错误而中断。

try:
    x = 10 / 0
except ZeroDivisionError:
    print("不能除以零！"

1.8 文件操作

Python支持文件读写操作。你可以使用open()函数打开文件，read()、write()等方法操作文件。

打开文件

# 以只读方式打开文件
file = open("example.txt", "r")

# 读取文件内容
content = file.read()
print(content)

# 关闭文件
file.close()

写入文件

file = open("example.txt", "w")
file.write("Hello, Python!")
file.close()

1.9 Python标准库与常用模块

Python有一个丰富的标准库，涵盖了许多常见的功能，比如文件操作、系统操作、日期时间处理等。

• math：数学运算。
• os：操作系统接口。
• datetime：日期和时间。
• random：随机数生成。

例如，使用random模块生成一个随机数：

import random
print(random.randint(1, 100))