Python基礎入門

學習Python的秘訣：多敲代碼 + 學會使用搜索引擎

一、搭建編程環境

工欲善其事，必先利其器，要想學習一門技能，先找到一樣趁手的工具，我這裡推薦兩種：

1）側重項目開發：Anaconda + PyCharm

參考的書籍《Python編程從入門到實踐》、《父與子的編程之旅 與小卡特一起學Python》；更多的基礎語法詳見菜鳥python3教程 或Python 2基礎教程 | 菜鳥教程，如果實在弄不懂如何搭建編程環境，也沒關係，學習python最重要是實踐，也可以先敲代碼，我這裡推薦一個python2.7的在線編程環境：Execute Python Online 或者python3的在線編程環境：Online Python3 Compiler - Online Python3 Editor - Online Python3 IDE - Python3 Coding Online - Practice Python3 Online - Execute Python3 Online - Compile Python3 Online - Run Python3 Online

上面Python2和Python3隻需要選一個來學就好。

2）側重數據分析：Anaconda + Jupyter notebook

我下面都會使用Anaconda + Jupyter notebook，編程環境是python3，具體的安裝方法我推薦猴子老師的初學python者自學anaconda的正確姿勢是什麼？？和jupyter notebook 可以做哪些事情？，更多的基礎語法詳見菜鳥python3教程，參考的書籍《Python編程從入門到實踐》、《父與子的編程之旅 與小卡特一起學Python》。

二、Python的四個關鍵點

1、數據的基本類型

數據類型有：字元串（String）、數字（Number）、容器、布爾、空值（None）

（1）字元串（String）

字元串：就是一系列字元。在Python中，用引號括起的都是字元串，其中的引號可以是單引號，也可以是雙引號，如下所示：

（2）數值（Number）

python3中常見的數字類型為int（整數），float（浮點數），bool（布爾值），complex（複數）。

（3）容器

①　列表（List）

列表的優勢在於有序且可以修改，方便查詢、增加、修改和刪減數據。

②　元組（Tuple）

Python的元組與列表類似，不同之處在於元組的元素不能修改。

元組使用小括弧，列表使用方括弧。

③　集合（Sets）

集合是一個無序不重複元素的序列

④　字典（Dictionary）

字典的每個鍵值(key=>value)對用冒號(:)分割，每個對之間用逗號(,)分割，整個字典包括在花括弧({})中。字典的好處就是它的每一個關鍵字都對應一個值，就像我們查英語字典一樣。

（4）布爾（Booleans）和空值（None）

2、函數

函數是組織好的，可重複使用的，用來實現單一，或相關聯功能的代碼段。函數能提高應用的模塊性，和代碼的重複利用率。

定義函數時使用def語句：

函數不可變的數據類型和可變數據類型實例：

變數作用域：

Python的作用域一共有2種：全局作用域，局部作用域。

定義在函數內部的變數擁有一個局部作用域，定義在函數外的擁有全局作用域。 局部變數只能在其被聲明的函數內部訪問，而全局變數可以在整個程序範圍內訪問。

3、條件判斷

條件判斷中的核心都是一個值為True或False的表達式，這種表達式被稱為條件測試，其主要應用就是篩選出我們要的結果，其執行過程如圖所示：

4、循環

循環有兩種：for循環while循環，常用的語句是for循環語句。

for循環用於針對集合中的每個元素都一個代碼塊，是批量處理數據，可以把容器中每一個數據都按照特定的規則進行重複處理,而while循環不斷地運行，直到指定的條件不滿足為止。在循環中常用到break語句和continue語句，如下實例。

Continue和break語句用於退出循環：

三、類(Class)

類: 用來描述具有相同的屬性和方法的對象的集合。它定義了該集合中每個對象所共有的屬性和方法。對象是類的實例。

四、模塊和包

模塊是擴展名為.py的文件，包含所有你定義的函數和變數的文件。模塊可以被別的程序引入，以使用該模塊中的函數等功能。

導入模塊常用的一種導入方法:只需編寫一條import語句並在其中指定模塊名，就可在程序中使用該模塊中的所有函數。

模塊包括Python內置模塊和第三方模塊（或自己編寫的模塊），下面列出了我自己安裝Python3的內置模塊路徑：

下面的代碼是導入第三方模塊pandas的一個演示，我以讀取存放在自己電腦

D:Python
otebook 上的一個叫 B9 USB QV數據.xlsx的文件為例：

五、常用數據結構

1、隊列（queue）

隊列就像在銀行排隊辦理業務，新來的人在隊列尾部加入，叫做入隊。辦理完業務的人從隊列首部離開隊列，叫做出隊。

口訣：先入先出

2、棧（stack）

棧就像儲錢罐，往儲錢罐里丟入一枚硬幣，就是入棧，後面丟入的硬幣總是在最上面。

口訣：先入後出

3、排序字典OrderedDict

排序字典能夠按照字典中插入key的順序，對字典進行排序。

4、計數器Counter

Counter（計數器）：用於追蹤值的出現次數。

從結果中可以看出，在統計出現次數最多的3個字時，原字元串中所有標點符號都屬於字元串，因此也會計算在內，可以採用切片+拼接的方法，刪除poem中的標點符號再來統計：

附一張python學習的腦圖總結:

附源碼:

# coding: utf-8# # 字元串（String）# In[1]:# 定義字元串nameStr = "我"gameStr = "愛吃雞遊戲"# 將字元串合併print("使用+將字元串合併：",nameStr + gameStr)# In[2]:# 用%s格式化字元串str = "我叫%s,我會%s,還喜歡%s" % ("馬雲","賺錢","拍電影")print(str)# # 數值（Number）# In[3]:# 1）整形：一天有24小時day = 24# 2）浮點型：我用微信支付9.9元money = 9.9# # 容器-列表（List）# In[4]:"""容器：列表（List）"""# 定義列表：富豪榜nameList = ["馬化騰","馬雲","王健林","李彥宏"]# 列表的長度nameLen = len(nameList)print("富豪數目：",nameLen)# In[5]:#1）容器操作：增加元素nameList.append("劉強東")print("增加一個元素",nameList)# In[6]:#2）容器操作：刪除元素del nameList[2]print("刪除第三個元素：",nameList)# In[7]:#3）容器操作：查詢：使用下標索引來訪問列表中的值，下標從0開始name1 = nameList[0]print("查詢第一個元素：",name1)# In[8]:#4）容器操作：修改：直接指定下標的值print("修改前第一個元素是：",nameList[0])nameList[0] = "王思聰"print("修改後第一個元素是：",nameList[0])# In[9]:# 此時列表情況print(nameList)# # 容器-元組（Tuple）# In[10]:"""容器：元組（Tuple）是一個不能修改值的列表，用小括弧標識"""# 定義元組：一組人名namesTuple = ("馬雲","馬化騰","王健林")# In[11]:#1）訪問單個元組元素aTuple = namesTuple[2]print("單個元組元素:",aTuple)#2）使用for循環訪問所有元組元素print("
所有元組元素:")for allTuple in namesTuple: print(allTuple)# In[12]:#3） 元組中的元素值是不允許修改的,如果修改將會報錯#namesTuple[2] = "王思聰"#print(namesTuple)# # 容器-集合（Sets）# In[13]:"""容器：集合（Sets）是一個沒有重複元素的容器"""# 定義集合：6家公司的股票gafataSets = {"谷歌","蘋果","Facebook","亞馬遜","騰訊","阿里巴巴","阿里巴巴"}print(gafataSets)# In[14]:#1）容器操作：增加#定義一個空的集合stockSets = set()# 使用update增加元素stockSets.update(["騰訊","阿里巴巴","京東"])print(stockSets)# In[15]:#2）容器操作：使用discard刪除stockSets.discard("京東")print(stockSets)# In[16]:#3）容器操作：查找txBool="騰訊" in stockSetsprint(txBool)# In[17]:#4）容器操作：修改# 第1步：先刪除stockSets.discard("京東")# 第2步：再添加stockSets.update(["百度","京東"])print(stockSets)# # 容器-字典（Dictionary）# In[18]:"""容器-字典（Dictionary）"""# 定義字典：點餐編號和姓名的映射關係coffeeDic={"001":["馬雲",34,"拿鐵","大杯"], "002":["馬化騰",52,"卡布奇諾","中杯"], "003":["李彥宏",49,"摩卡","小杯"], "004":["劉強東",43,"拿鐵","中杯"]}# In[19]:#1)容器操作：增加coffeeDic["005"]=["王思聰",30,"摩卡","中杯"]print(coffeeDic)# In[20]:#2)容器操作：刪除del coffeeDic["005"]print(coffeeDic)# In[21]:#3)容器操作：查詢，根據點餐編號查詢每個人喜歡的口味valueList = coffeeDic["001"]print(valueList)# In[22]:#4)容器操作：修改print("修改之前，點餐信息：",coffeeDic["003"])coffeeDic["003"]=["李彥宏",49,"摩卡","大杯"]print("修改之後，點餐信息：",coffeeDic["003"])# In[23]:print(coffeeDic)# # 布爾類型# In[24]:age = 10if age == 5: print("判斷條件為True")else: print("判斷條件為False")# # 空值None# In[25]:age = Noneif age == None: print("年齡是空值")else:print("年齡不是空值")# # 條件判斷案例# In[1]:# 《摔跤吧，爸爸》豆瓣評分scoreNum=9.1if scoreNum >=8: print("我要看這部電影")else: print("電影太爛，不去看了")# In[2]:# 邊界條件：邏輯判斷# 定義列表nameList = ["王思聰","馬雲","王健林","馬化騰"]if "王思聰" not in nameList: print("列表中沒有叫王思聰的人")else: print("列表中有個叫王思聰的人")# In[3]:# 多個條件判斷age = int(input("輸入狗狗的年齡，按Enter鍵獲取對應人類的年齡："))if age < 0: print("狗狗年齡不能小於0")elif age == 1: print("相當於14歲的人")elif age == 2: print("相當於22歲的人")else: human = 22 + (age - 2) * 5 print("相當於人類年齡",human)# # 如何使用循環批量處理數據？# # 案例1：抽查產品尺寸# In[1]:# 重複性工作print("第1次抽查")print("第2次抽查")print("第3次抽查")# In[2]:# 使用for循環實現重複性工作checkList = ["第1次抽查","第2次抽查","第3次抽查"]for i in checkList: print(i)# In[3]:# 使用while循環times = 1while times < 4: print("抽查次數：",times) times += 1# # 案例2：清洗GAFATA股票數據# In[4]:"""定義字典：6家公司（GAFATA）的股票key是公司名稱，value是股票代碼"""gafataDic = {"谷歌":"GOOGLE","蘋果":"Apple","Facebook":"fb", "亞馬遜":"amzn","騰訊":"HK:00700","阿里巴巴":"baba"}# 將股票代碼全部大寫for key,value in gafataDic.items(): # items()返回一個鍵-值對列表 # 對股票代碼轉換成大寫 newvalue = value.upper() # 將轉換後新的股票代碼賦值給key gafataDic[key] = newvalue print(gafataDic)# # continue用於跳出當前循環# In[5]:for key,value in gafataDic.items(): if(key=="蘋果"): continue # 停止key=="蘋果"這一步，其他都執行 print("當前公司:",key,"當前股票代碼:",value)# # break用於退出整個循環# In[6]:# 查找蘋果公司的股票代碼number = 0for key,value in gafataDic.items(): number = number + 1 if (key == "蘋果"): print("查找",key,"公司的股票代碼是：",value) break print("當前公司是：",key,"當前股票代碼",value)# # 如何自定義函數？# In[1]:"""定義函數函數的功能：求出兩個數相乘的結果輸入：x,y是兩個要相乘的數輸出：兩個數相乘的積"""def mul(x,y): z = x * y return z# # 如何使用函數？# In[2]:"""由上面自定義函數可知:只需要給函數add()提供兩個參數，即可求出它們的積"""a = 2b = 3c = mul(a,b) print("2*3=",c)# # 函數參數：不可變數據類型# 字元串、數字，元祖這3種是不可變數據類型，其他的都是可變數據類型# In[3]:# 定義函數：改變數據的值def changeIn(a): a = a + 1 return a"""使用函數：參數是不可變的數據類型（字元串、數字、元組）傳遞的只是該數據類型的值（相當於複製一份） """b = 1print("調用函數之前b的值=",b)c = changeIn(a=b)print("調用函數之後b的值=",c)# 從結果看出，調用函數前後的值雖然不同，但數據類型不變都是整形# # 函數參數：可變數據類型# In[4]:# 定義函數：改變字典的值def changeDic(inputDic): inputDic["校花"] = ["奶茶妹妹"] return inputDic """使用函數參數是可變數據類型：傳遞的是該變數的引用地址"""nameDic = {"阿里巴巴創始人":"馬雲","京東CEO":"劉強東"}print("調用函數之前的字典：",nameDic)changeDic(inputDic=nameDic)print("調用函數之後的字典：",nameDic)# # 變數作用域# Python的作用域一共有2種：全局作用域，局部作用域。# 定義在函數內部的變數擁有一個局部作用域，定義在函數外的擁有全局作用域。 局部變數只能在其被聲明的函數內部訪問，而全局變數可以在整個程序範圍內訪問。# In[5]:# 變數作用域def aStr(): aStr = "他強任他強,清風拂山崗,他橫任他橫,明月照大江." numaStr = len(aStr) # len()統計字數 print(numaStr)aStr() # aStr為全局變數print(numaStr) # numaStr為局部變數，只能在函數aStr()內部使用# ## 類的使用# In[1]:# 創建類class User(): """一次模擬問候用戶的嘗試""" def __init__(self,name,sex,age): """初始化屬性name,sex,age""" self.name = name self.sex = sex self.age = age def describe_user(self): """描述用戶的方法""" print(self.name + " " + self.sex + " " + str(self.age) + "歲") def greet_user(self): """問候用戶的方法""" print(self.name + "您好！吃了么？") # In[2]:# 根據類創建實例並調用類的方法ma = User("馬雲","男",54)ma.describe_user()# In[3]:ma.greet_user()# # 什麼是模塊# # Python內置模塊使用# In[1]:"""Python內置模塊"""# 第1步引入模塊import sys# 使用模塊中的函數、屬性pathList = sys.pathprint("Python路徑為:
",pathList)# # 第三方模塊使用# In[2]:"""使用第三方模塊：pandaspandas是數據分析工具"""# 引入模塊import pandas as pd# In[3]:#文件路徑（在本地運行時替換成文件實際路徑）fileNameStr = "D:\Python\notebook\B9 USB QV數據.xlsx"# In[4]:"""pandas的ExcelFile類支持讀取存儲在Excel2003（或更高版本）中的表格型數據通過parse讀取到DataFrame"""# 導入excel文件xl = pd.ExcelFile(fileNameStr)sizeDf = xl.parse("Sheet1")# In[5]:print(sizeDf)# ## 介紹Python的collections包，了解常用的數據結構# ## 隊列（queue）# 隊列就像在銀行排隊辦理業務，新來的人在隊列尾部加入，叫做入隊。辦理完業務的人從隊列首部離開隊列，叫做出隊。# 口訣：先入先出# In[1]:#導入collections包from collections import deque# In[2]:# 定義隊列：給排隊的人編號queue = deque(["001","002","003","004","005"])# In[3]:# 入隊：新來一人在隊尾排隊queue.append("006")print(queue)# In[4]:# 出隊：從隊列頭部刪除一個元素queue.popleft()# In[5]:# 此時隊列的情況print(queue)# # 棧（stack）# 棧就像儲錢罐，往儲錢罐里丟入一枚硬幣，就是入棧，後面丟入的硬幣總是在最上面。# 口訣：先入後出# In[6]:# 定義棧： 瀏覽個人知乎主頁順序stack = deque(["知乎動態","知乎回答","知乎文章"])# In[7]:# 入棧：在棧頂加入元素stack.appendleft("知乎專欄")print(stack)# In[8]:# 從棧底刪除元素stack.pop()print(stack)# # 排序字典OrderedDict# In[9]:"""OrderedDict:按照插入key的順序，對字典進行排序"""from collections import OrderedDict# In[10]:# 定義有序字典gafataOrDic = OrderedDict({"谷歌":"GOOGLE","蘋果":"Apple","Facebook":"fb", "亞馬遜":"amzn","騰訊":"HK:00700","阿里巴巴":"baba"})gafataOrDic# # 計數器Counter# In[11]:"""計數器"""from collections import Counterpoem = "花舞花落淚，花開花瓣飛。花開為誰謝，花謝為誰悲。"cDict = Counter(poem)cDict["花"] # 統計"花"字出現了幾次# In[12]:# 統計出現次數最多的3個字cDict.most_common(3)# In[13]:# 採用切片+拼接的方法，刪除poem中的標點符號poem2 = poem[:5] + poem[6:11] + poem[12:17] + poem[18:23]print("poem2: ",poem2)# In[14]:# 再統計出現最多的3個字c2Dict = Counter(poem2)c2Dict.most_common(3)

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