Python入门

引言

Python 是一种易学易用的编程语言，适用于各种应用场景，包括网站开发、数据分析、人工智能等。对于零基础的学习者来说，掌握 Python 编程语言是一个很好的起点。本文将详细介绍零基础学习 Python 所需的知识点，帮助初学者快速入门。

主要包含一些基本概念，包括编程语言、算法、逻辑思维等。此外，还需要掌握计算机的基本操作和文件管理，以及如何使用命令行界面。

安装Python

学习 Python 的第一步是安装 Python 解释器。安装完成后，可以通过命令行输入 python 来验证是否成功安装。具体安装方法可以参考我们的教程：

1.《史上最快 Python版本 Python 3.11 安装教程》

2.《小白级 Python 3.12 安装教程》

VSCode Python开发环境

VSCode是一款免费的集成开发环境（IDE），正确安装Python后，可以直接在VScode中进行Python编程。

《VSCode：打造高效Python编程环境，事半功倍的利器》

Python的基础语法

《Python编程实践：应该写main函数吗？》

学习 Python 的基础语法是非常重要的。

下面是一些基础知识点的介绍：

变量和数据类型

在 Python 中，可以使用变量来存储数据。Python 支持多种数据类型，包括整数、浮点数、字符串、列表、元组和字典等。

Python是一种动态类型语言，这意味着在使用变量时不需要显式地声明其类型，在执行时会自动确定变量的类型。

例如，下面是一个简单的例程，展示了如何定义变量和使用不同的数据类型：

# 定义一个整型变量
age = 25

# 定义一个浮点型变量
height = 1.75

# 定义一个字符串变量
name = "Alice"

# 定义一个列表list
fruits = ["apple", "banana", "orange"]

# 定义一个字典dict
person = {"name": "Bob", "age": 30}

注释

在 Python 中，可以使用 # 符号来添加注释。注释是不会被解释执行的代码，它可以帮助其他人理解你的代码，或者帮助自己记忆代码的作用。下面是一个例程，展示了如何使用注释：

# 这是一个单行注释

"""
这是一个多行注释
这里可以写很多内容
"""

print("Hello, World!")  # 这是一个带有注释的打印语句

在Python中，代码块是一组逻辑上相关的语句，它们具有相同的缩进级别，表示代码的一个层次结构。代码块通常用于条件语句、循环语句和函数定义等地方。

条件语句和循环

条件语句和循环是编程中常用的结构。在 Python 中，可以使用 if、else 和 elif 来编写条件判断，使用 for 和 while 来编写循环。下面是一个例程，展示了如何使用条件语句和循环：

# 条件语句
age = 20
if age >= 18:
    print("成年人")
else:
    print("未成年人")

# for循环
fruits = ["apple", "banana", "orange"]
for fruit in fruits:
    print(fruit)

# while循环
count = 0
while count < 5:
    print(count)
    count += 1

函数

函数是组织代码的重要方式之一。在 Python 中，可以使用 def 来定义函数。函数可以接受参数，并且可以返回数值。下面是一个简单的例程，展示了如何定义函数：

# 定义一个加法函数
def add(a, b):
    return a + b

result = add(3, 5)
print(result)  # 输出: 8

Python函数语法汇总

1.print()：打印输出信息到控制台。
2.input()：接收用户输入。
3.len()：返回对象（字符串、列表、元组等）的长度。
4.type()：返回对象的类型。
5.int()：将字符串或数字转换为整数。
6.float()：将字符串或数字转换为浮点数。
7.str()：将对象转换为字符串。
8.list()：将可迭代对象转换为列表。
9.tuple()：将可迭代对象转换为元组。
10.dict()：创建一个字典。
11.set()：创建一个集合。
12.range()：生成一个范围内的数字序列。
13.sorted()：返回一个排序后的列表。
14.sum()：返回可迭代对象的总和。
15.abs()：返回绝对值。
16.round()：四舍五入。
17.max()：返回最大值。
18.min()：返回最小值。
19.all()：检查可迭代对象中所有元素是否为真。
20.any()：检查可迭代对象中是否有任一元素为真。
21.zip()：将多个可迭代对象打包成元组的列表。
22.map()：对可迭代对象中的每个元素应用函数。
23.filter()：过滤可迭代对象中的元素。
24.lambda：创建匿名函数。
25.reduce()：对可迭代对象中的元素累积应用函数。
26.enumerate()：返回可迭代对象的索引和值。
27.format()：格式化字符串。
28.join()：将序列中的元素连接为一个字符串。
29.strip()：去除字符串首尾指定字符。
30.replace()：替换字符串中的子串。
31.split()：将字符串拆分为子串。
32.startswith()：检查字符串是否以指定前缀开头。
33.endswith()：检查字符串是否以指定后缀结尾。
34.capitalize()：将字符串首字母大写。
35.lower()：将字符串转换为小写。
36.upper()：将字符串转换为大写。
37.title()：将字符串中每个单词的首字母大写。
38.isdigit()：检查字符串是否只包含数字。
39.isalpha()：检查字符串是否只包含字母。
40.isalnum()：检查字符串是否只包含字母和数字。
41.isspace()：检查字符串是否只包含空格。
42.count()：统计子串在字符串中出现的次数。
43.find()：查找子串第一次出现的位置。
44.index()：查找子串第一次出现的位置（类似find()）。
45.rfind()：查找子串最后一次出现的位置。
46.rindex()：查找子串最后一次出现的位置（类似rfind()）。
47.isdigit()：检查字符串是否只包含数字字符。
48.isdecimal()：检查字符串是否只包含十进制数字字符。
49.isnumeric()：检查字符串是否只包含数字字符。
50.lstrip()：去除字符串左侧指定字符。
51.rstrip()：去除字符串右侧指定字符。
52.partition()：根据指定分隔符将字符串拆分为三部分。
53.rpartition()：根据指定分隔符将字符串从右侧开始拆分为三部分。
54.expandtabs()：将字符串中的制表符替换为空格。
55.encode()：将字符串编码为字节对象。
56.decode()：将字节对象解码为字符串。
57.format_map()：使用字典中的映射替换字符串中的格式化字段。
58.isidentifier()：检查字符串是否是合法的标识符。
59.isprintable()：检查字符串是否是可打印的。
60.istitle()：检查字符串中的单词是否以大写字母开头，其余字母均为小写。
61.center()：将字符串居中对齐。
62.ljust()：将字符串左对齐。
63.rjust()：将字符串右对齐。
64.zfill()：在数字字符串左侧填充零。
65.maketrans()：创建字符映射转换表。
66.translate()：根据转换表转换字符串。
67.title()：将字符串中每个单词的首字母大写。
68.swapcase()：将字符串中的大小写字母互换。
69.isascii()：检查字符串是否只包含ASCII字符。
70.partition()：根据指定的分隔符将字符串分割为三部分。
71.rpartition()：从右侧开始根据指定的分隔符将字符串分割为三部分。
72.isdecimal()：检查字符串是否只包含十进制数字。
73.isnumeric()：检查字符串是否只包含数字字符。
74.isalpha()：检查字符串是否只包含字母。
75.islower()：检查字符串中的字母是否都是小写。
76.isupper()：检查字符串中的字母是否都是大写。
77.isspace()：检查字符串是否只包含空格。
78.istitle()：检查字符串中的每个单词首字母是否大写，其他字母小写。
79.count()：统计字符串中某个子串出现的次数。
80.find()：查找字符串中某个子串第一次出现的位置。
81.index()：查找字符串中某个子串第一次出现的位置。
82.rfind()：查找字符串中某个子串最后一次出现的位置。
83.rindex()：查找字符串中某个子串最后一次出现的位置。
84.splitlines()：按行分割字符串。
85.startswith()：检查字符串是否以指定子串开头。
86.endswith()：检查字符串是否以指定子串结尾。
87.capitalize()：将字符串首字母大写。
88.lower()：将字符串转换为小写。
89.upper()：将字符串转换为大写。
90.title()：将字符串中每个单词的首字母大写。
91.replace()：替换字符串中的子串。
92.strip()：去除字符串首尾指定字符。
93.lstrip()：去除字符串左侧指定字符。
94.rstrip()：去除字符串右侧指定字符。
95.join()：将序列中的元素连接为一个字符串。
96.format()：格式化字符串。
97.startswith()：检查字符串是否以指定前缀开头。
98.endswith()：检查字符串是否以指定后缀结尾。
99.split()：将字符串拆分为子串。
100.rjust()：将字符串右对齐。

Python函数用法示例展示

1. print()：

print("Hello, World!")

2.input()：

name = input("Enter your name: ")
print("Hello, " + name)

3.len()：

my_list = [1, 2, 3, 4, 5]
print(len(my_list))

4.type()：

num = 10
print(type(num))

5.int()：

num_str = "10"
num = int(num_str)
print(num)

6.float()：

num_str = "3.14"
num = float(num_str)
print(num)

7.str()：

num = 10
num_str = str(num)
print(num_str)

8.list()：

my_tuple = (1, 2, 3)
my_list = list(my_tuple)
print(my_list)

9.tuple()：

my_list = [1, 2, 3]
my_tuple = tuple(my_list)
print(my_tuple)

10.dict()：

my_dict = dict(name='Alice', age=30)
print(my_dict)

11.set()：

my_list = [1, 2, 3, 3, 4, 5]
my_set = set(my_list)
print(my_set)

12.range()：

my_range = range(5)
for num in my_range:
    print(num)

13.sorted()：

my_list = [3, 1, 4, 1, 5, 9, 2]
sorted_list = sorted(my_list)
print(sorted_list)

14.sum()：

my_list = [1, 2, 3, 4, 5]
total = sum(my_list)
print(total)

15.abs()：

num = -10
absolute = abs(num)
print(absolute)

17.round()：

num = 3.14159
rounded = round(num, 2)
print(rounded)

18.max()：

my_list = [3, 1, 4, 1, 5, 9, 2]
max_num = max(my_list)
print(max_num)

19.min()：

    my_list = [3, 1, 4, 1, 5, 9, 2]
    min_num = min(my_list)
    print(min_num)

20.all()：

my_list = [True, True, False]
result = all(my_list)
print(result)

201.any()：

my_list = [False, False, True]
result = any(my_list)
print(result)

20.zip()：

list1 = [1, 2, 3]
list2 = ['a', 'b', 'c']
zipped = list(zip(list1, list2))
print(zipped)

21.map()：

def square(x):
    return x ** 2

numbers = [1, 2, 3, 4]
squared = list(map(square, numbers))
print(squared)

23.filter()：

def is_even(x):
    return x % 2 == 0

numbers = [1, 2, 3, 4, 5, 6]
evens = list(filter(is_even, numbers))
print(evens)

24.lambda：

add = lambda x, y: x + y
result = add(3, 4)
print(result)

25.reduce()：

from functools import reduce

numbers = [1, 2, 3, 4]
result = reduce(lambda x, y: x + y, numbers)
print(result)

26.enumerate()：

fruits = ['apple', 'banana', 'cherry']
for index, fruit in enumerate(fruits):
    print(index, fruit)

27.format()：

    name = "Alice"
    age = 30
    message = "My name is {} and I am {} years old".format(name, age)
    print(message)

文件操作

在 Python 中，可以使用内置的文件操作函数来读取和写入文件。下面是一个简单的例程，展示了如何进行文件读写操作：

# 打开文件并写入内容
with open("test.txt", "w") as f:
    f.write("Hello, World!")

# 打开文件并读取内容
with open("test.txt", "r") as f:
    content = f.read()
    print(content)  # 输出: Hello, World!

模块和包

Python 拥有丰富的标准库和第三方库。在实际开发中，可以利用模块和包来实现代码的复用。下面是一个例程，展示了如何使用模块和包：

# 导入内置模块
import math
print(math.pi)  # 输出: 3.141592653589793

# 导入第三方库
import requests
response = requests.get("https://www.example.com")
print(response.status_code)  # 输出: 200

异常处理

在编写程序时，总会遇到各种意外情况。Python 提供了异常处理机制，可以帮助程序在出现错误时做出合适的应对。下面是一个例程，展示了如何使用异常处理：

try:
    result = 10 / 0
except ZeroDivisionError as e:
    print("除数不能为零")

综合示例

结合以上知识点，下面是一个综合示例，实现了一个简单的命令行计算器：

# 简单的命令行计算器
def calculator():
    operation = input("请输入操作（+、-、*、/）：")
    if operation in ["+", "-", "*", "/"]:
        num1 = float(input("请输入第一个数字："))
        num2 = float(input("请输入第二个数字："))
        if operation == "+":
            result = num1 + num2
        elif operation == "-":
            result = num1 - num2
        elif operation == "*":
            result = num1 * num2
        elif operation == "/":
            result = num1 / num2
        print(f"结果为：{result}")
    else:
        print("请输入有效的操作")

calculator()

总结

零基础学习 Python 需要掌握的知识点包括基本概念、安装 Python、基础语法、条件语句和循环、函数、文件操作、模块和包、异常处理等。通过本文所介绍的知识点，可以帮助零基础的学习者快速入门 Python 编程，并开始进行简单的编程练习。随着不断的练习和学习，零基础的学习者可以逐渐掌握更多的 Python 知识，实现更复杂的编程任务。

实用python实例

1. 网页爬虫：

import requests
from bs4 import BeautifulSoup

url = 'https://www.example.com'
response = requests.get(url)
soup = BeautifulSoup(response.text, 'html.parser')

# 获取页面标题
title = soup.title.string
print('页面标题:', title)

• 编写一个Python程序来爬取特定网站上的数据，如新闻标题、图片等。你可以使用BeautifulSoup和requests库来实现这一功能。

2. 数据可视化：

import matplotlib.pyplot as plt

x = [1, 2, 3, 4, 5]
y = [10, 20, 15, 25, 30]

plt.plot(x, y)
plt.xlabel('X轴')
plt.ylabel('Y轴')
plt.title('折线图')
plt.show()

• 使用Matplotlib或Seaborn库创建数据可视化图表，比如折线图、柱状图或热力图，以便更直观地展示数据。

3. 机器学习：

from sklearn.linear_model import LinearRegression
import numpy as np

X = np.array([[1], [2], [3]])
y = np.array([2, 4, 6])

model = LinearRegression()
model.fit(X, y)

print('预测值:', model.predict([[4]]))

• 利用Scikit-learn等库构建一个简单的机器学习模型，例如线性回归模型，对给定的数据集进行训练和预测。

4.自然语言处理：

import nltk
nltk.download('punkt')
from nltk.tokenize import word_tokenize

text = "Python是一种强大的编程语言。"
tokens = word_tokenize(text)
print('分词结果:', tokens)

• 开发一个文本情感分析工具，使用NLTK或Spacy库来识别文本中的情感倾向，比如正面、负面或中性。

5.图像处理：

import cv2
import numpy as np

img = cv2.imread('image.jpg')
gray = cv2.cvtColor(img, cv2.COLOR_BGR2GRAY)
cv2.imshow('灰度图', gray)
cv2.waitKey(0)
cv2.destroyAllWindows()

• 编写一个程序，使用OpenCV库处理图像，比如实现图像裁剪、旋转或滤镜效果。

6. 网络编程：

import socket

server = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_STREAM)
server.bind(('localhost', 12345))
server.listen(5)

print('等待客户端连接...')
client_socket, address = server.accept()
print('与客户端建立连接:', address)

client_socket.close()
server.close()

• 创建一个简单的Socket服务器和客户端程序，通过套接字编程在两台计算机之间传输数据。

7. 数据分析：

import pandas as pd

data = {'Name': ['Alice', 'Bob', 'Charlie'],
        'Age': [25, 30, 35]}
df = pd.DataFrame(data)

print('数据集信息:')
print(df)

• 利用Pandas库加载和处理CSV文件，执行数据清洗、聚合和分析操作，以获取有关数据集的见解。

8. Web应用开发：

from flask import Flask

app = Flask(__name__)

@app.route('/')
def home():
    return '欢迎访问我的网站!'

if __name__ == '__main__':
    app.run()

• 使用Flask或Django框架搭建一个简单的Web应用，展示静态内容或与数据库交互以存储用户输入信息。

9. 自动化任务：

import schedule
import time

def job():
    print("定时任务执行中...")

schedule.every(10).seconds.do(job)

while True:
    schedule.run_pending()
    time.sleep(1)

• 写一个脚本来自动化重复性任务，比如定时发送电子邮件、备份文件或监控系统状态。

10. 游戏开发：

import pygame

pygame.init()
win = pygame.display.set_mode((500, 500))
pygame.display.set_caption("简单游戏")

running = True
while running:
    for event in pygame.event.get():
        if event.type == pygame.QUIT:
            running = False

    win.fill((255, 255, 255))
    pygame.display.update()

pygame.quit()

• 利用Pygame库创建一个简单的2D游戏，比如井字棋、打砖块或贪吃蛇，让你体验Python在游戏开发方面的应用。
• 这些实例覆盖了Python编程中各个领域的常见应用。您可以根据自己的兴趣和需求进一步探索和扩展这些实例，以及研究其他有用的Python库和功能。
• 这些实例覆盖了Python编程中各个领域的常见应用。您可以根据自己的兴趣和需求进一步探索和扩展这些实例，以及研究其他有用的Python库和功能。

SQLite：Python内置的小巧但强大的数据库，移动应用，嵌入式设备首选数据库

项目地址：https://github.com/sqlite/sqlite

简介

今天介绍的Python自带的SQLite， 是一种嵌入式数据管理系统（DBMS），它提供了关系数据库的功能，但相比于其他常见的数据库管理系统（如MySQL和PostgreSQL），SQLite更加轻量级且易于使用。SQLite的核心库是一个动态链接库，可在包括Windows、iOS、Android等多个平台上实现数据库的管理和操作。

功能和特点

• 简单易用：SQLite不需要独立的服务器进程，可以直接在应用程序中集成，无需安装和配置，降低了开发和部署的难度。
• 轻量级：SQLite的核心库非常小巧，文件大小通常只有几十KB，资源消耗较低，适用于嵌入式设备和移动应用。
• 高效可靠：SQLite使用B树数据结构以及其他一些性能优化的技术，提供了快速且可靠的数据库访问能力。
• 没有类型限制：SQLite允许动态添加列，且不需要预先定义表的结构，可以方便地存储各种类型的数据。
• 支持事务：SQLite支持原子性、一致性、隔离性和持久性（ACID）的事务处理，确保数据的安全性和一致性。

应用场景

由于SQLite的简单性和灵活性，它适用于各种不同的应用场景，特别是一些对于嵌入式或移动设备有限资源的应用。例如：

• 移动应用程序：SQLite可用于存储应用程序的各种信息，例如用户数据、配置信息等。
• 浏览器：SQLite可以作为Web浏览器的内置数据库，用于存储浏览历史、书签等信息。
• 数据采集设备：SQLite可以嵌入到各种数据采集设备中，用于存储采集到的数据。
• 智能家居：SQLite可以作为智能家居软件的后端数据库，用于存储和管理各种设备和场景信息。

使用方法和示例代码

1.安装SQLite：根据操作系统的不同，可以从SQLite官方网站下载对应的二进制文件，并将其添加到系统环境变量中。如果已经安装Python，则可直接调用Python内置的SQLite数据库。可以采用SQL语言或者SQLAlchemy 方式使用SQLite。

2.初始化数据库连接：在编程语言中，可以通过SQLite提供的API来建立和管理数据库连接。以下是一个Python语言的示例代码：

import sqlite3

# 连接到数据库
conn = sqlite3.connect('test.db')

# 创建游标
cursor = conn.cursor()

# 执行SQL语句
cursor.execute('''
    CREATE TABLE IF NOT EXISTS students (
        id INTEGER PRIMARY KEY AUTOINCREMENT,
        name TEXT NOT NULL,
        age INTEGER NOT NULL
    )
''')

# 提交更改
conn.commit()

# 关闭连接
conn.close()

3.数据库操作：通过游标对象可以执行各种SQL语句，例如插入、查询、更新和删除等。以下是一个插入数据的示例代码：

# 插入数据
cursor.execute('INSERT INTO students (name, age) VALUES (?, ?)', ('John', 18))

# 提交更改
conn.commit()

4.查询数据：可以使用SELECT语句来查询数据。以下是一个查询所有学生的示例代码：

# 查询数据
cursor.execute('SELECT * FROM students')

# 获取所有记录
results = cursor.fetchall()

# 遍历结果
for row in results:
    id = row[0]
    name = row[1]
    age = row[2]
    print(f'Student ID: {id}, Name: {name}, Age: {age}')

# 关闭连接
conn.close()

总结

SQLite是一种轻量级数据库管理系统，提供了简单易用、高效可靠的功能和特点。它适用于各种嵌入式和移动设备的应用场景，可以通过各种编程语言的API进行使用和操作。通过本文的介绍，希望读者能够了解SQLite的基本概念和使用方法，并在实际开发中更好地利用SQLite提供的功能。