一、python介紹

1、python歷史

python的創始人為吉多·范羅蘇姆（Guido van Rossum），1989年的圣誕節期間，吉多·范羅蘇姆（中文名字：龜叔）為了在阿姆斯特丹打發時間，決心開發一個新的腳本解釋程式，作為ABC語言的一種繼承，

（龜叔：2005年加入谷歌至2012年，2013年加入Dropbox直到現在，依然掌握著Python發展的核心方向，被稱為仁慈的獨裁者），

Python崇尚優美、清晰、簡單，是一個優秀并廣泛使用的語言，

Python可以應用于眾多領域，如：資料分析、組件集成、網路服務、影像處理、數值計算和科學計算等眾多領域，目前業內幾乎所有大中型互聯網企業都在使用Python，如：Youtube、Dropbox、BT、Quora（中國知乎）、豆瓣、知乎、Google、Yahoo!、Facebook、NASA、百度、騰訊、汽車之家、美團等，

前Python主要應用領域：

云計算: 云計算最火的語言，典型應用OpenStack
WEB開發: 眾多優秀的WEB框架，眾多大型網站均為Python開發，Youtube, Dropbox, 豆瓣，，，，典型WEB框架有Django
科學運算、人工智能: 典型庫NumPy, SciPy, Matplotlib, Enthought librarys,pandas
系統運維: 運維人員必備語言
金融：量化交易，金融分析，在金融工程領域，Python不但在用，且用的最多，而且重要性逐年提高，原因：作為動態語言的Python，語言結構清晰簡單，庫豐富，成熟穩定，科學計算和統計分析都很牛逼，生產效率遠遠高于c,c++,java,尤其擅長策略回測
圖形GUI: PyQT, WxPython,TkInter

Python在一些公司的應用：

谷歌：Google App Engine 、code.google.com 、Google earth 、谷歌爬蟲、Google廣告等專案都在大量使用Python開發
CIA: 美國中情局網站就是用Python開發的
NASA: 美國航天局(NASA)大量使用Python進行資料分析和運算
YouTube:世界上最大的視頻網站YouTube就是用Python開發的
Dropbox:美國最大的在線云存盤網站，全部用Python實作，每天網站處理10億個檔案的上傳和下載
Instagram:美國最大的圖片分享社交網站，每天超過3千萬張照片被分享，全部用python開發
Facebook:大量的基礎庫均通過Python實作的
Redhat: 世界上最流行的Linux發行版本中的yum包管理工具就是用python開發的
豆瓣: 公司幾乎所有的業務均是通過Python開發的
知乎: 國內最大的問答社區，通過Python開發(國外Quora)
春雨醫生：國內知名的在線醫療網站是用Python開發的
除上面之外，還有搜狐、金山、騰訊、盛大、網易、百度、阿里、淘寶、土豆、新浪、果殼等公司都在使用Python完成各種各樣的任務，

python發展史

1989年，為了打發圣誕節假期，Guido開始寫Python語言的編譯器，Python這個名字，來自Guido所摯愛的電視劇Monty Python’s Flying Circus，他希望這個新的叫做Python的語言，能符合他的理想：創造一種C和shell之間，功能全面，易學易用，可拓展的語言，
1991年，第一個Python編譯器誕生，它是用C語言實作的，并能夠呼叫C語言的庫檔案，從一出生，Python已經具有了：類，函式，例外處理，包含表和詞典在內的核心資料型別，以及模塊為基礎的拓展系統，
Granddaddy of Python web frameworks, Zope 1 was released in 1999
Python 1.0 - January 1994 增加了 lambda, map, filter and reduce.
Python 2.0 - October 16, 2000，加入了記憶體回識訓制，構成了現在Python語言框架的基礎
Python 2.4 - November 30, 2004, 同年目前最流行的WEB框架Django 誕生
Python 2.5 - September 19, 2006
Python 2.6 - October 1, 2008
Python 2.7 - July 3, 2010
In November 2014, it was announced that Python 2.7 would be supported until 2020, and reaffirmed that there would be no 2.8 release as users were expected to move to Python 3.4+ as soon as possible
Python 3.0 - December 3, 2008
Python 3.1 - June 27, 2009
Python 3.2 - February 20, 2011
Python 3.3 - September 29, 2012
Python 3.4 - March 16, 2014
Python 3.5 - September 13, 2015
Python 3.6 - December 16,2016

2、python是什么編程語言

編程語言主要從以下幾個角度為進行分類，編譯型和解釋型、靜態語言和動態語言、強型別定義語言和弱型別定義語言

2.1 編譯型與解釋型，

編譯器是把源程式的每一條陳述句都編譯成機器語言,并保存成二進制檔案,這樣運行時計算機可以直接以機器語言來運行此程式,速度很快;

而解釋器則是只在執行程式時,才一條一條的解釋成機器語言給計算機來執行,所以運行速度是不如編譯后的程式運行的快的.

這是因為計算機不能直接認識并執行我們寫的陳述句,它只能認識機器語言(是二進制的形式)

編譯型
優點：編譯器一般會有預編譯的程序對代碼進行優化，因為編譯只做一次，運行時不需要編譯，所以編譯型語言的程式執行效率高，可以脫離語言環境獨立運行，
缺點：編譯之后如果需要修改就需要整個模塊重新編譯，編譯的時候根據對應的運行環境生成機器碼，不同的作業系統之間移植就會有問題，需要根據運行的作業系統環境編譯不同的可執行檔案，

解釋型
優點：有良好的平臺兼容性，在任何環境中都可以運行，前提是安裝了解釋器（虛擬機），靈活，修改代碼的時候直接修改就可以，可以快速部署，不用停機維護，

缺點：每次運行的時候都要解釋一遍，性能上不如編譯型語言，

2.2動態語言和靜態語言
通常我們所說的動態語言、靜態語言是指動態型別語言和靜態型別語言，

（1）動態型別語言：動態型別語言是指在運行期間才去做資料型別檢查的語言，也就是說，在用動態型別的語言編程時，永遠也不用給任何變數指定資料型別，該語言會在你第一次賦值給變數時，在內部將資料型別記錄下來，Python和Ruby就是一種典型的動態型別語言，其他的各種腳本語言如VBScript也多少屬于動態型別語言，

（2）靜態型別語言：靜態型別語言與動態型別語言剛好相反，它的資料型別是在編譯其間檢查的，也就是說在寫程式時要宣告所有變數的資料型別，C/C++是靜態型別語言的典型代表，其他的靜態型別語言還有C#、JAVA等，

2.3強型別定義語言和弱型別定義語言

（1）強型別定義語言：強制資料型別定義的語言，也就是說，一旦一個變數被指定了某個資料型別，如果不經過強制轉換，那么它就永遠是這個資料型別了，舉個例子：如果你定義了一個整型變數a,那么程式根本不可能將a當作字串型別處理，強型別定義語言是型別安全的語言，

（2）弱型別定義語言：資料型別可以被忽略的語言，它與強型別定義語言相反, 一個變數可以賦不同資料型別的值，

強型別定義語言在速度上可能略遜色于弱型別定義語言，但是強型別定義語言帶來的嚴謹性能夠有效的避免許多錯誤，另外，“這門語言是不是動態語言”與“這門語言是否型別安全”之間是完全沒有聯系的！
例如：Python是動態語言，是強型別定義語言（型別安全的語言）; VBScript是動態語言，是弱型別定義語言（型別不安全的語言）; JAVA是靜態語言，是強型別定義語言（型別安全的語言），

通過上面這些介紹，我們可以得出，python是一門動態解釋性的強型別定義語言，

3、python的優缺點

優點：

Python的定位是“優雅”、“明確”、“簡單”，所以Python程式看上去總是簡單易懂，初學者學Python，不但入門容易，而且將來深入下去，可以撰寫那些非常非常復雜的程式，
開發效率非常高，Python有非常強大的第三方庫，基本上你想通過計算機實作任何功能，Python官方庫里都有相應的模塊進行支持，直接下載呼叫后，在基礎庫的基礎上再進行開發，大大降低開發周期，避免重復造輪子，
高級語言————當你用Python語言撰寫程式的時候，你無需考慮諸如如何管理你的程式使用的記憶體一類的底層細節
可移植性————由于它的開源本質，Python已經被移植在許多平臺上（經過改動使它能夠工作在不同平臺上），如果你小心地避免使用依賴于系統的特性，那么你的所有Python程式無需修改就幾乎可以在市場上所有的系統平臺上運行
可擴展性————如果你需要你的一段關鍵代碼運行得更快或者希望某些演算法不公開，你可以把你的部分程式用C或C++撰寫，然后在你的Python程式中使用它們，
可嵌入性————你可以把Python嵌入你的C/C++程式，從而向你的程式用戶提供腳本功能，

缺點：

速度慢，Python 的運行速度相比C語言確實慢很多，跟JAVA相比也要慢一些，因此這也是很多所謂的大牛不屑于使用Python的主要原因，但其實這里所指的運行速度慢在大多數情況下用戶是無法直接感知到的，必須借助測驗工具才能體現出來，比如你用C運一個程式花了0.01s,用Python是0.1s,這樣C語言直接比Python快了10倍,算是非常夸張了，但是你是無法直接通過肉眼感知的，因為一個正常人所能感知的時間最小單位是0.15-0.4s左右，哈哈，其實在大多數情況下Python已經完全可以滿足你對程式速度的要求，除非你要寫對速度要求極高的搜索引擎等，這種情況下，當然還是建議你用C去實作的，
代碼不能加密，因為PYTHON是解釋性語言，它的原始碼都是以名文形式存放的，不過我不認為這算是一個缺點，如果你的專案要求源代碼必須是加密的，那你一開始就不應該用Python來去實作，
執行緒不能利用多CPU問題，這是Python被人詬病最多的一個缺點，GIL即全域解釋器鎖（Global Interpreter Lock），是計算機程式設計語言解釋器用于同步執行緒的工具，使得任何時刻僅有一個執行緒在執行，Python的執行緒是作業系統的原生執行緒，在Linux上為pthread，在Windows上為Win thread，完全由作業系統調度執行緒的執行，一個python解釋器行程內有一條主執行緒，以及多條用戶程式的執行執行緒，即使在多核CPU平臺上，由于GIL的存在，所以禁止多執行緒的并行執行，關于這個問題的折衷解決方法，我們在以后執行緒和行程章節里再進行詳細探討，

當我們撰寫Python代碼時，我們得到的是一個包含Python代碼的以.py為擴展名的文本檔案，要運行代碼，就需要Python解釋器去執行.py檔案，

由于整個Python語言從規范到解釋器都是開源的，所以理論上，只要水平夠高，任何人都可以撰寫Python解釋器來執行Python代碼（當然難度很大），事實上，確實存在多種Python解釋器

4、python的種類

CPython

當我們從Python官方網站下載并安裝好Python 3.6后，我們就直接獲得了一個官方版本的解釋器：CPython，這個解釋器是用C語言開發的，所以叫CPython，在命令列下運行python就是啟動CPython解釋器，

CPython是使用最廣的Python解釋器，教程的所有代碼也都在CPython下執行，

IPython

IPython是基于CPython之上的一個互動式解釋器，也就是說，IPython只是在互動方式上有所增強，但是執行Python代碼的功能和CPython是完全一樣的，好比很多國產瀏覽器雖然外觀不同，但內核其實都是呼叫了IE，

CPython用>>>作為提示符，而IPython用In [序號]:作為提示符，

PyPy

PyPy是另一個Python解釋器，它的目標是執行速度，PyPy采用JIT技術，對Python代碼進行動態編譯（注意不是解釋），所以可以顯著提高Python代碼的執行速度，

絕大部分Python代碼都可以在PyPy下運行，但是PyPy和CPython有一些是不同的，這就導致相同的Python代碼在兩種解釋器下執行可能會有不同的結果，如果你的代碼要放到PyPy下執行，就需要了解PyPy和CPython的不同點，

Jython

Jython是運行在Java平臺上的Python解釋器，可以直接把Python代碼編譯成Java位元組碼執行，

IronPython

IronPython和Jython類似，只不過IronPython是運行在微軟.Net平臺上的Python解釋器，可以直接把Python代碼編譯成.Net的位元組碼，

小結：

　　Python的解釋器很多，但使用最廣泛的還是CPython，如果要和Java或.Net平臺互動，最好的辦法不是用Jython或IronPython，而是通過網路呼叫來互動，確保各程式之間的獨立性

二、python環境

windows下安裝Python（手動添加環境變數）以2.7版本舉例：

windows：

1 1、下載安裝包
2     https://www.python.org/downloads/
3 2、安裝
4     默認安裝路徑：C:\python27
5 3、配置環境變數
6     【右鍵計算機】--》【屬性】--》【高級系統設定】--》【高級】--》【環境變數】--》【在第二個內容框中找到 變數名為Path 的一行，雙擊】 --> 【Python安裝目錄追加到變值值中，用 ； 分割】
7     如：原來的值;C:\python27，切記前面有分號

windows下安裝Python（自動添加環境變數）以3,.5版本的舉例：

1. 官網下載：https://www.python.org/downloads/windows/

2. 選擇版本，

3. 自動添加環境變數，

4. 更改完成，

5. 點擊安裝即可，

linux：

1 無需安裝，原裝Python環境
2 ps：如果自帶2.6，請更新至2.7

三、python基礎初識

1. 運行python代碼

在d盤下創建一個t1.py檔案內容是：print('hello world')

打開windows命令列輸入cmd，確定后寫入代碼python d:t1.py

您已經運行了第一個python程式，即：終端---->cmd-----> python 檔案路徑，回車搞定~

2. 解釋器

上一步中執行 python d:t1.py 時，明確的指出 t1.py 腳本由 python 解釋器來執行，

如果想要類似于執行shell腳本一樣執行python腳本，例： ./t1.py ，那么就需要在 hello.py 檔案的頭部指定解釋器，如下：

1 #!/usr/bin/env python
2 print "hello,world"

如此一來，執行： ./t1.py 即可，

ps：執行前需給予t1.py 執行權限，chmod 755 t1.py

3. 注釋

當行注釋：# 被注釋內容

多行注釋：'''被注釋內容'''，或者"""被注釋內容"""

4. 變數

變數：把程式運行的中間結果臨時的存在記憶體里，以便后續的代碼呼叫，

4.1、宣告變數

lux = '魯迅本人'

上述代碼宣告了一個變數，變數名為： lux，變數name的值為："魯迅本人"

變數的作用：昵稱，其代指記憶體里某個地址中保存的內容

4.2、變數定義的規則：

變數名只能是字母、數字或下劃線的任意組合
變數名的第一個字符不能是數字
以下關鍵字不能宣告為變數名
['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']
變數的定義要具有可描述性，

4.3、推薦定義方式

#駝峰體

AgeOfOldboy = 56

NumberOfStudents = 80

#下劃線

age_of_oldboy = 56

number_of_students = 80

你覺得哪種更清晰，哪種就是官方推薦的，我想你肯定會先第2種,第一種AgeOfOldboy咋一看以為是AngelaBaby

4.4、變數的賦值

lux = '魯迅本人'、
name = '太白金星'

name1 = '太白金星'
name2 = name1
name3 = name2

4.5、定義變數不好的方式舉例

　　變數名為中文、拼音

　　變數名過長

　　變數名詞不達意

5. 常量

常量即指不變的量，如pai 3.141592653..., 或在程式運行程序中不會改變的量

舉例，假如老男孩老師的年齡會變，那這就是個變數，但在一些情況下，他的年齡不會變了，那就是常量，在Python中沒有一個專門的語法代表常量，程式員約定俗成用變數名全部大寫代表常量

AGE_OF_OLDBOY = 56

在c語言中有專門的常量定義語法，const int count = 60;一旦定義為常量，更改即會報錯

6. 基礎資料型別（初始）

什么是資料型別？

　　我們人類可以很容易的分清數字與字符的區別，但是計算機并不能呀，計算機雖然很強大，但從某種角度上看又很傻，除非你明確的告訴它，1是數字，“漢”是文字，否則它是分不清1和‘漢’的區別的，因此，在每個編程語言里都會有一個叫資料型別的東東，其實就是對常用的各種資料型別進行了明確的劃分，你想讓計算機進行數值運算，你就傳數字給它，你想讓他處理文字，就傳字串型別給他，Python中常用的資料型別有多種，今天我們暫只講3種，數字、字串、布爾型別

6.1、整數型別（int）

int（整型）

在32位機器上，整數的位數為32位，取值范圍為-2**31～2**31-1，即-2147483648～2147483647

在64位系統上，整數的位數為64位，取值范圍為-2**63～2**63-1，即-9223372036854775808～9223372036854775807

除了int之外， 其實還有float浮點型, 復數型

6.2、字串型別（str）

在Python中,加了引號的字符都被認為是字串！

1  name = "Alex Li" #雙引號
2 age = "22"       #只要加引號就是字串
3 age2 = 22          #int
4  
5 msg = '''My name is taibai, I am 22 years old!'''  #我擦，3個引號也可以
6  
7  hometown = 'ShanDong'   #單引號也可以

那單引號、雙引號、多引號有什么區別呢？讓我大聲告訴你，單雙引號木有任何區別，只有下面這種情況你需要考慮單雙的配合

msg = "My name is Alex , I'm 22 years old!"

多引號什么作用呢？作用就是多行字串必須用多引號

msg = '''
今天我想寫首小詩，
歌頌我的同桌，
你看他那烏黑的短發，
好像一只炸毛雞，
'''
print(msg)

字串拼接

數字可以進行加減乘除等運算，字串呢？讓我大聲告訴你，也能？what ?是的，但只能進行"相加"和"相乘"運算，

 1 >>> name
 2 'Alex Li'
 3 >>> age
 4 '22'
 5 >>> 
 6 >>> name + age  #相加其實就是簡單拼接
 7 'Alex Li22'
 8 >>> 
 9 >>> name * 10 #相乘其實就是復制自己多少次，再拼接在一起
10 'Alex LiAlex LiAlex LiAlex LiAlex LiAlex LiAlex LiAlex LiAlex LiAlex Li'

注意，字串的拼接只能是雙方都是字串，不能跟數字或其它型別拼接

 1 >>> type(name),type(age2)
 2 (<type 'str'>, <type 'int'>)
 3 >>> 
 4 >>> name
 5 'Alex Li'
 6 >>> age2
 7 22
 8 >>> name + age2
 9 Traceback (most recent call last):
10   File "<stdin>", line 1, in <module>
11 TypeError: cannot concatenate 'str' and 'int' objects #錯誤提示數字 和 字符 不能拼接

6.3、布林值（True，False），

布爾型別很簡單，就兩個值，一個True(真)，一個False(假), 主要用記邏輯判斷

但其實你們并不明白對么？ let me explain, 我現在有2個值， a=3, b=5 , 我說a>b你說成立么? 我們當然知道不成立，但問題是計算機怎么去描述這成不成立呢？或者說a< b是成立，計算機怎么描述這是成立呢？

沒錯，答案就是，用布爾型別

>>> a=3
>>> b=5
>>> 
>>> a > b #不成立就是False,即假
False
>>> 
>>> a < b #成立就是True, 即真
True

7. 程式互動

1 #!/usr/bin/env python
2 # -*- coding: utf-8 -*-
3   
4 # 將用戶輸入的內容賦值給 name 變數
5 name = input("請輸入用戶名：")
6   
7 # 列印輸入的內容
8 print(name)

執行腳本就會發現，程式會等待你輸入姓名后再往下繼續走，

可以讓用戶輸入多個資訊，如下

#!/usr/bin/env python
# -*- coding: utf-8 -*-
name = input("What is your name?")
age = input("How old are you?")
hometown = input("Where is your hometown?")

print("Hello ",name , "your are ", age , "years old, you came from",hometown)

8. 流程控制之--if

假如把寫程式比做走路，那我們到現在為止，一直走的都是直路，還沒遇到過分叉口，想象現實中，你遇到了分叉口，然后你決定往哪拐必然是有所動機的，你要判斷那條岔路是你真正要走的路，如果我們想讓程式也能處理這樣的判斷怎么辦？很簡單，只需要在程式里預設一些條件判斷陳述句，滿足哪個條件，就走哪條岔路，這個程序就叫流程控制，

if...else 陳述句

單分支

if 條件:
    滿足條件后要執行的代碼

雙分支

"""
if 條件:
    滿足條件執行代碼
else:
    if條件不滿足就走這段
"""
AgeOfOldboy = 48

if AgeOfOldboy > 50 :
    print("Too old, time to retire..")
else:
    print("還能折騰幾年!")

縮進

你會發現，上面的if代碼里，每個條件的下一行都縮進了4個空格，這是為什么呢？這就是Python的一大特色，強制縮進，目的是為了讓程式知道，每段代碼依賴哪個條件，如果不通過縮進來區分，程式怎么會知道，當你的條件成立后，去執行哪些代碼呢？

在其它的語言里，大多通過{}來確定代碼塊，比如C,C++,Java,Javascript都是這樣，看一個JavaScript代碼的例子

var age = 56
if ( age < 50){
  console.log("還能折騰")
    console.log('可以執行多行代碼')
}else{
   console.log('太老了')
}

在有{}來區分代碼塊的情況下，縮進的作用就只剩下讓代碼變的整潔了，

Python是門超級簡潔的語言，發明者定是覺得用{}太丑了，所以索性直接不用它，那怎么能區分代碼塊呢？答案就是強制縮進，

Python的縮進有以下幾個原則:

頂級代碼必須頂行寫，即如果一行代碼本身不依賴于任何條件，那它必須不能進行任何縮進
同一級別的代碼，縮進必須一致
官方建議縮進用4個空格，當然你也可以用2個，如果你想被人笑話的話，

多分支

回到流程控制上來，if...else ...可以有多個分支條件

if 條件:
    滿足條件執行代碼
elif 條件:
    上面的條件不滿足就走這個
elif 條件:
    上面的條件不滿足就走這個
elif 條件:
    上面的條件不滿足就走這個    
else:
    上面所有的條件不滿足就走這段

來個匹配成績的小程式吧，成績有ABCDE5個等級，與分數的對應關系如下

A    90-100
B    80-89
C    60-79
D    40-59
E    0-39

要求用戶輸入0-100的數字后，你能正確列印他的對應成績

score = int(input("輸入分數:"))

if score > 100:
    print("我擦，最高分才100...")
elif score >= 90:
    print("A")
elif score >= 80:
    print("B")
elif score >= 60:
    print("C")
elif score >= 40:
    print("D")
else:
    print("太笨了...E")

這里有個問題，就是當我輸入95的時候，它列印的結果是A,但是95 明明也大于第二個條件elif score >=80:呀, 為什么不列印B呢？這是因為代碼是從上到下依次判斷，只要滿足一個，就不會再往下走啦，這一點一定要清楚呀！

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