Python进阶学习笔记【干货分享】（一）
从今天开始，我们将连续四天为大家推出Python基础入门的课程笔记，内容涵盖Python基础语法、对象、字符串、列表、元组、字典、迭代器、生成器、异常等，从零开始教大家学Python。
目录
- 认识Python
- Python应用场景
- Python基础语法
一、认识Python
Python 是一种计算机程序设计语言。是一种动态的、面向对象的脚本语言，最初被设计用于编写自动化脚本(shell)，随着版本的不断更新和语言新功能的添加，越来越多被用于独立的、大型项目的开发。
Python 的创始人为荷兰人吉多·范罗苏姆（ Guido van Rossum ）。 1989 年圣诞节期间，在阿姆斯特丹， Guido 为了打发圣诞节的无趣，决心开发一个新的脚本解释程序，作为 ABC 语言的一种继承。之所以选中 Python （大蟒蛇的意思）作为该编程语言的名字，是取自英国 20 世纪 70 年代首播的电视喜剧《蒙提 . 派森干的飞行马戏团》（ Monty Python's Flying Circus ）。
ABC 是由 Guido 参加设计的一种教学语言。就 Guido 本人看来， ABC 这种语言非常优美和强大，是专门为非专业程序员设计的。但是 ABC 语言并没有成功，究其原因， Guido 认为是其非开放造成的。 Guido 决心在Python 中避免这一错误。同时，他还想实现在 ABC 中闪现过但未曾实现的东西。
就这样，Python 在 Guido 手中诞生了。可以说， Python 是从 ABC 发展起来。 Python 已经成为最受欢迎的程序设计语言之一。自从 2004 年以后， python 的使用率呈线性增长。 Python2 于 2000 年 10 月 16 日发布，稳定版本是 Python2.7 。 Python3 于 2008 年 12 月 3 日发布，不完全兼容 Python2 。 2011 年 1 月，它被 TIOBE 编程语言排行榜评为 2010 年度语言。
由于 Python 语言的简洁性、易读性以及可扩展性，在国外用 Python 做科学计算的研究机构日益增多，一些知名大学已经采用 Python 来教授程序设计课程。例如卡耐基梅隆大学的编程基础、麻省理工学院的计算机科学及编程导论就使用 Python 语言讲授。众多开源的科学计算软件包都提供了 Python 的调用接口，例如著名的计算机视觉库 OpenCV 、三维可视化库 VTK 、医学图像处理 库 ITK 。而 Python 专用的科学计算扩展库就更多了，例如：如下 3 个十分经典的科学计算扩展库： NumPy 、 SciPy 和 matplotlib ，它们分别为 Python提供了快速数组处理、数值运算以及绘图功能。因此 Python 语言及其众多的扩展库所构成的开发环境十分适合工程技术、科研人员处理实验数据、制作图表，甚至开发科学计算应用程序。
二、Python应用场景
1. Web应用开发
Python经常被用于 Web 开发。比如，通过 mod_wsgi 模块， Apache 可以运行用 Python 编写的 Web 程序。Python 定义了 WSGI 标准应用接口来协调 Http 服务器与基于 Python 的 Web 程序之间的通信。一些 Web 框架，如 Django,TurboGears,web2py,Zope 等，可以让程序员轻松地开发和管理复杂的 Web 程序。
2. 操作系统管理、服务器运维的自动化脚本
在很多操作系统里，Python是标准的系统组件。 大多数 Linux 发行版以及 NetBSD 、 OpenBSD 和 Mac OS X 都集成了 Python ，可以在终端下直接运行 Python 。有一些 Linux 发行版的安装器使用 Python 语言编写，比如 Ubuntu 的 Ubiquity 安装器 ,Red Hat Linux 和 Fedora 的 Anaconda 安装器。 Gentoo Linux 使用 Python来编写它的 Portage 包管理系统。 Python 标准库包含了多个调用操作系统功能的库。通过 pywin32 这个第三方软件 包， Python 能够访问 Windows 的 COM 服务及其它 Windows API 。使用 IronPython ， Python 程序能够直接调用 .Net Framework 。一般说来， Python 编写的系统管理脚本在可读性、性能、代码重用度、扩展性几方面都优于普通的 shell 脚本。
3. 网络爬虫
Python有大量的 HTTP 请求处理库和 HTML 解析库，并且有成熟高效的爬虫框架 Scrapy 和分布式解决方案 scrapy-redis ，在爬虫的应用方面非常广泛。
4. 科学计算
NumPy、 SciPy 、 Pandas 、 Matplotlib 可以让 Python 程序员编写科学计算程序。
5. 桌面软件
PyQt、 PySide 、 wxPython 、 PyGTK 是 Python 快速开发桌面应用程序的利器。
6. 服务器软件（网络软件）
Python对于各种网络协议的支持很完善，因此经常被用于编写服务器软件、网络爬虫。第三方库 Twisted 支持异步网络编程和多数标准的网络协议 ( 包含客户端和服务器 ) ，并且提供了多种工具，被广泛用于编写高性能的服务器软件。
7. 游戏
很多游戏使用C++编写图形显示等高性能模块，而使用 Python 或者 Lua 编写游戏的逻辑、服务器。相较于 Python ， Lua 的功能更简单、体积更小；而 Python 则支持更多的特性和数据类型。
8. 构思实现，产品早期原型和迭代
Google、 NASA 、 Facebook 都在内部大量地使用 Python 。
三、Python基础知识
1. 语法基础：注释
在程序中对某些代码进行标注说明，这就是注释的作用，能够大大增强程序的可读性。python 常用 单行注释是 # ，常用 多行注释是三对单引号 ''' '''
# 这是一个单行注释
# print("七月你好,我是八月.") 此行代码不执行显示.# 快捷键: ctrl + / 快速设置注释 和 快速取消注释'''这是一个多行注释该范围内的代码不会执行显示'''
2. 语法基础：数据类型
3. 语法基础：关键字和标识符
关键字
python 一些具有特殊功能的标识符，这就是所谓的关键字。 关键字 ，是 python 已经使用的了，所以不允许开发者自己定义和关键字相同的名字的标识符
那么 python 中关键字都有哪些呢？
['False', 'None', 'True', 'and', 'as', 'assert', 'break', 'class', 'continue', 'def', 'del', 'elif', 'else', 'except', 'finally', 'for', 'from', 'global', 'if', 'import', 'in', 'is', 'lambda', 'nonlocal', 'not', 'or', 'pass', 'raise', 'return', 'try', 'while', 'with', 'yield']
那么咱们如何去查询 python 中有哪些关键字呢？
# 在python中若想查询python中有哪些关键字可以先导入keyword模块
importkeyword#导入关键字模块print(keyword.kwlist)#查询所有关键字
实际操作
温馨提示: 咱们在起变量名或者文件名时不能使用这些关键字名字哟,否则会报错.抛出异常~请大家注意哟。
标识符
祖国的花朵(开发人员) 在程序中自定义的一些符号和名称。标示符是咱们自己定义的,如 变量名 、 函数名 、 类名 等。
标识符规则
定义这些标识符也有一定的规则： 标识符由字母下划线和数字组成,但是不能以数字开头,可以使用下划线或字母开头， 注意在 python 中，标识符是严格区分大小写的哟。 变量 Andy 不等于 变量 andy 这是两个变量。
标识符命名规则
命名规则,可以简单的理解为,咱们在起名字的时候是需要遵守相关规则的.主要是为了让别人一看就明白是什么意思,做什么用的.可以提高代码可读性。 比如：名字 就定义为 name , 定义学生用 student。
驼峰命名法
同时呢,在需要多个单词进行组合时,咱们使用 驼峰命名法： 小驼峰式命名法 ： 第一个单词以小写字母开始；第二个单词的首字母大写，例如：myName、aDog 大驼峰式命名法 ： 每一个单字的首字母都采用大写字母，例如：FirstName、LastName。 不过在程序员中还有一种命名法比较流行，就是用下划线“_”来连接所有的单词，比如send_buf
名字和对象之间关系
我们可以 用 = 等号， 建立立定义的变量名字和对象之间的引用关系,也可以用使用 del 来解除这种引用关系。
# 举个例子
name='天下第一帅'# 我将 天下第一帅 这个字符串赋值给了 name 这个变量名,可以理解为,下次我通过 name 名字可以联系到 天下第一帅 这个人.
实际操作
# del 解除引用关系
age =17# 永远17岁delage# del 是 delete 的缩写,此行代码表示删除 age 和 17 之间的引用关系print(age)# 因为已经删除引用关系,所以访问不到 17 这个数据,则抛出异常
实际操作
名字空间
当我们在定义了一些变量名，函数名，类名之后，会有一个空间来收纳这些名字和它们所对应的数据类型和数据内容。
# 举个栗子
height ='190CM'# 小编的理想身高.但是现实很残酷.deffunc1():passclassFun():pass
实际操作
使用 %whos 查看名字空间，我们也可以使用 %reset 来清空这个空间，清空之后，我们就需要重新执行一次定义的过程，才能重新存储在名字空间内。
实际操作
4. 语法基础：输出
普通的输出
python中的输出
用 print() 在括号中加上字符串，就可以向屏幕上输出指定的文字。比如输出 '李铁柱'，用代码实现如下：
name = '李铁柱'
print(name)
运行结果
print() 也可以打印整数，或者计算结果
# 举个例子
print(300)print(100 + 200)
实际操作
因此，我们可以把计算100 + 200 的结果打印得更漂亮一点：
print('100 + 200 = ', 100 + 200)
实际操作
注意，对于100 + 200，Python 解释器自动计算出结果 300，但是，'100 + 200 =' 是字符串而非数学公式，Python 把它视为字符串，直接进行打印输出。
5. 语法基础：格式化输出
格式化操作的目的，比如说有下列代码：
print('大家好，我叫 李铁柱，我今年 24 岁')
print('大家好，我叫 候德柱，我今年 25 岁')print('大家好，我叫 候不柱，我今年 26 岁')
大家仔细观察一下，能够看到，我在 print 输出自我介绍的时候，用了很多的相同字体，就只有一些不同的字段，那么咱们能否简化一下程序呢？
age = 24
print("我今年%d岁"% age)age +=25print("我今年%d岁"% age)age +=26print("我今年%d岁"% age)
实际操作
在程序中，看到了 % 这样的操作符，这就是 Python 中格式化输出。
age = 18
name ="小岳岳"print("我的姓名是%s, 年龄是%d"% (name, age))
运行结果
在这里咱们一次使用了两个格式化符号，分别是：%s 和 %d。 %s：表示格式化输出字符串 %d：表示格式化输出十进制整数 除了这两个格式化输出字符还有很多，往下看。
常用的格式化符号
6. 语法基础：输入
现在，你已经可以用 print() 输出你想要的结果了。但是，如果要 让用户从电脑输入一些字符 怎么办？Python 提供了一个 input() ，可以让用户输入字符串， 并存放到一个变量里 。比如输入用户的名字：
name = input() # input()
当你输入name = input()并按下回车后，Python交互式命令行就在等待你的输入了。这时，你可以输入任意字符，然后按回车后完成输入。 输入完成后，不会有任何提示，Python 交互式命令行又回到就绪状态了。那我们刚才输入的内容到哪去了？答案是存放到 name 变量里了。可以直接输入 name 查看变量内容：
7. 语法基础：运算符
标准操作符
python 同大多数语言一样，也有自己的操作符，分别用来应对不同的工作内容。今天要讲的是 Python 中最常用的几种标准操作符： 算术运算符、赋值运算符、比较运算符、逻辑运算符。
算数运算符
注意：混合运算时，优先级顺序为： ** 高于 * / % // 高于 + - ，为了避免歧义，建议使用 () 来处理运算符优先级。并且，不同类型的数字在进行混合运算时，整数将会转换成浮点数进行运算。
实际操作
a = 10
b=20print(a+b)print(a-b)print(a*b)print(a/b)
赋值运算符
实际操作
a = 10 # 单个赋值
b = 20c,d,e = 30,40,50# 多个赋值 c = 30 , d = 40 , e = 50print(a,b,c,d,e)
复合赋值运算符
实际操作
c = 40
a=20#print(c+=a) # 直接print() 是无法输出结果的哟c+=aprint(c)c-=aprint(c)c*=aprint(c)c/=aprint(c)c%=aprint(c)
（8）语法基础：常用的数据类型转换
数据类型转换
有时候，我们需要对数据内置的类型进行转换，数据类型的转换，你只需要将数据类型作为函数名即可。 以下几个内置的函数可以执行数据类型之间的转换。这些函数返回一个新的对象，表示转换的值。
类型转换
# 给小伙伴们举几个例子
#int(): 将数据转换为int类型str1 ="10"num1 =int(str1)print(int)#int() 处理浮点数，只留下整数部分，舍弃小数部分（并不是四舍五入操作）num2 =int(3.74)print(num2)# float() 将数据转化为浮点数str2 ="3.14"f1 = float(str2)print(type(f1))# str() : 转换为 字符串类型num1 =10f1 =3.14print(type(str(num1)))#eval(): 将字符串形式的数据，转换为原本的类型str1 ="3.14"print(type(eval(str1)))
操作结果
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