Python语言入门

介绍

Python是一种高级编程语言，因其简单易学、功能强大而受到广泛欢迎。它适用于Web开发、数据分析、人工智能等多个领域。本文将详细介绍Python语言的基础知识，帮助初学者快速上手。

安装Python

在开始编写Python代码之前，首先需要在计算机上安装Python。可以从Python官方网站下载适合自己操作系统的版本。安装完成后，可以在命令行输入以下命令检查安装是否成功：

python --version

第一个Python程序

安装完成后，打开任意代码编辑器（如VS Code、PyCharm）或Python自带的IDLE，输入以下代码：

print("Hello, World!")

保存文件后运行，即可看到输出结果：

Hello, World!

Python基础语法

变量与数据类型

在Python中，变量不需要显式声明类型。常见的数据类型有整数、浮点数、字符串、列表、元组和字典。

# 整数
a = 10
print(a)

# 浮点数
b = 3.14
print(b)

# 字符串
c = "Python"
print(c)

# 列表
d = [1, 2, 3, 4, 5]
print(d)

# 元组
e = (1, 2, 3)
print(e)

# 字典
f = {"name": "Alice", "age": 25}
print(f)

运算符

Python支持多种运算符，包括算术运算符、比较运算符和逻辑运算符。

# 算术运算符
x = 10
y = 3
print(x + y)  # 加法
print(x - y)  # 减法
print(x * y)  # 乘法
print(x / y)  # 除法
print(x % y)  # 取余
print(x ** y)  # 幂运算
print(x // y)  # 取整除

# 比较运算符
print(x > y)   # 大于
print(x < y)   # 小于
print(x == y)  # 等于
print(x != y)  # 不等于

# 逻辑运算符
print(x > 5 and y < 5)  # 与
print(x > 5 or y > 5)   # 或
print(not (x > 5))      # 非

控制结构

Python支持条件语句和循环语句。

# 条件语句
age = 18
if age >= 18:
    print("成年人")
else:
    print("未成年人")

# 循环语句
# for循环
for i in range(5):
    print(i)

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

函数

函数是代码重用的基本单元。在Python中可以使用def关键字定义函数。

def greet(name):
    return f"Hello, {name}!"

print(greet("Alice"))
print(greet("Bob"))

文件操作

Python提供了丰富的文件操作接口，常见的操作包括读取和写入文件。

# 写入文件
with open("example.txt", "w") as file:
    file.write("Hello, World!")

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

异常处理

在Python中，可以使用try、except、finally块来处理异常。

try:
    result = 10 / 0
except ZeroDivisionError:
    print("除零错误")
finally:
    print("执行完成")

模块与包

Python的强大之处在于其丰富的标准库和第三方库。可以使用import语句导入模块或包。

import math
print(math.sqrt(16))

# 安装并使用第三方库
# 例如安装requests库：pip install requests
import requests
response = requests.get("https://www.python.org")
print(response.status_code)

进阶内容

面向对象编程

Python是面向对象的编程语言，支持类和对象的概念。

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

    def bark(self):
        return f"{self.name} is barking"

dog1 = Dog("Buddy", 3)
print(dog1.bark())

文件与目录操作

使用os和shutil模块可以进行文件与目录的操作。

import os
import shutil

# 创建目录
os.mkdir("test_dir")

# 重命名目录
os.rename("test_dir", "new_test_dir")

# 删除目录
os.rmdir("new_test_dir")

# 复制文件
shutil.copy("example.txt", "copy_example.txt")

# 删除文件
os.remove("copy_example.txt")

数据处理

Pandas是一个强大的数据处理库，适用于数据清洗和分析。

import pandas as pd

# 创建数据框
data = {"name": ["Alice", "Bob", "Charlie"], "age": [25, 30, 35]}
df = pd.DataFrame(data)
print(df)

# 读取CSV文件
df = pd.read_csv("data.csv")
print(df.head())

# 数据清洗
df = df.dropna()  # 删除缺失值
df = df[df["age"] > 20]  # 筛选年龄大于20的行