Day1 - Python基础

时间 2019-11-11

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本节内容

一、 Python简介

二、安装

三、第一个程序（hello world）

四、解释器

五、编程语言的分类

六、注释

七、变量

八、中文的问题

九、运算

十、输入/输出

十一、流程控制/if/for/while

十二、数字+字符串+格式化

今日目标：

　　实现用户登陆、三级菜单

一、 Python简介

1.1 python的由来

　　python的创始人为吉多·范罗苏姆（Guido van Rossum）。1989年的圣诞节期间，吉多·范罗苏姆为了在阿姆斯特丹打发时间，决心开发一个新的脚本解释程序，做为ABC语言的一种继承。php

　　Python社区的人赋予他“仁慈大君” 的称号，这一称号直接来自英国肥皂剧《Monty Python飞行马戏团》。Guido当初之因此选中Python做为语言的名字，是由于他太喜欢这部肥皂剧了。html

1.2 python的现状

　 http://www.tiobe.com/tiobe_index

1.3 python 的特色

　　引用一段《python基础教程》开场白：java

　　编写C程序就像一群人拿着剃刀在刚打过蜡的舞场内跳快舞python

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　------Walidi Ravenslinux

　　C++：难学更难用，设计如此c++

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　------匿名shell

　　在不少方面，Java就是C++　编程

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　------Michael Feldmanswift

　　如今请看一种史无前例的表演......vim

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　------Monty Python的表演《飞行的马戏团》

任何编程语言都有缺点，Python也不例外：

第一个缺点就是运行速度慢，和C程序相比很是慢，由于Python是解释型语言，你的代码在执行时会一行一行地翻译成CPU能理解的机器码，这个翻译过程很是耗时，因此很慢。而C程序是运行前直接编译成CPU能直接执行的机器码，因此很是快。

第二个缺点是，线程不能利用多CPU问题，这是Python被人诟病最多的一个缺点，GIL即全局解释器锁。是计算机程序设计语言解释器用于同步线程的工具，使得任什么时候刻仅有一个线程在执行，Python的线程是操做系统的原生线程。在Linux上为pthread，在Windows上为Win thread，彻底由操做系统调度线程的执行。一个python解释器进程内有一条主线程，以及多条用户程序的执行线程。即便在多核CPU平台上，因为GIL的存在，因此禁止多线程的并行执行。关于这个问题的折衷解决方法，咱们在之后线程和进程章节里再进行详细探讨。

第三个缺点就是代码不能加密。

1.4 Python主要应用领域

WEB／客户端开发: 豆瓣、Youtube 、Quora 、BitTorrent、dropbox 、Gmail、Google Maps
云计算：OpenStack
爬虫：搜索引擎、网站比价、买火车票
游戏: EVE online 、Civilization IV
科学运算、人工智能: 典型库NumPy, SciPy, Matplotlib, Enthought librarys,pandas
系统运维: 运维人员必备语言
金融：量化交易，金融分析，在金融工程领域，Python不但在用，且用的最多，并且重要性逐年提升。缘由：做为动态语言的Python，语言结构清晰简单，库丰富，成熟稳定，科学计算和统计分析都很牛逼，生产效率远远高于c,c++,java,尤为擅长策略回测
图形GUI: PyQT, WxPython,TkInter

1.5 Python在一些公司的应用

谷歌：Google App Engine 、code.google.com 、Google earth 、谷歌爬虫、Google广告等项目都在大量使用Python开发
CIA: 美国中情局网站就是用Python开发的
NASA: 美国航天局(NASA)大量使用Python进行数据分析和运算
YouTube:世界上最大的视频网站YouTube就是用Python开发的
Dropbox:美国最大的在线云存储网站，所有用Python实现，天天网站处理10亿个文件的上传和下载
Instagram:美国最大的图片分享社交网站，天天超过3千万张照片被分享，所有用python开发
Facebook:大量的基础库均经过Python实现的
Redhat: 世界上最流行的Linux发行版本中的yum包管理工具就是用python开发的
豆瓣: 公司几乎全部的业务均是经过Python开发的
知乎: 国内最大的问答社区，经过Python开发(国外Quora)
春雨医生：国内知名的在线医疗网站是用Python开发的
除上面以外，还有搜狐、金山、腾讯、盛大、网易、百度、阿里、淘宝、土豆、新浪、果壳等公司都在使用Python完成各类各样的任务。

1.6 如何学好python

二、Python开发必备环境

2.1 如何获取python

https://www.python.org/downloads/　

2.2 如何安装

windows:

linux:

查看默认Python版本
python -V
  
一、安装gcc，用于编译Python源码
    yum install gcc
二、下载源码包，https://www.python.org/ftp/python/
三、解压并进入源码文件
四、编译安装
    ./configure
    make all
    make install
五、查看版本
    /usr/local/bin/python2.7 -V
六、修改默认Python版本
    mv /usr/bin/python /usr/bin/python2.6
    ln -s /usr/local/bin/python2.7 /usr/bin/python
七、防止yum执行异常，修改yum使用的Python版本
    vi /usr/bin/yum
    将头部 #!/usr/bin/python 修改成 #!/usr/bin/python2.6

三、第一个python程序 Hello World！

在什么地方写一个python程序？

3.1 使用python交互程序

3.2 使用文件

windows：

推荐Notepad++ ，不要用Word和Windows自带的记事本。Word保存的不是纯文本文件，而记事本会自做聪明地在文件开始的地方加上几个特殊字符（UTF-8 BOM），结果会致使程序运行出现莫名其妙的错误！

linux：

# vim hello.py
# python hello.py
Hello World!

上一步中执行 python hello.py 时，明确的指出 hello.py 脚本由 python 解释器来执行。

若是想要相似于执行shell脚本同样执行python脚本，例： ./hello.py ，那么就须要在 hello.py 文件的头部指定解释器，以下：

#!/usr/bin/env python
#The first code
print "hello,world"

ps：执行前需给予 hello.py 执行权限，chmod 755 hello.py

解释器：

Python在执行时，解释器会将.py文件中的源代码编译成Python的byte code（字节码），而后再执行这些编译好的byte code。

对比下其它语言的hello world

C++

JAVA

PHP

RUBY

3.3 使用IDE---pycharm（windows）

补充知识：编译型语言和解释型语言

编译型语言

需经过编译器（compiler）将源代码编译成机器码，以后才能执行的语言。通常需通过编译（compile）、连接（linker）这两个步骤。编译是把源代码编译成机器码，连接是把各个模块的机器码和依赖库串连起来生成可执行文件。

优势：编译器通常会有预编译的过程对代码进行优化。由于编译只作一次，运行时不须要编译，因此编译型语言的程序执行效率高。能够脱离语言环境独立运行。

缺点：编译以后若是须要修改就须要整个模块从新编译。编译的时候根据对应的运行环境生成机器码，不一样的操做系统之间移植就会有问题，须要根据运行的操做系统环境编译不一样的可执行文件。

表明语言：C、C++、 Pascal、Object-C以及最近很火的苹果新语言swift

解释型语言

解释性语言的程序不须要编译，相比编译型语言省了道工序，解释性语言在运行程序的时候才逐行翻译。

优势：有良好的平台兼容性，在任何环境中均可以运行，前提是安装了解释器（虚拟机）。灵活，修改代码的时候直接修改就能够，能够快速部署，不用停机维护。

缺点：每次运行的时候都要解释一遍，性能上不如编译型语言。

表明语言：JavaScript、Python、Erlang、PHP、Perl、Ruby

混合型语言

既然编译型和解释型各有缺点就会有人想到把两种类型整合起来，取其精华去其糟粕。就出现了半编译型语言。好比C#,C#在编译的时候不是直接编译成机器码而是中间码，.NET平台提供了中间语言运行库运行中间码，中间语言运行库相似于Java虚拟机。我我的认为抛开一切的偏见C#是这个星球上最好的编程语言。惋惜微软的政策限制了C#的推广。

Java先生成字节码再在Java虚拟机中解释执行。

严格来讲混合型语言也属于解释型语言。

四、注释

　　单行注视：# 被注释内容

　　多行注释：""" 被注释内容 """

# 井号能够注释单行代码
"""
3个双引号或者单引号
能够注释多行内容
"""

五、变量和数据类型　　

变量能够用来存储数据和被程序调用，它由名字和值两部分组成，能够把它想象成一个容器，容器的名字和值会被保存在内存中。

#_*_coding:utf-8_*_
 
name = "Alex Li"    
age = 18
sales = 4432.67 / 1.20

变量定义的规则：

变量名只能是字母、数字或下划线的任意组合
变量名的第一个字符不能是数字
如下关键字不能声明为变量名
['and', 'as', 'assert', 'break', 'class', 'continue', 'def', 'del', 'elif', 'else', 'except', 'exec', 'finally', 'for', 'from', 'global', 'if', 'import', 'in', 'is', 'lambda', 'not', 'or', 'pass', 'print', 'raise', 'return', 'try', 'while', 'with', 'yield']

变量的赋值

name = "Alex Li"
 
name2 = name
print(name,name2)
 
name = "Jack"
 
print("What is the value of name2 now?")

六、输入/输出

输出：

在print()括号中加上字符串，就能够向屏幕上输出指定的文字。

print('hello, python')

print()函数也能够接受多个字符串，用逗号“,”隔开，就能够连成一串输出：

name = “france”
print(“my name is ：”,name)

print()会依次打印每一个字符串，遇到逗号“,”会输出一个空格。

输入：

Python提供了一个input()，可让用户输入字符串

七、中文的问题

#!/usr/bin/env python
  
print "你好，世界"

　
错误缘由：python解释器在加载 .py 文件中的代码时，会对内容进行编码（默认ASCII码），但ASCII不支持中文。

字符编码：

字符编码（英语：Character encoding）、字集码是把字符集中的字符编码为指定集合中某一对象（例如：比特模式、天然数序列、8位组或者电脉冲），以便文本在计算机中存储和经过通讯网络的传递。常见的例子包括将拉丁字母表编码成摩斯电码和ASCII。其中，ASCII将字母、数字和其它符号编号，并用7比特的二进制来表示这个整数。一般会额外使用一个扩充的比特，以便于以1个字节的方式存储。

ASCII

ASCII（American Standard Code for Information Interchange，美国标准信息交换代码）是基于拉丁字母的一套电脑编码系统，主要用于显示现代英语和其余西欧语言，其最多只能用 8 位来表示（一个字节），即：2**8 = 256-1，因此，ASCII码最多只能表示 255 个符号。ASCII规范标准在1967发表，最后一次更新则是在1986年。至今为止共定义了128个字符。

GB2312/GBK/GB18030

GB 2312 是中国国家标准简体中文字符集，全称《信息交换用汉字编码字符集·基本集》，又称GB0，由中国国家标准总局在1981年发布实施。GB 2312标准共收录6763个汉字。

GBK即汉字内码扩展规范。共收入21886个汉字和图形符号。

GB 18030与GB 2312-1980彻底兼容，与GBK基本兼容，支持GB 13000及Unicode的所有统一汉字，共收录汉字70244个。

各国语言编码

http://blog.csdn.net/miqi770/article/details/43935273

Unicode

Unicode（中文：万国码、国际码、统一码、单一码）是计算机科学领域里的一项业界标准。它对世界上大部分的文字系统进行了整理、编码，使得电脑能够用更为简单的方式来呈现和处理文字。

Unicode伴随着通用字符集的标准而发展，同时也以书本的形式^[1]对外发表。Unicode至今仍在不断增修，每一个新版本都加入更多新的字符。目前最新的版本为2016年 6月21日公布的9.0.0^[2]，已经收入超过十万个字符（第十万个字符在2005年获采纳）。Unicode涵盖的数据除了视觉上的字形、编码方法、标准的字符编码外，还包含了字符特性，如大小写字母。

UTF-8

UTF-8（8-bit Unicode Transformation Format）是一种针对Unicode的可变长度字符编码，也是一种前缀码。它能够用来表示Unicode标准中的任何字符，且其编码中的第一个字节仍与ASCII兼容，这使得原来处理ASCII字符的软件无须或只须作少部分修改，便可继续使用。所以，它逐渐成为电子邮件、网页及其余存储或发送文字的应用中，优先采用的编码。

UTF-8使用一至六个字节为每一个字符编码（尽管如此，2003年11月UTF-8被RFC 3629从新规范，只能使用原来Unicode定义的区域，U+0000到U+10FFFF，也就是说最多四个字节）

改正：应该显示的告诉python解释器，用什么编码来执行源代码，即：

#!/usr/bin/env python
# -*- coding: utf-8 -*-
  
print "你好，世界"

八、流程控制之if ... else

场景1、用户登录验证

 
                     # 提示输入用户名和密码 
                    
                     # 验证用户名和密码 
                    
                     #     若是错误，则输出用户名或密码错误 
                    
                     #     若是成功，则输出 欢迎，XXX! 
                    
                     #!/usr/bin/env python 
                    
                     # -*- coding: encoding -*- 
                    
                     import  
                     getpass 
                    
                     name  
                     =  
                     raw_input 
                     ( 
                     '请输入用户名：' 
                     ) 
                    
                     pwd  
                     =  
                     getpass.getpass( 
                     '请输入密码：' 
                     ) 
                    
                     if  
                     name  
                     = 
                     =  
                     "alex"  
                     and  
                     pwd  
                     = 
                     =  
                     "cmd" 
                     : 
                    
                     print 
                     ( 
                     "欢迎，alex！" 
                     ) 
                    
                     else 
                     : 
                    
                     print 
                     ( 
                     "用户名和密码错误" 
                     )

场景2、猜年龄游戏

在程序里设定好你的年龄，而后启动程序让用户猜想，用户输入后，根据他的输入提示用户输入的是否正确，若是错误，提示是猜大了仍是小了

外层变量，能够被内层代码使用

内层变量，不该被外层代码使用

十二、表达式for loop

最简单的循环10次

 
                     #_*_coding:utf-8_*_ 
                    
                     __author__  
                     =  
                     'Alex Li' 
                    
                     for  
                     i  
                     in  
                     range 
                     ( 
                     10 
                     ): 
                    
                     print 
                     ( 
                     "loop:" 
                     , i )

输出：

需求一：仍是上面的程序，可是遇到小于5的循环次数就不走了，直接跳入下一次循环

 
                     for  
                     i  
                     in  
                     range 
                     ( 
                     10 
                     ): 
                    
                     if  
                     i< 
                     5 
                     : 
                    
                     continue  
                     #不往下走了,直接进入下一次loop 
                    
                     print 
                     ( 
                     "loop:" 
                     , i )

需求二：仍是上面的程序，可是遇到大于5的循环次数就不走了，直接退出

 
                     for  
                     i  
                     in  
                     range 
                     ( 
                     10 
                     ): 
                    
                     if  
                     i> 
                     5 
                     : 
                    
                     break  
                     #不往下走了,直接跳出整个loop 
                    
                     print 
                     ( 
                     "loop:" 
                     , i )

1三、while loop 　　

有一种循环叫死循环，一经触发，就运行个天荒地老、海枯石烂。

海枯石烂代码

 
                     count  
                     =  
                     0 
                    
                     while  
                     True 
                     : 
                    
                     print 
                     ( 
                     "你是风儿我是沙,缠缠绵绵到天涯..." 
                     ,count) 
                    
                     count  
                     + 
                     = 
                     1

其实除了时间，没有什么是永恒的，死loop仍是少写为好　

上面的代码循环100次就退出吧

回到上面for 循环的例子，如何实现让用户不断的猜年龄，但只给最多3次机会，再猜不对就退出程序。

做业一：博客

做业二：编写登录接口

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三级菜单
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