统计师的Python日记【第1天：谁来给我讲讲Python？】
统计师的Python日记
【第一天】谁来给我讲讲Python？
我是一名数据分析师，曾在漫长的岁月中使用SAS、Matlab和R（使用频率依次递减）。其他如SPSS、STATA、Eviews也都是必备的基本技能。或许是网上嘈嘈杂杂的关于大数据、互联网的新形势争论，或许是招聘网站上越来越多的技能需求，让我在某一天突然想学点Python，是的需要学点Python了，虽然我现在不知道它能干什么。
“谁来给我讲讲Python？”
作为无基础的初学者，只想先大概了解一下Python，随便编个小程序，并能看懂一般的程序，那些什么JAVA啊、C啊、继承啊、异常啊通通不懂，于是我找了很多资料，并过滤掉了对我这个阶段而言的无用信息，写成下面这篇日记，以完全初学者的角度入手，里面有我学习过程中提出的一些疑问，和我找到答案，简单、清晰。
今天的学习大纲如下：
一、为什么学Python？
二、安装与熟悉
1、安装
2、熟悉
三、容器
1、什么是容器
2、序列的一些通用操作
3、列表操作
4、字符串操作
5、字典操作
日记小结
一、为什么学Python？
在搜索Python相关用处的时候，看到一些帖子讨论，坚定了我学习Python的决定：
知乎网友张博：
“楼主不知道知乎就是用Python做支撑的么？”
知乎网友吴畅：
“Python会提高程序员的审美标准。”
外刊IT评论：
“跟C/C++/Java相比 — Python/Ruby能让你用少的多的多的代码写出相同的程序。”
人大经济论坛网友“zxn2011”：
“在纽约做了一年多的数据的dataanalyst,基本上已经抛弃MATLAB,95%的工作都是用python和R和sas完成。”
“你学matlab不是也要学编程吗？既然都是编程，为什么不学一个彻底的编程语言呢。而且今后和CTP等交易平台对接的话,matlab就无能为力了，到时候再学python岂不是晚了。”
（注：据笔者后来了解，matlab似乎也是可以与CTP平台对接的。）
Bruce Eckel：Life is short, you need Python. 人生苦短，我用Python。
…...
还有很多，不管怎样，作为一名偏向经济、金融的统计分析人员，想与杀入自己领域的IT码农们争一方天下，Python是个捷径。因此，今天，我开始学习Python！
二、安装与熟悉
1. 安装
去这里下载Python并安装https://www.python.org/download/，我装了2.7.7，并去这里下载一些扩展模块http://www.lfd.uci.edu/~gohlke/pythonlibs，各种模块，无论是32位还是64位，应有尽有。这里先下载Numpy，对应我电脑32位的，版本2.7的，如果不知道自己电脑室32位还是64位，那就都下下来，到时候哪个安装成功，就说明适合那个。
下载安装之后，打开pythonshell，在这个界面就可以使用python了。
2. 熟悉
在正式介绍python之前，了解下面两个基本操作对后面的学习是有好处的：
（1）基本的输入输出
可以在Python中使用+、-、*、/直接进行四则运算。
————————————
>>>1+3*3
10
————————————
也可以用print语句来显示
————————————
>>>print1+3*3
10
————————————
输入字符，可以用双引号或者单引号：
————————————
>>>print"hello"
hello
>>>print'hello'
hello
————————————
在字符串的输入中，为了便于阅读，想要换行再输，可以使用反斜线：
————————————
>>>print "abc\
ABC"
abcABC
————————————
这个时候我有了一个疑问：
“如果不是为了易读，这个字符串本身就是要换行该怎么办？”
答案是使用三个双引号把内容给括住：
————————————
>>>print """abc
ABC"""
abc
ABC
————————————
（2）导入模块
使用import可以导入模块，导入之后，就可以使用这个模块下面的函数了。
比如导入math模块，然后使用math模块下面的sqrt函数：
————————————
>>>importmath
>>>math.sqrt(9)
3.0
————————————
这时我有疑问了：
“每次引用函数的时候，math这个模块前缀都要带吗？可不可以不带？”
直接输入sqrt(9)是会报错的，好烦人，那么有什么办法可以不用每次都带前缀？办法是有的，用“from 模块 import 函数”的格式先把函数给“拿”出来。
————————————
>>>from math import sqrt
>>>sqrt(9)
3.0
————————————
这样每次使用sqrt函数的时候就不用再加math前缀了。当我正准备跳过的时候，又有了一个问题？
“math模块下面有那么多函数，可不可以写一个语句，然后math下面所有函数都可以直接使用？”
调用了math下面的sqrt函数，写一个from…import…，再调用下面的floor，还要写一个，如此也挺麻烦的，有个办法可以一下把所有函数都给“拿”出来：
——————————————
>>>from math import *
>>>sqrt(9)
3
>>>floor(32.9)
32.0
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当然，后来我了解到，应该尽量避免使用from…import…而使用import语句⊙﹏⊙，因为这样可以更加易读，也可以避免冲突。
三、容器
1、什么是容器
开始学Python时，被它的数据结构，什么字典、序列、元组等等搞的很混乱，估计有跟我一样的初学者，所以我梳理了一下留存：
首先要从容器说起，Python中有一种名为容器的数据结构，顾名思义，容器，就是装数据的器具，它主要包括序列和词典，其中序列又主要包括列表、元组、字符串等（见下面那张图）。
- 列表的基本形式比如：[1,3,6,10]或者[‘yes’,’no’,’OK’]
- 元组的基本形式比如：(1,3,6,10)或者(‘yes’,’no’,’OK’)
- 字符串的基本形式比如：’hello’
以上几种属于序列，序列中的每一个元素都被分配一个序号——即元素的位置，也称为“索引”，第一个索引，即第一个元素的位置是0，第二个是1，依次类推。列表和元组的区别主要在于，列表可以修改，而元组不能（注意列表用中括号而元组用括号）。序列的这个特点，使得我们可以利用索引来访问序列中的某个或某几个元素，比如：
——————————————
>>>a=[1,3,6,10]
>>>a[2]
6
>>>b=(1,3,6,10)
>>>b[2]
6
>>>c=’hello’
>>>c[0:3]
‘hel’
——————————————
而与序列对应的“字典”则不一样，它是一个无序的容器，
- 它的基本形式比如：d={7:'seven',8:'eight',9:'nine'}
这是一个“键—值”映射的结构，因此字典不能通过索引来访问其中的元素，而要根据键来访问其中的元素：
——————————————
>>>d={7:'seven',8:'eight',9:'nine'}
>>>d[8]
'eight'
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2、序列的一些通用操作
除了上面说到的索引，列表、元组、字符串等这些序列还有一些共同的操作。
（1）索引（补充上面）
序列的最后一个元素的索引，也可以是-1，倒数第二个也可以用-2，依次类推：
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>>>a=[1,3,6,10]
>>>a[3]
10
>>>a[-1]
10
——————————————
（2）分片
使用分片操作来访问一定范围内的元素，它的格式为：
- a[开始索引:结束索引:步长]
那么访问的是，从开始索引号的那个元素，到结束索引号-1的那个元素，每间隔步长个元素访问一次，步长可以忽略，默认步长为1。
——————————————
>>>c=’hello’
>>>c[0:3]
‘hel’
>>>c[0:4:2]
‘hl’
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这个就好像把一个序列给分成几片几片的，所以叫做“分片”
（3）序列相加
即两种序列合并在一起，
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>>>[1,2,3]+[4,5,6]
[1,2,3,4,5,6]
>>>‘hello,’+’world!’
‘hello,world!’
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两种相同类型的序列才能相加
（4）乘法
即序列可以被重复n次
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>>>’hello’*5
‘hellohellohellohellohello’
——————————————
（5）成员资格
为了检查一个值是否在序列中，可以用in运算符
——————————————
>>> 'o' in a
True
>>> 't' in a
False
——————————————
下面可以用这张表回忆一下几个操作分别是干嘛的：
回忆 | 解释 | 备注 |
|---|---|---|
索引是干嘛的？ | 序列中列表的位置 | 第一个从0开始，最后一个索引号可以用-1表示 |
分片是干嘛的？ | 把序列分成一片一片 | 也就是访问序列中一定范围内的元素 |
序列相加是干嘛的？ | 两个序列的合并 | |
乘法是干嘛的？ | 序列重复n遍 | |
成员资格是干嘛的？ | 检查某个元素是否在序列中 | 在则返回true，否则false |
3、列表操作
以上是序列共有的一些操作，列表也有一些自己独有的操作，这是其他序列所没有的
（1）List函数
可以通过list(序列)函数把一个序列转换成一个列表：
——————————————
>>> list(‘hello’)
[‘h’,’e’,’l’,’l’,’o’]
——————————————
（2）元素赋值、删除
元素删除——del a[索引号]
元素赋值——a[索引号]=值
——————————————
>>> a
'hello'
>>> b=list(a)
>>> b
['h', 'e', 'l', 'l', 'o']
>>> del b[2]
>>> b
['h', 'e', 'l', 'o']
>>> b[2]='t'
>>> b
['h', 'e', 't', 'o']
——————————————
分片赋值——a[开始索引号:结束索引号]=list(值)
为列表的某一范围内的元素赋值，即在开始索引号到结束索引号-1的区间几个元素赋值，比如，利用上面语句，如何把hello变成heyyo？
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>>> b
['h', 'e', 'l', 'l', 'o']
>>> b[2:4]=list('yy')
>>> b
['h', 'e', 'y', 'y', 'o']
——————————————
注意虽然“ll”处于“hello”这个单词的第2、3号索引的位置，但赋值时是用b[2:4]而不是b[2:3]，另外注意list()用小括号。
（3）列表方法
上面说过list函数，函数这个东西在很多语言中都有，比如excel里面的if函数、vlookup函数，SQL里面的count函数，以及各种语言中都有的sqrt函数等等，python中也有很多函数。
Python中的方法，是一个“与某些对象有紧密联系的”函数，所以列表方法，就是属于列表的函数，它可以对列表实现一些比较深入的操作，方法这样调用：
对象.方法(参数)
那么列表方法的调用就理所当然是：
列表.方法(参数)
常用的列表方法这么几个，以a=['h','e','l','l','o']为例：
实现功能 | 方法 | 例 |
|---|---|---|
给列表a的n索引位置插入一个元素m | a.insert(n,m) | >>>a.insert(2,'t')>>>a>>>['h','e','t','l','l','o'] |
给列表的最后添加元素m | a.append(m) | >>>a.insert(2,'q')>>>a>>>['h','e','l','l','o','q'] |
返回a列表中，元素m第一次出现的索引位置 | a.index(m) | >>>a.index('e')>>>1 |
删除a中的第一个m元素 | a.remove(m) | >>>b.index('l')>>>b>>>['h','e','l','o'] |
将列表a反转 | a.reverse() | >>>b.reverse()>>>b>>>['o','l','l','e','h'] |
将列表a从大到小排列 | a.sort() | >>>b.sort()>>>b>>>['e','h','l','l','o'] |
弄这么几个常用的列表方法意思一下，更多的函数可以需要的时候再查，百度一下就OK。
注意如果a不是列表，比如是字符串的话，结果会报错，因为这些方法都是列表方法。
4、字符串操作
（1）字符串转换
字符串转换，主要指是转换字符串的宽度（占多少位）、精度、类型。以前我觉得字符串有什么需要转换的，输入要输入的就好了，其实不然，比如e这个常数，有时候我需要显示具体的数字，有时候保留两位显示，有时候保留5位显示，有时候甚至10位，不可能每次去查，用字符串转换一下就行，一般用如下格式转换：
'%宽度.精度类型'% 要转换的值
比如，现在用这个语句把e分别保留2位、5位、10位小数显示：
——————————————
>>> '%10.2f'%e
' 2.72'
>>> '%10.5f'%e
' 2.71828'
>>> '%10.10f'%e
'2.7182818285'
——————————————
以上的三个例子，都是指定宽度为10，因此不够的空格填补，如果不想有空格怎么办？
- 不想留空格，直接不填宽度，
- 宽度之前加0，表示前面的空格将用0填充；
- 宽度之前加减号-，表示左对齐：
——————————————
>>> '%.2f'%e
'2.72'
>>> '%010.2f'%e
'0000002.72'
>>> '%-10.2f'%e
'2.72 '
——————————————
（2）字符串方法
字符串也有自己的方法，以b='hello'为例：
实现功能 | 方法 | 例 |
|---|---|---|
查找字符串a中某个字符元素n的索引号 | b.find(n) | >>> b.find('e')1 |
将列表中的字符串用某符号穿起来 | 符号.join(列表) | >>>a=['h','e','l','l','o']>>>'+'.join(a)>>>'h+e+l+l+o' |
将字符串的所有字母小写 | b.lower() | >>>'TT'.lower()>>>'tt' |
将字符串的某个字母大写 | b.title() | >>> b.title()>>>'Helo' |
将字符串b中的n替换成m | b.replace(n,m) | >>> b.replace('h', 'p')>>>'pello' |
字符串的方法还有很多，在需要的时候百度之就OK。
5、字典操作
（1）dict函数
dict函数可以通过关键字参数来创建字典，格式为：
dict(参数1=值1,参数2=值2, …)={参数1:值1, 参数2=值2, …}
比如，如何创建一个名字name为jiayounet，年龄age为28的字典？
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>>> dict(name='jiayounet',age=27)
{'age': 27, 'name': 'jiayounet'}
——————————————
此外，dict函数还可以把下面的序列变成字典形式：
比如某银行想找到最有价值的那个客户，现在经过某个算法从数据库中找到了这个客户，他的信息是这样的：[('name', 'jiayounet'), ('age',27)]，该客户名字为jiayounet，年龄是27岁，这个结果很不易读，现在想转化成字典形式呈现：
——————————————
>>> dict( [('name','shushuo'),('age',27)] )
{'age': 27, 'name': 'shushuo'}
——————————————
（2）基本操作
字典的基本行为与列表在很多地方都相似（很多地方说与序列相似，这里还是觉得是与序列中的列表相似，还记得那张图吧），下面的例子以序列a=[1,3,6,10]，字典f={'age': 27, 'name': 'shushuo'}为例
功能 | 列表操作 | 字典操作 | ||
|---|---|---|---|---|
格式 | 例 | 格式 | 例 | |
求长度 | len(列表) | >>>len(a)4 | len(字典) | >>>len(f)2 |
找到某位置上的值 | 列表[索引号] | >>>a[1]3 | 字典[键] | >>>f['age']27 |
元素赋值 | 列表[索引]=值 | >>>a[2]=1>>>a[1,3,1,10] | 字典[键]=值 | >>>f['age']=28>>>f{'age': 28, 'name': 'shushuo'} |
元素删除 | del 列表[索引] | >>>del a[1]>>>a[1,6,10] | del 字典[键] | >>> del f['name']>>> f{'age': 28} |
成员资格 | 元素 in 列表 | >>> 1 in aTrue | 键 in 字典 | >>> 'age' in fTrue |
注意成员资格中，是“键in 字典”，查找的是键而不是值。
日记小结：
今天学习了Python的基本页面、操作，以及几种主要的容器类型，天还要学习Python的函数、循环和条件、类，然后才算是对Python有一个大致的了解。