AI学习005：从零开始学Python

AI学习005：从零开始学Python

零、Python是什么？为什么学它？

用一句话说：Python是一门"人类比较容易看懂"的编程语言。很多编程语言写起来像天书，一堆符号看得人头疼；Python的代码更接近英语，读起来甚至有点像"说人话"，比如判断条件就写成 if age >= 18:——"如果年龄大于等于18"，几乎不用翻译就能看懂。这也是为什么Python被公认为最适合零基础入门的编程语言之一。

python介绍

它是干什么用的？ 几乎哪儿都能用得上：

• 数据分析/人工智能：现在特别火的AI大模型、数据分析，背后主力语言就是Python（比如你熟悉的ChatGPT、各种AI工具，底层训练代码大量用Python写成）
• 网站开发：可以用来做网站的后台服务
• 自动化办公：批量处理Excel表格、批量改文件名、自动发邮件……能帮你把重复劳动交给电脑做
• 爬虫：自动从网页上抓取你需要的数据
• 小游戏、小工具：本教程最后就会带你做一个小游戏

它的特点，用大白话讲：

1. 语法简单：比如不用像有些语言那样每行结尾加个分号，也不用写一堆"声明"，能省的都给你省了
2. 不用"编译"，写完直接跑：改一行代码马上就能看到结果，特别适合"边学边试"
3. "轮子"多：全世界的程序员写了海量现成的工具包（专业说法叫"库"），你想做的很多功能，基本都有人写好了，直接拿来用就行，不用从零造轮子
4. 免费、跨平台：Windows、Mac、Linux都能装，完全免费

Python的名字从哪来？ 并不是"蟒蛋"的意思——它的作者当年很喜欢一部叫《Monty Python》的英国喜剧，就用这个名字给语言命名了，跟蛇本身没啥关系，只是后来大家习惯用一条蛇作为它的标志（logo）。

好了，认识过Python之后，我们进入正式的准备环节。

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一、开始之前：两种运行Python代码的方式

学编程最怕"环境没装好，代码还没写就卡住了"。这里给你两条路，新手强烈建议先走第一条，等你确定自己喜欢编程了，再走第二条。

方式一：在线运行，不用装任何软件（推荐新手起步）

打开浏览器，访问下面任意一个国内可直接访问、速度较快的在线Python编程网站，注册/不注册都能直接写代码运行：

1. 在线工具1：https://www.crossincode.com/oj/wechat/
2. 在线工具2：https://www.sahalatec.cn/portal/project/python.html
3. 在线工具3：https://www.tutorialspoint.com/compilers/online-python-compiler.htm
4. 在线工具4：https://www.crossincode.com/oj/wechat/
5. 在线工具5：https://www.crossincode.com/oj/wechat/

本教程前几节课，你可以直接用第1个网站，打开网页、左边写代码、点"运行"，右边就能看到结果，全程不用装任何东西。

方式二：在自己电脑上运行（用 Trae IDE，简单3步）

如果你想让代码"真正"跑在自己电脑上（以后能做更复杂的项目、存文件、连数据库），推荐用 Trae（一款对新手很友好的智能代码编辑器，界面是中文的，还能AI帮你改代码）。

第1步：装 Python 解释器

• 打开浏览器访问 python.org/downloads，下载最新版 Python（Windows用户），一路点"下一步"，注意勾选"Add python.exe to PATH"这个选项（非常重要，别漏掉）。

第2步：装 Trae

• 搜索"Trae 官网"下载安装包，安装完打开。

第3步：写第一行代码

• 在 Trae 里新建一个文件夹（比如"我的Python学习"），在里面新建一个文件，命名为 hello.py。
• 输入：

print("你好，Python！")

• 点击右上角的"运行"按钮（或者右键文件选择"Run Python File"），下方会出现一个"终端"窗口，显示：

你好，Python！

看到这行字，恭喜你，环境搞定了，可以正式开课了。

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第1课时（50分钟）：认识Python——变量、数据类型、输入输出

1. 下列关于Python的说法，错误的是：

   A. Python代码写起来接近英语，比较容易读懂

   B. Python是完全收费的编程语言

   C. Python在AI、数据分析、自动化办公等领域都有广泛应用

   D. Python可以在Windows、Mac、Linux上运行

2. Python这个名字的由来是：

   A. 作者特别喜欢蛇这种动物

   B. 因为写出来的代码像蟒蛇一样"绕"

   C. 作者喜欢一部叫《Monty Python》的喜剧节目

   D. 是"Program Type Home"的缩写

3. 用Trae在本地写Python代码，文件的后缀名应该是：
   A. .python

   B. .py

   C. .pt

   D. .pyt

4. 在电脑上安装Python解释器时，安装过程中最容易被新手忽略、但非常重要的一步是：
   A. 选择安装路径

   B. 勾选"Add python.exe to PATH"

   C. 选择安装语言

   D. 断开网络连接

5. 想不装任何软件、直接在浏览器里写Python代码试试看，可以使用：

   A. Word文档

   B. 菜鸟教程在线工具等在线编程网站

   C. 微信小程序

   D. 计算器App

学习目标

• 理解什么是"变量"（可以类比成一个个贴了标签的盒子）
• 会用 print() 输出内容，用 input() 获取用户输入
• 认识3种最常用的数据类型：数字、文字（字符串）、真假（布尔值）

1.1 变量：给数据贴标签的盒子

想象你家里有很多收纳盒，你在每个盒子上贴个标签，方便以后找。编程里的"变量"就是这样：

name = "张伟"        # 一个装着文字的盒子，标签叫 name
age = 28             # 一个装着数字的盒子，标签叫 age
is_student = False   # 一个装着"真/假"的盒子，标签叫 is_student

print(name)
print(age)
print(is_student)

运行后会输出：

张伟
28
False

要点讲解：

• 文字类型（叫"字符串"）要用引号包起来，单引号双引号都行，比如 "张伟" 或 '张伟'
• 数字不用引号
• False（假）和 True（真）首字母要大写，这是Python的规矩

1.2 print()：让电脑"说话"

print("Hello, World!")           # 输出一句话
print("我叫", name, "，今年", age, "岁")   # 用逗号隔开多个内容一起输出

1.3 input()：让电脑"听你说"

user_name = input("请输入你的名字：")
print("你好，" + user_name + "！欢迎学习Python")

运行后，程序会先停下来，等你在下面输入名字、按回车，然后才会继续往下执行、输出问候语。

注意：input() 获取到的内容，永远是文字类型，哪怕你输入的是数字。如果要拿来做数学计算，要用 int() 转换一下：

age_text = input("请输入你的年龄：")
age_number = int(age_text)     # 把文字"28"变成数字28
print("明年你就", age_number + 1, "岁了")

课堂练习（第1课时）

练习1：创建三个变量，分别保存你的姓名、年龄、所在城市，然后用一句 print() 把这三个信息拼成一句完整的自我介绍打印出来。

练习2：写一个程序，用 input() 询问用户"你今年几岁？"，然后计算并打印"再过10年你将会是XX岁"。

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第2课时（50分钟）：判断——让程序学会"做选择"

1. 下列变量赋值写法，正确的是：

   A. 1age = 18

   B. age == 18

   C. age = 18

   D. age -> 18

2. 下面代码的输出结果是什么？

   name = "小明"
   print("你好，", name)
   

   A. 你好， 小明
   B. 你好，name
   C. 报错
   D. 你好

3. input() 函数获取到的用户输入，数据类型永远是：
   A. 整数
   B. 小数
   C. 字符串（文字）
   D. 布尔值

4. 想把用户输入的文字"25"转换成数字25以便做加减运算，应该使用：
   A. str()
   B. int()
   C. input()
   D. print()

5. 下面哪一个是合法的布尔值（真/假）写法？
   A. true
   B. True
   C. "True"
   D. TRUE

学习目标

• 掌握比较运算符（大于、小于、等于……）
• 掌握 if / elif / else 条件判断结构
• 能写出一个"根据条件不同、输出不同结果"的小程序

2.1 比较运算符

符号	含义
==	等于（注意是两个等号，一个等号是"赋值"）
!=	不等于
> / <	大于 / 小于
>= / <=	大于等于 / 小于等于

print(5 > 3)     # True
print(5 == 3)    # False

2.2 if 语句：如果……那么……

score = 85

if score >= 60:
    print("及格了！")

注意缩进！ Python靠"缩进"（也就是行首空4个空格）来判断代码属于哪个范围，这是Python最重要的规矩之一，不能省略，也不能随意增减。

2.3 if / elif / else：多重选择

score = int(input("请输入你的考试分数："))

if score >= 90:
    print("优秀")
elif score >= 75:
    print("良好")
elif score >= 60:
    print("及格")
else:
    print("不及格，要加油了")

程序会从上往下依次判断，一旦某个条件成立，就执行对应的代码，然后跳过后面所有的判断。

2.4 逻辑运算符：and / or / not

age = int(input("请输入年龄："))
has_ticket = True

if age >= 18 and has_ticket:
    print("可以入场")
else:
    print("不能入场")

and（并且，两个条件都满足才行）、or（或者，满足一个就行）、not（取反）。

课堂练习（第2课时）

练习3：写一个程序，让用户输入体重(kg)和身高(m)，计算BMI（公式：BMI = 体重 / 身高的平方），然后根据BMI输出"偏瘦"（<18.5）、"正常"（18.5~24.9）、"超重"（≥25）。

练习4：写一个程序，判断用户输入的年份是否是闰年（闰年规则：能被4整除但不能被100整除，或者能被400整除）。

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第3课时（50分钟）：循环与列表——让程序自动重复干活

1. 下列符号中，表示"等于"的比较运算符是：
   A. =
   B. ==
   C. !=
   D. <=

2. Python中判断代码属于哪个范围（比如属于if语句内部），靠的是：
   A. 花括号 {}
   B. 分号 ;
   C. 缩进（行首空格）
   D. 冒号数量

3. 下面代码，当 score = 70 时，会输出什么？

   if score >= 90:
       print("优秀")
   elif score >= 75:
       print("良好")
   elif score >= 60:
       print("及格")
   else:
       print("不及格")
   

   A. 优秀
   B. 良好
   C. 及格
   D. 不及格

4. age >= 18 and has_ticket 这个表达式，只有在什么情况下结果为 True？
   A. 两个条件只要有一个成立
   B. 两个条件都必须成立
   C. 两个条件都不成立
   D. 与has_ticket无关

5. not 运算符的作用是：
   A. 判断相等
   B. 取反（真变假，假变真）
   C. 求和
   D. 循环

学习目标

• 掌握 for 循环和 while 循环
• 认识列表（list），学会存一串数据、遍历一串数据

3.1 列表：一个可以装很多东西的盒子

fruits = ["苹果", "香蕉", "橙子"]
print(fruits[0])     # 苹果，注意：编号从0开始，不是1
print(fruits[1])     # 香蕉
print(len(fruits))   # 3，列表里一共有几个元素

fruits.append("葡萄")   # 往列表末尾添加一个新元素
print(fruits)

3.2 for循环：把列表里的东西挨个拿出来处理

fruits = ["苹果", "香蕉", "橙子"]

for fruit in fruits:
    print("我喜欢吃", fruit)

配合 range() 可以做"重复N次"这种最常见的循环：

for i in range(5):        # 从0数到4，一共5次
    print("这是第", i + 1, "次打印")

3.3 while循环：条件满足就一直重复

count = 0
while count < 5:
    print("现在是第", count + 1, "次")
    count = count + 1     # 别忘了让count变化，不然会无限循环卡死！

课堂练习（第3课时）

练习5：用列表存5个你的朋友的名字，用 for 循环把每个名字打印出来，格式为"你好，XX！"。

练习6：用 while 循环，计算1加到100的总和（1+2+3+...+100），并打印结果。

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第4课时（50分钟）：函数与字符串——让代码变得整洁、可复用

学习目标

• 理解为什么需要函数（避免重复写代码）
• 会自己定义函数、调用函数、传参数、拿返回值
• 掌握几个最常用的字符串处理方法

4.1 函数：把常用的一段代码"打包"起来

def greet(name):              # 定义一个叫greet的函数，接收一个参数name
    print("你好，" + name + "！很高兴认识你")

greet("小明")     # 调用函数，传入"小明"
greet("小红")     # 再调用一次，传入"小红"

函数可以有"返回值"，用 return 把结果送出去：

def add(a, b):
    result = a + b
    return result

sum_value = add(3, 5)
print(sum_value)     # 8

4.2 常用字符串方法

text = "  Hello Python  "

print(text.strip())         # 去掉首尾空格 -> "Hello Python"
print(text.lower())         # 全部小写
print(text.upper())         # 全部大写
print(text.replace("Python", "World"))   # 替换
print(len(text))            # 字符串长度

name = "张伟"
print(f"我叫{name}，正在学Python")   # f-string，最方便的拼接字符串方式

课堂练习（第4课时）

练习7：写一个函数 is_even(number)，判断传入的数字是不是偶数，是则返回 True，否则返回 False。写完后分别用3和8测试一下。

练习8：写一个函数 count_vowels(text)，统计一段英文文本中元音字母(a, e, i, o, u，不区分大小写)出现的次数。

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第5课时（50分钟）：综合实战——做一个"猜数字"小游戏

前面4课学的知识，这一课全部用上，做一个完整的小项目，体会一下"从0到1做出一个东西"的成就感。

5.1 项目需求

• 电脑随机生成一个1到100之间的数字
• 用户不断输入猜测的数字
• 每次猜完，程序提示"太大了"或"太小了"
• 猜对了，告诉用户一共猜了几次，游戏结束

5.2 完整代码

import random   # 导入"随机数"工具包

def guess_number_game():
    target = random.randint(1, 100)   # 生成1~100的随机整数
    attempts = 0                       # 记录猜测次数

    print("我已经想好了一个1到100之间的数字，你来猜猜看！")

    while True:                        # 无限循环，直到猜对才用break跳出
        guess = int(input("请输入你猜的数字："))
        attempts = attempts + 1

        if guess > target:
            print("太大了，再试试~")
        elif guess < target:
            print("太小了，再试试~")
        else:
            print(f"恭喜你猜对了！答案就是{target}，你一共猜了{attempts}次")
            break                       # 猜对了，跳出循环，结束游戏

guess_number_game()      # 调用函数，启动游戏

5.3 代码逐句拆解

• import random：Python自带了很多"工具包"，random 是专门处理随机数的，用之前要先"导入"
• random.randint(1, 100)：生成一个1到100之间的随机整数（包括1和100）
• while True：一个永远成立的条件，代码会不停循环，直到我们用 break 主动打断它
• break：立刻跳出当前循环，不再执行后面的循环内容

这个例子把变量、判断、循环、函数全部串起来了——这正是编程的核心：用简单的几个积木，拼出复杂的逻辑。

课后练习（第5课时，进阶项目）

练习9：在上面猜数字游戏的基础上，增加一个限制：最多只能猜7次，如果7次都没猜对，输出"游戏失败，正确答案是XX"。

练习10（挑战题）：写一个"学生成绩管理"小程序：用一个列表保存5个学生的成绩，写一个函数计算并打印这5个成绩的平均分、最高分、最低分。（提示：Python自带 max()、min()、sum() 函数可以直接用）

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二、学完之后，接下来学什么？

5课时只是把Python的"地基"打好了。接下来可以往这几个方向深入：

• 字典（dict）和文件读写：处理更复杂的数据、把数据存进文件里
• 面向对象编程（class）：学会像搭积木一样组织更大的程序
• 一个实用方向：比如用 requests 库爬取网页数据、用 pandas 处理Excel表格、用 Flask 写一个小网站

不用急，把这5课的内容吃透、练习都亲手敲一遍，比囫囵吞枣学10课更重要。

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三、所有练习参考答案

# 练习1
name = "张伟"
age = 28
city = "珠海"
print("大家好，我叫" + name + "，今年" + str(age) + "岁，来自" + city)

# 练习2
age = int(input("你今年几岁？"))
print("再过10年你将会是", age + 10, "岁")

# 练习3
weight = float(input("请输入体重(kg)："))
height = float(input("请输入身高(m)："))
bmi = weight / (height * height)
if bmi < 18.5:
    print("偏瘦")
elif bmi < 25:
    print("正常")
else:
    print("超重")

# 练习4
year = int(input("请输入年份："))
if (year % 4 == 0 and year % 100 != 0) or (year % 400 == 0):
    print(year, "年是闰年")
else:
    print(year, "年不是闰年")

# 练习5
friends = ["小明", "小红", "小刚", "小丽", "小华"]
for friend in friends:
    print("你好，" + friend + "！")

# 练习6
total = 0
count = 1
while count <= 100:
    total = total + count
    count = count + 1
print("1加到100的和是：", total)

# 练习7
def is_even(number):
    if number % 2 == 0:
        return True
    else:
        return False

print(is_even(3))   # False
print(is_even(8))   # True

# 练习8
def count_vowels(text):
    vowels = "aeiouAEIOU"
    count = 0
    for char in text:
        if char in vowels:
            count = count + 1
    return count

print(count_vowels("Hello Python"))   # 3

# 练习9
import random

def guess_number_game_limited():
    target = random.randint(1, 100)
    attempts = 0
    max_attempts = 7

    while attempts < max_attempts:
        guess = int(input("请输入你猜的数字："))
        attempts = attempts + 1

        if guess > target:
            print("太大了，再试试~")
        elif guess < target:
            print("太小了，再试试~")
        else:
            print(f"恭喜你猜对了！答案是{target}，你一共猜了{attempts}次")
            break
    else:
        print("游戏失败，正确答案是", target)

guess_number_game_limited()

# 练习10
def analyze_scores(scores):
    average = sum(scores) / len(scores)
    highest = max(scores)
    lowest = min(scores)
    print("平均分：", average)
    print("最高分：", highest)
    print("最低分：", lowest)

scores = [78, 92, 85, 60, 99]
analyze_scores(scores)

祝你学习顺利，早日写出属于自己的第一个Python小程序！