从 Zero到Hero，一文带你完全掌握 Python

第一个问题，什么是 Python ？根据 Python 之父 Guido van Rossum 的话，Python 是：

一种高级程序语言，其核心设计哲学是代码可读性和语法，能够让程序员用很少的代码来表达自己的想法。

对于我来说，学习 Python 的首要原因是，Python 是一种可以优雅编程的语言。它能够简单自然地写出代码和实现我的想法。

另一个原因是我们可以将 Python 用在很多地方：数据科学、Web 开发和机器学习等都可以使用 Python 来开发。Quora、Pinterest 和 Spotify 都使用 Python 来进行他们的后端 Web 开发。那么让我们来学习一下 Python 吧。

Python 基础

变量

你可以把变量想象成一个用来存储值的单词。我们看个例子。

Python 中定义一个变量并为它赋值是很容易的。假如你想存储数字 1 到变量 “one” ，让我们试试看：

one = 1

超级简单吧？你只需要把值 1 分配给变量 “one” 。

two = 2some_number = 10000

只要你想，你可以把任意的 值 赋给任何其他的 变量 。正如你从上面看到的那样，变量 “ two ” 存储整型变量 2 ， 变量 “ some_number ” 存储 10000 。

除了整型，我们还可以使用布尔值（True/Flase）、字符串、浮点型和其他数据类型。

# booleanstrue_boolean = Truefalse_boolean = False# stringmy_name = "Leandro Tk"# floatbook_price = 15.80

2.控制流程：条件语句

“ If ” 使用一个表达式来判断一个语句是 True 还是 False ，如果是 True ，那么执行 if 内的代码，例子如下：

if True:print("Hello Python If")if 2 > 1:print("2 is greater than 1")

2 比 1 大，所以 print 代码被执行。

当“ if ”里面的表达式是 false 时，“ else ” 语句将会执行。

if 1 > 2:print("1 is greater than 2")else:print("1 is not greater than 2")

1 比 2 小，所以 “ else ” 里面的代码会执行。

你也可以使用 “ elif ” 语句：

if 1 > 2:print("1 is greater than 2")elif 2 > 1:print("1 is not greater than 2")else:print("1 is equal to 2")

3. 循环和迭代

在 Python 中，我们可以用不同的形式进行迭代。我会说下 while 和 for。

While 循环：当语句是 True 时，while 内部的代码块会执行。所以下面这段代码会打印出 1 到 10 。

num = 1while num

while 循环需要 循环条件 ，如果条件一直是 True ，它将会一直迭代，当 num 的值为 11 时，循环条件为 false 。

另一段代码可以帮你更好的理解 while 语句的用法：

loop_condition = Truewhile loop_condition:print("Loop Condition keeps: %s" %(loop_condition))loop_condition = False

循环条件是 True 所以会一直迭代，直到为 False 。

For 循环：你可以在代码块上应用变量 “ num ” ，而 “for” 语句将为你迭代它。此代码将打印与 while 中相同的代码：从 1 到 10 。

for i in range(1, 11):print(i)

瞧见没？这太简单了。i 的范围从 1 开始一直到第 11 个元素（10是第十个元素）

List：集合 | 数组 | 数据结构

假如你想要在一个变量里存储整数 1 ，但是你也要存储 2 和 3 , 4 , 5 ...

不是用成百上千个变量，我有别的方法存储这些我想要存储的整数吗？你已经猜到了，确实有别的存储它们的方法。

列表是一个集合，它能够存储一列值（就像你想要存储的这些），那么让我们来用一下它：

my_integers = [1, 2, 3, 4, 5]

这真的很简单。我们创建了一个叫做 my_integer 的数组并且把数据存到了里面。

也许你会问：“我要怎样获取数组里的值？”

问的好。列表有一个叫做索引的概念。第一个元素的下表是索引0（0）。第二个的索引是1，以此类推，你应该明白的。

为了使它更加简洁，我们可以用它的索引代表数组元素。我画了出来：

用 Python 的语法，也很好去理解：

my_integers = [5, 7, 1, 3, 4]print(my_integers[0]) # 5print(my_integers[1]) # 7print(my_integers[4]) # 4

假如你不想存整数。你只想去存一些字符串，像你亲戚名字的列表。我的看起来是类似这样的：

relatives_names = [ "Toshiaki", "Juliana", "Yuji", "Bruno", "Kaio"]print(relatives_names[4]) # Kaio

它的原理跟存整数一样，很友好。

我们只学习了列表的索引是如何工作的，我还需要告诉你如何向列表的数据结构中添加一个元素（向列表中添加一个项目）。

最常用的向列表中添加新数据的方法是拼接。我们来看一下它是如何使用的：

bookshelf = []bookshelf.append("The Effective Engineer")bookshelf.append("The 4 Hour Work Week")print(bookshelf[0]) # The Effective Engineerprint(bookshelf[1]) # The 4 Hour Work W

拼接超级简单，你仅需要把一个元素（比如“有效的机器”）作为拼接参数。

好了，关于列表的知识这些就够了，让我们来看一下其它的数据结构。

字典：Key-Value 数据结构

现在我们知道 List 是有索引的整型数字集合。但如果我们不像使用整型数字作为索引呢？我们可以用其他的一些数据结构，比如数字、字符串或者其他类型的索引。

让我们学习下字典这种数据结构。字典是一个键值对的集合。字典差不多长这样：

dictionary_example = {"key1": "value1","key2": "value2","key3": "value3"}

Key 是指向 value 的索引。我们如何访问字典中的 value 呢？你应该猜到了，那就是使用 key 。 我们试一下：

dictionary_tk = {"name": "Leandro","nickname": "Tk","nationality": "Brazilian"}print("My name is %s" %(dictionary_tk["name"])) # My name is Leandroprint("But you can call me %s" %(dictionary_tk["nickname"])) # But you can call me Tkprint("And by the way I'm %s" %(dictionary_tk["nationality"])) # And by the way I'm Brazilian

我们有个 key (age) value (24），使用字符串作为 key 整型作为 value 。

我创建了一个关于我的字典，其中包含我的名字、昵称和国籍。这些属性是字典中的 key 。

就像我们学过的使用索引访问 list 一样，我们同样使用索引（在字典中 key 就是索引）来访问存储在字典中的 value 。

正如我们使用 list 那样，让我们学习下如何向字典中添加元素。字典中主要是指向 value 的 key 。当我们添加元素的时候同样如此：

dictionary_tk = {"name": "Leandro","nickname": "Tk","nationality": "Brazilian","age": 24}print("My name is %s" %(dictionary_tk["name"])) # My name is Leandroprint("But you can call me %s" %(dictionary_tk["nickname"])) # But you can call me Tkprint("And by the way I'm %i and %s" %(dictionary_tk["age"], dictionary_tk["nationality"])) # And by the way I'm Brazilian

我们只需要将一个字典中的一个 key 指向一个 value 。没什么难的，对吧？

迭代：通过数据结构进行循环

跟我们在 Python 基础中学习的一样，List 迭代十分简单。我们 Python 开发者通常使用 For 循环。我们试试看：

bookshelf = ["The Effective Engineer","The 4 hours work week","Zero to One","Lean Startup","Hooked"]for book in bookshelf:print(book)

对于在书架上的每本书，我们打印（ 可以做任何操作 ）到控制台上。超级简单和直观吧。这就是 Python 的美妙之处。

对于哈希数据结构，我们同样可以使用 for 循环，不过我们需要使用 key 来进行：

dictionary = { "some_key": "some_value" }for key in dictionary:print("%s --> %s" %(key, dictionary[key])) # some_key --> some_value

上面是如何在字典中使用 For 循环的例子。对于字典中的每个 key ，我们打印出 key 和 key 所对应的 value 。

另一种方式是使用 iteritems 方法。

dictionary = { "some_key": "some_value" }for key, value in dictionary.items():print("%s --> %s" %(key, value))# some_key --> some_value

我们命名两个参数为 key 和 value ，但是这不是必要的。我们可以随意命名。我们看下：

dictionary_tk = {"name": "Leandro","nickname": "Tk","nationality": "Brazilian","age": 24}for attribute, value in dictionary_tk.items():print("My %s is %s" %(attribute, value))# My name is Leandro# My nickname is Tk# My nationality is Brazilian# My age is 24

可以看到我们使用了 attribute 作为字典中 key 的参数，这与使用 key 命名具有同样的效果。真是太棒了！

类&对象

一些理论:

对象是对现实世界实体的表示，如汽车、狗或自行车。 这些对象有两个共同的主要特征： 数据 和 行为 。

汽车有 数据 ，如车轮的数量，车门的数量和座位的空间，并且它们可以表现出其行为：它们可以加速，停止，显示剩余多少燃料，以及许多其他的事情。

我们将 数据 看作是面向对象编程中的属性和行为。 又表示为：

数据 属性和行为 方法

而 类 是创建单个对象的蓝图。 在现实世界中，我们经常发现许多相同类型的对象。 比如说汽车。 所有的汽车都有相同的构造和模型（都有一个引擎，轮子，门等）。每辆车都是由同一套蓝图构造成的，并具有相同的组件。

Python 面向对象编程模式：ON

Python，作为一种面向对象编程语言，存在这样的概念： 类 和 对象 。

一个类是一个蓝图，是对象的模型。

那么，一个类是一个模型，或者是一种定义 属性 和 行为 的方法（正如我们在理论部分讨论的那样）。举例来说，一个车辆 类 有它自己的 属性 来定义这个 对象 是个什么样的车辆。一辆车的属性有轮子数量，能源类型，座位容量和最大时速这些。

考虑到这一点，让我们来看看 Python 的 类 的语法：

class Vehicle:pass

上边的代码，我们使用 class 语句 来定义一个类。是不是很容易？

对象是一个 类 的实例化，我们可以通过类名来进行实例化。

car = Vehicle()print(car) #

在这里，car 是类 Vehicle 的对象（或者实例化）。

记得车辆 类 有四个 属性 ：轮子的数量，油箱类型，座位容量和最大时速。当我们新建一个车辆 对象 时要设置所有的 属性 。所以在这里，我们定义一个 类 在它初始化的时候接受参数：

class Vehicle:def __init__(self, number_of_wheels, type_of_tank, seating_capacity, maximum_velocity):self.number_of_wheels = number_of_wheelsself.type_of_tank = type_of_tankself.seating_capacity = seating_capacityself.maximum_velocity = maximum_velocity

这个 init 方法 。我们称之为构造函数。因此当我们在创建一个车辆 对象 时，可以定义这些 属性 。想象一下，我们喜欢 Tesla Model S ，所以我们想创建一个这种类型的 对象。 它有四个轮子，使用电能源，五座并且最大时时速是250千米（155英里）。我们开始创建这样一个 对象 ：

tesla_model_s = Vehicle(4, 'electric', 5, 250)

四轮+电能源+五座+最大时速250千米。

给大家分享如何解决 Python2 和 python3 共存

Python3 被越来越多的开发者所接受，同时让人尴尬的是很多遗留的老系统依旧运行在 Python2 的环境中，因此有时你不得不同时在两个版本中进行开发，调试。

如何在系统中同时共存 Python2 和 Python3 是开发者不得不面对的问题，一个利好的消息是，Anaconda 能完美解决Python2 和 Python3 的共存问题，而且在 Windows 平台经常出现安装依赖包（比如 MySQL-python）失败的情况也得以解决。

Anaconda 是什么？

Anaconda 是 Python 的一个发行版，如果把 Python 比作 Linux，那么 Anancoda 就是 CentOS 或者 Ubuntu。它解决了Python开发者的两大痛点。

第一：提供包管理，功能类似于 pip，Windows 平台安装第三方包经常失败的场景得以解决。

第二：提供虚拟环境管理，功能类似于 virtualenv，解决了多版本Python并存问题。

下载 Anaconda

直接在官网下载最新版本的 https://www.continuum.io/downloads 安装包， 选择 Python3.6 版本的安装包，下载完成后直接安装，安装过程选择默认配置即可，大约需要1.8G的磁盘空间。

conda 是 Anaconda 下用于包管理和环境管理的命令行工具，是 pip 和 vitualenv 的组合。安装成功后 conda 会默认加入到环境变量中，因此可直接在命令行窗口运行 conda 命令

如果你熟悉 virtualenv，那么上手 conda 非常容易，不熟悉 virtulenv 的也没关系，它提供的命令就几个，非常简单。我们可以利用 conda 的虚拟环境管理功能在 Python2 和 Python3 之间自由切换。

多版本切换

# 基于 python3.6 创建一个名为test_py3 的环境conda create --name test_py3 python=3.6 # 基于 python2.7 创建一个名为test_py2 的环境conda create --name test_py2 python=2.7# 激活 test 环境activate test_py2 # windowssource activate test_py2 # linux/mac# 切换到python3activate test_py3

更多命令，可查看帮助 conda -h

包管理工具

conda 的包管理功能是对 pip 的一种补充，如果当前已经激活了某个Python环境，那么就可以在当前环境开始安装第三方包。

# 安装 matplotlib conda install matplotlib# 查看已安装的包conda list# 包更新conda update matplotlib# 删除包conda remove matplotlib

对于那些用 pip 无法安装成功的模块你都可以尝试用 conda 来安装，如果用 conda 找不到相应的包，当然你继续选择 pip 来安装包也是没问题的。

提高下载速度

Anaconda 的镜像地址默认在国外，用 conda 安装包的时候会很慢，目前可用的国内镜像源地址是清华大学提供的。修改 ~/.condarc (Linux/Mac) 或 C:Users当前用户名.condarc (Windows) 配置

channels:- https://mirrors.tuna.tsinghua.edu.cn/anaconda/pkgs/free/- defaultsshow_channel_urls: true

除此之外，你也可以把 pip 的镜像源地址也换成国内的，豆瓣源速度比较快。修改 ~/.pip/pip.conf (Linux/Mac) 或 C:Users当前用户名pippip.ini (Windows) 配置：