Python数据分析系列（一）：python入门_iap 上位机工具 python-优快云博客

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本文介绍了Python数据分析的初步知识，包括Python的运行方式、集成开发环境（IDE）如Anaconda的下载与安装，以及Python的环境配置。详细讲述了Anaconda的使用，包括Navigator和Prompt，并探讨了Python的基础概念，如入门函数print()和input()，Python的书写风格，语法基础，如变量、标识符和关键字，以及标准数据类型。此外，还介绍了Python的基本运算和函数、模块和包的概念。

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前言

本文主要介绍Python在不同集成开发环境的运行方式、Python环境搭建以及Python入门知识。

一、Python运行方式（linux下）

1、交互方式

shell是交互式的解释器，输入“python”命令进入交互环境。
输入一行命令，解释器就解释运行出相应的结果。

示例：

在这里插入图片描述

2、命令行方式

在python的IDE环境中，创建一个.py为扩展名的文件
用python解释器在shell中运行出结果。

示例1：使用“python”命令。

1、创建test_python.py文件。

#!/data1/iap/dingji/Python-3.6.5
# -*- coding: UTF-8 -*-
def test():
  print("ok")  #缩进
  return   #函数里面要缩进

2、用python解释器在shell中运行出结果。

语法：python 要运行的.py文件路径

创建一个test_shell.sh脚本写入要调用的.py文件的语句。


#!/bin/sh

cd /apps/wqf
result=`/data1/iap/dingji/Python-3.6.5/python test_python.py`
echo $result

3、根据业务场景选择运行test_shell.sh脚本的方式即可。（直接交互运行(sh 文件名.sh)或者后台挂起(nohup sh 文件名.sh)）

示例2：使用 python 的 -m 参数选项运行python模块。

语法：python -m <module-name>

1、创建hello.py文件。

# -*- coding: UTF-8 -*-
print("hello world!")

2、用python解释器在shell中运行出结果。

语法：python -m <module-name>

python -m hello

示例3： 使用 python 的 -c 参数，当需要检查仅一行或两行代码时，使用python -c 用法可以省去进入解释器界面的过程。

python -c "import sys;print(sys.path)"

二、Python集成开发环境(IDE)

IDE是开发者创建程序时使用的软件包。

IDE使用的工具包括：

文本编辑器

编译器/解释器

装配自动化工具

调试器

IDE特点：

存储和重新打开脚本

运行代码

debug

突出显示语法

Mac OS & Linux 下
- $ python
- $ python3
Python内置IDE
- IDLE
其他IDE
- PyCharm、Visual Studio Code(VS Code)、Spyder、JuPyter Notebook

三、Python开发平台—Anaconda

Anaconda是一个python集成平台，包含有数百个科学包。⾥⾯预装好了conda、某个版本的python、众多packages以及科学计算⼯具等，所以也称为Python的⼀种发⾏版。

1、下载

第一步： 下载安装包，可以选择去官方网站https://www.anaconda.com/download/或者清华大学的镜像网址：https://mirrors.tuna.tsinghua.edu.cn/anaconda/archive/中选择一个合适的版本。

2、安装

第二步： 点击.exe文件安装anaconda。

在这里插入图片描述

第三步： 配置环境变量

在这里插入图片描述

将下面的路径添加到环境变量下面，后面的路径是一样的，前面根据自己安装的目录路径来。

F:\anaconda
F:\anaconda\Scripts\
F:\anaconda\Library\bin
F:\anaconda\Library\mingw-w64\bin

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第四步： 验证是否安装成功

打开命令行窗口（最好以管理员的身份运行），输入命令行"conda --version"，返回版本号则说明安装成功。

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第五步： 更换为清华镜像地址

5.1. 由于从外国镜像地址下载安装包十分慢，因此我们首先要将其更换为国内清华镜像地址，以管理员的身份运行命令行窗口，输入以下命令

#查看当前镜像
conda config --show

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5.2. 添加清华镜像

#添加镜像
conda config --add channels https://mirrors.tuna.tsinghua.edu.cn/anaconda/pkgs/free/
conda config –-add channels https://mirrors.ustc.edu.cn/anaconda/pkgs/free/
conda config --add channels https://mirrors.tuna.tsinghua.edu.cn/anaconda/cloud/conda-forge/


conda config --set show_channel_urls yes

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5.3. 查看添加的镜像的情况

conda info

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3、使用

3.1 Anaconda应用介绍

成功安装后，在Windows中【开始】菜单中发现Anaconda的文件夹，下拉下面有这几个应用：

应用	描述
Anaconda Navigtor	⽤于管理⼯具包和环境的可视化GUI（Graphical User Interface，简称GUI，图形⽤户界⾯），后续涉及的众多管理命令也可以在 Navigator 中⼿⼯实现。
Anaconda Prompt	被称为终端，⽤于管理⼯具包和环境的命令⾏界⾯，可以便捷地操作conda环境。
Jupyter Notebook	基于web的交互式计算环境，可以编辑易于⼈们阅读的⽂档，⽤于展示数据分析的过程。
Spyder	⼀个使⽤Python语⾔、开放源代码的科学运算集成开发环境。Spyder可以跨平台，也可以使⽤附加组件扩充，⾃带交互式⼯具以处理数据。

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Navigtor和Prompt的选择：Navigtor和Prompt都是可⽤来管理环境和⼯具包的应⽤。
两者的区别在于：Navigtor是可视化的GUI，对于不太擅⻓编程的新⼿来讲⾮常友好；⽽Prompt则是命令⾏界⾯，对有⼀定编程基础的⼈来说⾮常亲切。

Anaconda Navigtor主界面：

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Anaconda Navigtor环境及工具包管理界面：

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Anaconda Prompt页面，直接从主菜单点击进去，输入代码。如下图所示：

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3.2 配置Python库

1、查看库

在Anaconda Navigtor环境及工具包管理界面，选择Environments，安装Anaconda时会自行创建一个base(root)环境，右侧是这个环境中已经安装的Python库。如下图所示：

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打开Anaconda Promp，在cmd中输入conda list或者pip list也可以查看base环境下面所安装的库。如下图所示：

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2、库的安装

方法一：打开Anaconda Promp，在cmd中输入 “conda install --name<env_name><package_name><=version>”进行安装。

–name<env_name> ：指该库所安装的环境名。
<package_name>：指该库名称。
<=version>：指该库的版本号。若不指定，默认为最新版本。

示例：安装1.21.5版本的numpy。

conda install numpy==1.21.5

方法二：在Anaconda中直接安装。

在选定的环境内查看所有All或未安装Not installed，然后在search Packages中输入需要安装的库名称并进行搜索。

示例：需要在base环境下安装tensorflow库，输入tensorflow后进行搜索，得到结果，如下图所示：

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3.3 集成开发环境使用

安装后一般使用Spyder Python或者Jupyter Notebook解释器编辑和执行程序。本文数据分析系列代码都是在Anaconda安装后的Jupyter Notebook解释器编辑上编写，所以在介绍Jupyter Notebook上比较详细。

3.3.1.Spyder

Spyder Python打开：在Windows启动菜单Anaconda中选择Spyder，打开界面。

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3.3.2 Jupyter Notebook

Jupyter Notebook打开
- 方式一：从Anaconda Navigtor中点击进入。
- 方式二：直接从终端进入，在windows菜单页面点击Jupyter Notebook打开终端。

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Jupyter Notebook 界面介绍
- Notebook Dashboard

打开Notebook意味着打开默认Web浏览器。此时我们会看到Notebook Dashboard，它会显示Notebook服务器启动目录中的笔记本、文件和子目录的列表，它的顶部有【Files】，【Running】和【Clusters】三个选项。

选项	描述
【Files】	列出了所有文件。
【Running】	显示了你已经打开的终端和笔记本，可以查看所有正在运行的Notebook文件，也可以进行文件的关闭操作。
【Clusters】	IPython parallel提供的。
【Upload】	如果你想将Notebook文件上载到当前的目录上，可以通过拖动到Notebook列表或者点击右上角【Upload】来实现。
【New】	有四个选项，作用以下： Text File：占击会新建一个空白页面，相当于一个文本编辑器，我们可以在上面输入任何字母、单词和数字，选择好编程语言后可以在上面写脚本。此外，它还提供查找和替换文件中的单词的功能。 Folder：点击后其实是在编辑文件夹列表，我们可以创建一个新文件夹，把所需要文档放进里面，或者修改文件夹的名称、删除文件不夹。 Terminal：其工作方式和Mac、Linux计算机上的终端一样，都是在Web浏览器中创建终端支持。点开后只需在其中输入Python，就可以写Python脚本。 Python 3 (ipykernel)：点击后会创建一个基于Python3语言的Notebook编辑器。