Python基础入门教程-原创手记-慕课网

Python 是一种广泛使用的高级编程语言，以其简洁、清晰的语法而闻名，适合初学者和专业开发者。Python 在多个领域都有广泛的应用，包括 Web 开发、数据科学、机器学习、自动化脚本和科学计算等。本教程将带领读者从零开始学习 Python 基础知识，逐步掌握 Python 编程技巧。

环境搭建

在开始学习 Python 之前，你需要安装 Python 解释器并设置开发环境。以下是安装 Python 的步骤：

访问 Python 官方网站下载最新版本的 Python。
运行下载的安装文件，根据提示完成安装过程。
安装完成后，在命令行中输入 python --version 或 python3 --version 来验证安装是否成功。

为了编写和运行 Python 代码，你可以使用任何文本编辑器，如 VS Code、PyCharm 或 Sublime Text。以下是使用 VS Code 作为开发环境的步骤：

访问 VS Code 官方网站下载并安装 VS Code。
打开 VS Code，安装 Python 扩展。点击左侧面板中的扩展按钮（图标为四个方块），搜索 Python 并安装由 Microsoft 提供的官方扩展。
创建一个新的 Python 文件（例如 example.py），并使用 VS Code 打开它。

接下来，我们将使用 VS Code 和 Python 解释器来编写和运行简单的 Python 代码。

变量与数据类型

Python 中的变量用于存储数据，数据类型决定了变量可以存储什么类型的值。Python 提供了多种内置的数据类型，包括整数、浮点数、字符串和布尔值。

整数和浮点数

整数（int）用于表示整数数值，浮点数（float）用于表示带有小数点的数值。

# 整数
x = 42
print(x)

# 浮点数
y = 3.14
print(y)

字符串

字符串（str）用于表示文本数据。字符串可以使用单引号或双引号包围。

# 使用单引号
text1 = 'Hello, World!'
print(text1)

# 使用双引号
text2 = "Hello, Python!"
print(text2)

布尔值

布尔值（bool）有两种可能的值：True 和 False。布尔值常用于条件判断。

# 布尔值
is_active = True
print(is_active)

数据类型转换

Python 允许你将一种数据类型转换为另一种数据类型。这称为类型转换或类型强制。

# 整数转字符串
age = 27
age_str = str(age)
print(age_str)

# 字符串转整数
age_str = "27"
age_int = int(age_str)
print(age_int)

# 整数转浮点数
number = 42
number_float = float(number)
print(number_float)

# 字符串转浮点数
number_str = "3.14"
number_float = float(number_str)
print(number_float)

控制结构

if 语句

if 语句用于根据条件执行代码块。条件为真时执行代码块，条件为假时不执行。

# if 语句示例
x = 10

if x > 0:
    print("x 是正数")
elif x == 0:
    print("x 是零")
else:
    print("x 是负数")

for 循环

for 循环用于遍历序列（如列表、元组、字符串等）。

# for 循环示例
for i in range(5):
    print(i)

# 遍历列表
fruits = ["apple", "banana", "cherry"]
for fruit in fruits:
    print(fruit)

while 循环

while 循环用于在条件为真时重复执行代码块。

# while 循环示例
i = 0
while i < 5:
    print(i)
    i += 1

函数

函数是可重用的代码块，用于执行特定任务并可以返回结果。Python 提供了多种方式来定义和使用函数。

定义函数

使用 def 关键字定义函数。

# 定义函数
def greet(name):
    print(f"Hello, {name}!")

# 调用函数
greet("Alice")

参数与返回值

函数可以接收参数，并可以返回一个值。

# 返回值
def add(a, b):
    return a + b

result = add(3, 5)
print(result)

默认参数

函数可以定义默认参数值。

# 默认参数
def greet(name, greeting="Hello"):
    print(f"{greeting}, {name}!")

greet("Alice")
greet("Bob", "Hi")

可变参数

函数可以接受可变数量的参数。

# 可变参数
def print_args(*args):
    for arg in args:
        print(arg)

print_args("apple", "banana", "cherry")

列表和元组

列表

列表是可变的数据结构，可以存储多个相同或不同类型的元素。

# 列表创建
fruits = ["apple", "banana", "cherry"]
print(fruits)

# 访问元素
print(fruits[0])

# 修改元素
fruits[1] = "orange"
print(fruits)

# 列表操作
fruits.append("mango")
print(fruits)
fruits.remove("cherry")
print(fruits)

元组

元组是不可变的数据结构，可以存储多个相同或不同类型的元素。

# 元组创建
point = (10, 20)
print(point)

# 访问元素
print(point[0])

# 元组操作
point += (30,)
print(point)

字典

字典是可变的数据结构，用于存储键值对。

# 字典创建
person = {"name": "Alice", "age": 27}
print(person)

# 访问元素
print(person["name"])

# 修改元素
person["age"] = 28
print(person)

# 添加元素
person["job"] = "Engineer"
print(person)

# 删除元素
del person["job"]
print(person)

文件操作

Python 提供了读写文件的功能。

写文件

# 写文件
with open("example.txt", "w") as file:
    file.write("Hello, World!\n")
    file.write("This is a test file.\n")

读文件

# 读文件
with open("example.txt", "r") as file:
    content = file.read()
    print(content)

文件操作示例

# 写入文件
with open("example.txt", "w") as file:
    file.write("First line\n")
    file.write("Second line\n")

# 读取文件
with open("example.txt", "r") as file:
    content = file.readlines()
    for line in content:
        print(line.strip())

异常处理

Python 使用异常处理机制来处理运行时错误。

try-except 语句

# try-except
try:
    x = 10 / 0
except ZeroDivisionError:
    print("除数不能为零")

多重异常处理

try:
    x = int(input("请输入一个整数: "))
    result = 10 / x
except ValueError:
    print("输入无效")
except ZeroDivisionError:
    print("除数不能为零")
else:
    print("结果是:", result)
finally:
    print("执行完成")

其他异常处理示例

try:
    import some_nonexistent_module
except ImportError:
    print("导入模块失败")

try:
    file = open("nonexistent_file.txt", "r")
except FileNotFoundError:
    print("文件不存在")
finally:
    file.close()

类与对象

定义类

使用 class 关键字定义类。

# 定义类
class Dog:
    def __init__(self, name, age):
        self.name = name
        self.age = age

    def bark(self):
        print(f"{self.name} 狗叫")

# 创建对象
dog1 = Dog("小白", 3)
dog1.bark()

类的继承

类可以继承其他类的方法和属性。

# 类继承
class Animal:
    def __init__(self, name, age):
        self.name = name
        self.age = age

    def speak(self):
        print("动物说话")

class Dog(Animal):
    def bark(self):
        print(f"{self.name} 狗叫")

dog1 = Dog("小白", 3)
dog1.bark()
dog1.speak()

模块与包

Python 使用模块和包来组织代码。

导入模块

import math

print(math.sqrt(16))

包的使用

# 包的使用
import my_package.module1

result = my_package.module1.add(3, 5)
print(result)

创建模块

在 my_package 文件夹中创建 module1.py 文件：

# module1.py
def add(a, b):
    return a + b

创建包

在 my_package 文件夹中创建 __init__.py 文件：

# __init__.py
from .module1 import add

总结

本教程介绍了 Python 编程语言的基础知识，包括环境搭建、变量与数据类型、控制结构、函数、列表和元组、字典、文件操作、异常处理、类与对象，以及模块与包。通过这些基础知识的学习，读者可以具备编写简单 Python 脚本的能力，并为进一步学习复杂的应用程序打下坚实的基础。

希望本教程对你的 Python 学习有所帮助。如果你希望进一步深入学习 Python，可以访问慕课网，那里有许多优质的课程和资源。