Python详细学习教程

以下是一份系统的Python详细学习教程，从基础到进阶逐步展开：

一、Python基础：语法与核心概念

1. 环境搭建

  • 安装Python：从官网下载对应系统版本，勾选“Add Python to PATH”，验证安装：python --version（Windows）或python3 --version（Mac/Linux）。
  • 选择IDE：
    • 新手推荐：IDLE（Python自带，轻量）、PyCharm Community（免费，功能全）、VS Code（需安装Python插件）。
    • 快捷验证：在终端输入python进入交互模式，输入print("Hello World")测试。

2. 基础语法

  • 变量与数据类型：

    • 变量：name = "Python"（无需声明类型，动态类型）。
    • 核心类型：
      • 数值：int（整数）、float（浮点数）、complex（复数：3+4j）。
      • 字符串：str（单/双引号包裹，支持"a"+"b"拼接、"a"*3重复）。
      • 布尔值：True/False，支持and/or/not运算。
    • 类型转换：int("123")、str(123)、float("3.14")。

  • 运算符：

    • 算术：+、-、*、/（浮点数除法）、//（整数除法）、%（取余）、**（幂运算：2**3=8）。
    • 比较：==（等于）、!=（不等于）、>、<、>=、<=。
    • 赋值：a = b = 5、a += 1（等价a = a + 1）。

  • 流程控制：

    • 条件语句：
      score = 85
if score >= 90:
    print("优秀")
elif 80 <= score < 90:
    print("良好")
else:
    print("加油")
    • 循环：
      • for循环（遍历序列）：
        for i in range(5):  # 0-4
    print(i)
for fruit in ["苹果", "香蕉"]:
    print(fruit)
      • while循环（条件满足时执行）：
        count = 0
while count < 3:
    print(count)
    count += 1  # 避免死循环
      • 控制语句：break（跳出循环）、continue（跳过当前轮次）。

  • 函数：

    • 定义：def 函数名(参数): ... return 结果。
    • 示例：
      def add(a, b=0):  # b为默认参数
    return a + b
print(add(2))  # 输出2（b默认0）
print(add(2, 3))  # 输出5
    • 可变参数：*args（接收多个位置参数， tuple类型）、**kwargs（接收多个关键字参数， dict类型）：
      def sum(*args):
    return sum(args)
print(sum(1, 2, 3))  # 输出6

** 二、数据结构：容器与操作**#### 1. 列表（List）

  • 定义：lst = [1, "a", True]（有序、可变、可重复）。
  • 核心操作：
    • 索引：lst[0]（取第一个元素）、lst[-1]（取最后一个）。
    • 切片：lst[1:3]（取索引1到2的元素）、lst[::2]（步长2，隔一个取一个）。
    • 方法：lst.append(2)（末尾添加）、lst.insert(1, "b")（指定位置插入）、lst.remove("a")（删除元素）、lst.sort()（排序）。
    • 列表推导式（高效创建列表）：
      squares = [x**2 for x in range(5)]  # [0, 1, 4, 9, 16]
even_numbers = [x for x in [1,2,3,4] if x % 2 == 0]  # [2,4]

2. 元组（Tuple）

  • 定义：tup = (1, 2, 3)（有序、不可变，可通过()或直接逗号分隔创建）。
  • 特点：不可修改元素，适合存储固定数据（如坐标、配置项），比列表更轻量。
  • 操作：支持索引、切片，但无append等修改方法。

3. 字典（Dictionary）

  • 定义：person = {"name": "Alice", "age": 20}（键值对集合，无序→Python 3.7+有序）。
  • 核心操作：
    • 访问：person["name"] 或 person.get("name")（get避免键不存在报错）。
    • 修改：person["age"] = 21（新增或更新键值对）。
    • 方法：person.keys()（所有键）、person.values()（所有值）、person.items()（所有键值对）。
    • 字典推导式：
      squares = {x: x**2 for x in range(4)}  # {0:0, 1:1, 2:4, 3:9}

4. 集合（Set）

  • 定义：s = {1, 2, 3} 或 s = set([1,2,3])（无序、无重复元素）。
  • 核心操作：
    • 去重：set([1,1,2]) → {1,2}。
    • 运算：交集（s1 & s2）、并集（s1 | s2）、差集（s1 - s2）。
    • 方法：s.add(4)（添加元素）、s.remove(1)（删除元素）。

三、进阶语法与核心特性

1. 字符串高级操作

  • 格式化：
    • f-string（推荐）：f"Name: {name}, Age: {age}"。
    • format方法："Name: {0}, Age: {1}".format(name, age)。
  • 常用方法：
    • str.split(",")（按逗号分割）、str.join(["a", "b"])（拼接列表为字符串）。
    • str.strip()（去除首尾空格）、str.upper()（转大写）、str.lower()（转小写）。
    • 正则表达式（re模块）：匹配、替换文本，例如：
      import re
text = "Email: test@example.com"
match = re.search(r"\w+@\w+\.\w+", text)  # 匹配邮箱
print(match.group())  # 输出test@example.com

2. 文件操作

  • 基本流程：open() → 读写 → close()，推荐用with语句自动关闭文件：
    # 写入文件
with open("test.txt", "w", encoding="utf-8") as f:  # "w"：覆盖写入；"a"：追加
    f.write("Hello, File!")

# 读取文件
with open("test.txt", "r", encoding="utf-8") as f:
    content = f.read()  # 读全部
    # content = f.readline()  # 读一行
    # content = f.readlines()  # 读所有行到列表
print(content)

3. 异常处理

  • 捕获错误避免程序崩溃：
    try:
    result = 10 / 0
except ZeroDivisionError:
    print("除数不能为0")
except Exception as e:  # 捕获其他异常
    print(f"出错了：{e}")
else:  # 无异常时执行
    print(f"结果：{result}")
finally:  # 无论是否异常都执行（如关闭资源）
    print("操作结束")

4. 模块与包

  • 模块：一个.py文件，通过import导入：
    import math  # 导入整个模块
print(math.sqrt(4))  # 2.0

from math import sqrt  # 导入特定函数
print(sqrt(9))  # 3.0
  • 常用标准库：math（数学运算）、datetime（日期时间）、os（系统操作）、json（JSON处理）。

四、面向对象编程（OOP）

1. 类与对象

  • 类：对象的模板，定义属性和方法；对象：类的实例。
    class Person:
    # 初始化方法（构造函数）
    def __init__(self, name, age):
        self.name = name  # 实例属性
        self.age = age
    
    # 实例方法
    def greet(self):
        return f"Hello, I'm {self.name}"

# 创建对象
p = Person("Bob", 25)
print(p.name)  # Bob
print(p.greet())  # Hello, I'm Bob

2. 继承与多态

  • 继承：子类复用父类代码，可重写方法：
    class Student(Person):  # 继承Person
    def __init__(self, name, age, major):
        super().__init__(name, age)  # 调用父类初始化
        self.major = major
    
    # 重写父类方法
    def greet(self):
        return f"Hello, I'm {self.name}, majoring in {self.major}"
  • 多态：不同对象调用同一方法表现不同行为。

五、高级应用方向

  1. Web开发：学习Flask（轻量）或Django（全栈），开发API或网站。
  2. 数据分析：用Pandas处理表格数据，NumPy做数值计算，Matplotlib/Seaborn可视化。
  3. 自动化：用Selenium自动化浏览器，PyAutoGUI控制鼠标键盘。
  4. 机器学习：Scikit-learn（传统ML）、TensorFlow/PyTorch（深度学习）。

学习资源

  • 书籍：《Python编程：从入门到实践》（入门）、《流畅的Python》（进阶）。
  • 实践：LeetCode（算法题）、Kaggle（数据分析项目）、GitHub（开源项目贡献）。

通过“语法学习→代码练习→项目实践”的循环，逐步提升Python能力。

posted @ 2025-08-30 16:58  七个小胖子  阅读(2)  评论(0)    收藏  举报