1. Python介绍

1. Python概述

Python是一种高级、解释型、通用的编程语言,由Guido van Rossum于1991年首次发布。它以简洁易读的语法和强大的功能而闻名,广泛应用于:

  • Web开发(如Django、Flask框架)

  • 数据分析与科学计算(如NumPy、Pandas)

  • 人工智能与机器学习(如TensorFlow、PyTorch)

  • 自动化脚本(如系统管理、爬虫)

  • 嵌入式开发(如MicroPython)

Python的设计哲学强调可读性(通过缩进代替大括号)和简洁性("用一种方法,最好是唯一一种方法来做一件事")。


2. Python特点

优点
  • 简单易学:语法接近自然语言,适合初学者。

  • 跨平台:支持Windows、Linux、macOS等操作系统。

  • 丰富的库:标准库覆盖文件操作、网络编程等,第三方库(如PyPI)超过40万个。

  • 动态类型:无需声明变量类型,开发效率高。

  • 社区支持:活跃的开发者社区和丰富的学习资源。

缺点
  • 执行速度较慢:相比C/C++等编译型语言,性能较低(但可通过C扩展优化)。

  • 全局解释器锁(GIL):限制多线程并行效率(多进程可缓解)。


3. Python安装与查看

安装步骤(以最新版为例)
  1. 下载Python

  2. 运行安装程序

    • Windows/macOS:勾选Add Python to PATH(确保命令行直接调用),按提示安装。

    • Linux:通常预装Python 3,可通过包管理器安装(如sudo apt install python3)。

  3. 验证安装
    打开终端(Windows:CMD/PowerShell;macOS/Linux:Terminal),输入:

python --version   # 或 python3 --version

        输出示例:Python 3.12.0

其他工具
  • IDE推荐:PyCharm、VS Code(安装Python插件)、Jupyter Notebook。

  • 包管理:使用pip安装第三方库(如pip install numpy)。

4."Python基础" 树状图

# Python基础知识体系

├── **1. Python介绍与安装**
│   ├── 1.1 Python特点与应用场景
│   ├── 1.2 Python解释器安装(Windows/macOS/Linux)
│   └── 1.3 开发工具配置(IDLE/VSCode/PyCharm)

├── **2. 第一个Python程序**
│   ├── 2.1 编写"Hello World"
│   ├── 2.2 代码执行方式(交互式/脚本式)
│   └── 2.3 程序调试基础

├── **3. 基础语法核心**
│   ├── 3.1 变量与数据类型(int/float/str/bool)
│   ├── 3.2 运算符(算术/比较/逻辑)
│   └── 3.3 代码规范(PEP8/缩进/注释)

├── **4. 流程控制**
│   ├── 4.1 条件语句(if/elif/else)
│   └── 4.2 循环语句(while/for/break/continue)

├── **5. 函数与模块化编程**
│   ├── 5.1 函数定义与参数传递
│   ├── 5.2 返回值与作用域
│   └── 5.3 模块导入与__name__属性

├── **6. 容器类型**
│   ├── 6.1 列表 [ ] - 增删改查
│   ├── 6.2 元组 ( ) - 不可变序列
│   ├── 6.3 字典 { } - 键值对
│   └── 6.4 集合 { } - 去重操作

├── **7. 面向对象编程**
│   ├── 7.1 类与对象概念
│   ├── 7.2 属性与方法
│   └── 7.3 继承与多态

├── **8. 文件与IO操作**
│   ├── 8.1 文件读写模式(r/w/a/b)
│   └── 8.2 with上下文管理

├── **9. 异常处理机制**
│   ├── 9.1 try-except-finally
│   └── 9.2 自定义异常类

├── **10. 常用内置函数**
│   ├── 10.1 类型转换(int()/str())
│   └── 10.2 迭代器(range()/enumerate())

├── **11. 并发编程**
│   └── 11.1 多线程(threading模块)

├── **12. 包管理工具**
│   └── 12.1 pip安装与镜像源配置

└── **13. 科学计算基础**
    └── 13.1 Numpy数组创建与运算

5."Python基础"学习带来“6大核心能力”

1. 基础开发能力 

  • 达成状态

    • 能独立编写 50~200行 的Python脚本

    • 理解Python代码执行原理(解释型语言特性)

    • 掌握 变量/运算符/流程控制 的灵活组合使用

2. 数据处理能力 

  • 达成状态

    • 熟练操作 列表/字典/集合 完成数据清洗

    • 能使用 Numpy 进行基础的数值计算(如矩阵运算)

3. 工程化能力 

  • 达成状态

    • 能用 函数和模块 组织代码结构

    • 会通过 pip 安装第三方库并管理依赖

    • 掌握 文件读写 实现数据持久化

4. 调试与容错能力 

  • 达成状态

    • 能使用 try-except 处理常见异常(如文件不存在、类型错误)

    • 掌握基础的 Debug技巧(断点调试、print日志)

5. 面向对象思维 

  • 达成状态

    • 能定义 类与对象 封装业务逻辑

    • 理解 继承/多态 的设计思想

6. 进阶学习基础 

  • 达成状态

    • 为学习以下领域打下坚实基础:

      • Web开发(Django/Flask)

      • 数据分析(Pandas/Matplotlib)

      • 自动化运维(脚本编写)

      • AI入门(TensorFlow/PyTorch)

能力验证标准

 能独立完成:

  • 获取文本数据处理并存储到Excel

  • 用面向对象思想设计「学生管理系统」

  • 形成标准化的Python编程风格

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