python从安装到到数据分析应用高手 Python语言基础知识

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本文主要介绍python的历史发展，安装应用，语言特点与基本常识。

Python语言历史与趋势剖析

•1991年第一个Python编译器（也是解释器）诞生，作者 是Guido von Rossum ，用C语言实现并能够调用C库(.so文 件)。

•Python是一门跨平台的脚本语言，Python规定了一个 Python语法规则，实现了Python语法的解释程序就成为 了Python的解释器。Python 是解释性、面向对象、直译 式、动态数据类型的高级程序设计语言，也是一种功能 强大而完善的通用型语言。从诞生时Python已经具有了： 类(class)、函数(function)、异常处理(exception)，包括表(list)、元组(tuple)和词典(dictionary)在内的核心数据类型， 以及模块(module)为基础的扩展能力。

•Python语法简明清晰和开发效率高，因此在开发者中日 益流行起来，尤其是在人工智能领域Python编程更为高 效。

•C/C++、Java、Python三者对比

Python语言版本介绍

•Python发展至今有两个主要版本，分别是Python 2和Python 3。

•Python 2发布于2000年年底，语法更加清晰和更 具包容性。

•Python 3于2008年年末发布，以解决和修正以前 语言版本的内在设计缺陷。Python 3开发的重点 是清理代码库并删除冗余，清晰地表明只能用一 种方式来执行给定的任务。

•对Python 3.0的主要修改包括将print语句更改为 内置函数，改进整数分割的方式，并对 Unicode 提供更多的支持。

Windows安装Python语言

•下载地址：https://www.python.org/downloads/

•双击安装：

•环境变量：

•计算机-属性-高级系统设置-高级-环境变量à-系统变量。添加Python安装路径至path的值，如果 Python安装在C盘根目录，那么路径就是 C:\Python361。

Linux安装Python语言

1.安装依赖环境

# yum -y install zlib-devel bzip2-devel openssl-devel ncurses- devel sqlite-devel readline-devel tk-devel gdbm-devel db4- devel libpcap-devel xz-devel

2.下 载 Python3 https://www.python.org/downloads/

#wget https://www.python.org/ftp/python/3.6.1/Python- 3.6.1.tgz

3.安装python3

安装在/usr/local/python3 创建目录：

# mkdir -p /usr/local/python3

解压Python-3.6.1.tgz包

# tar -zxvf Python-3.6.1.tgz

4.进入解压后的目录，编译安装。

# cd Python-3.6.1

# ./configure –prefix=/usr/local/python3

# make

# make install

或者

# make && make install

5.建立python3的软链

# ln -s /usr/local/python3/bin/python3 /usr/bin/python3

6.并将/usr/local/python3/bin加入PATH # vim ~/.bash_profile

# .bash_profile

# Get the aliases and functions

if [ -f ~/.bashrc ]; then

. ~/.bashrc fi

# User specific environment and startup programs PATH=$PATH:$HOME/bin:/usr/local/python3/bin export PATH

按ESC，输入:wq回车退出。

修改完记得执行行下面的命令，让上一步的修改生效：

# source ~/.bash_profile

检查Python3及pip3是否正常可用：

# python3 -V Python 3.6.1

创建一下pip3的软链接

# ln -s /usr/local/python3/bin/pip3 /usr/bin/pip3

# pip3 -V

pip 9.0.1 from /usr/local/python3/lib/python3.6/site-packages (python3.6)

Python语言升级

修改当前python命令版本。安装完成后，查看python版本：

# python -V Python 2.6.6

发现版本并没有改变，需要手动建立软链接：

# rm -f /usr/bin/python

不必担心误删除，因为在/usr/bin目录下还有一个

python2.6命令：

# python2.6 -V Python 2.6.6

所以rm -f即可

建立软链接：

# ln -s /usr/local/python3/bin/python3 /usr/bin/python

现在再查看python版本：

# python -V Python 3.6.1

升级版本后，由于yum只支持到python2.6，为了防止yum 失效，修改/usr/bin/yum文件：

# vi /usr/bin/yum

将第一行的 #!/usr/bin/python 修改为 #!/usr/bin/python2.6

保存退出即可。

如何运行Python程序

•交互式运行

$ python

>>> print(“hi, Andrew”);

•脚本式运行

编辑first.py文件，输入Python代码：

#!/usr/bin/env python print(“hi, Andrew!”);

运行命令：

$ python first.py

$ chmod a+x first.py

$ first.py

•脚本式运行（运行时命令行传入参数） 编辑argument.py文件，输入Python代码： from sys import argv

print(argv[0]) print(argv[1]) print(argv[2])

运行命令：

$ python argument.py a1 a2

Anaconda3开发环境介绍

•下载地址： https://repo.continuum.io/archive/Anaconda3-4.4.0- Windows-x86_64.exe

•双击安装：

•Anaconda是专注于数据分析的Python发行版本，包含了 conda、Python等190多个科学计算包及其依赖项， Anaconda通过管理工具包、开发环境、Python版本，简 化了Python的安装部署工作流程。可以方便地安装、更 新、卸载工具包，而且安装时能自动安装相应的依赖包， 同时还能使用不同的虚拟环境隔离不同要求的项目。其 中conda是Anaconda中带的管理工具，管理开源包

（packages）和虚拟环境（environment）；pip是Python 默认开源包（packages）管理工具，有些包在conda中查 找不到或者版本比较老，可用pip进行安装；

pip

•pip是一个通用的Python包管理工具。提供了对 Python包的查找、下载、安装、卸载的功能。

•官方提供的pip示例

•$ pip install requests

•$ pip search json

•$ pip show numpy

•$ pip uninstall requests

安装pip

•首先安装pip。 https://pip.pypa.io/en/latest/installing.html#install-pip python get-pip.py •设置好环境变量，在Path的后面增加：

;J:\ProgramData\Anaconda3\Scripts

•安装库

pip install numpy pip install matplotlib

pip安装依赖包

•下载地址

https://download.lfd.uci.edu/pythonlibs/u2hcgva4/basem ap-1.2.0-cp36-cp36m-win_amd64.whl

•安装wheels

pip install basemap-1.2.0-cp36-cp36m-win_amd64.whl

使用pip

PyCharm开发环境介绍

•下载地址： •https://download.jetbrains.8686c.com/python/pycharm-community-2017.1.4.exe

•双击安装：

Python中文编码

•Python中默认的编码格式是ASCII 格式，在默认编码时无法正确处理汉字，所以在读取中文时会报错。

•解决方法：只要在代码文件开头加入一行# -*- coding: UTF-8 -*- 或 者 #coding=utf-8 就行了。注意：#coding=utf-8 的= 号两边不能有空 格。所以代码中包含中文，就需要在头部指定编码。

•例如(Python 2.0+)：

#!/usr/bin/python

# -*- coding: UTF-8 -*-

print “我是Python数据分析”

•注意：Python3.X 源码文件默认使用utf-8编码，所以可以正常解析中文，无需指定UTF-8 编码。

•例如(Python 3.0+)：

#!/usr/bin/python

print(“我是Python数据分析”)

•注意：如果使用编辑器，同时需要设置py 文件存储的格式为UTF-8，否则会出现类似以下错误信息：

SyntaxError: (unicode error) ‘utf-8’ codec can’t decode byte 0xc4 in position 0:

invalid continuation byte

Python标识符

•在Python语言中标识符由英文字母、数字以及下 划线(_)组成，但不能以数字开头，标识符是区 分大小写的。

•以下划线开头的标识符是有特殊意义。以单下划 线开头 _age 的代表不能直接访问的类属性，需 通过类提供的接口进行访问，不能用 from xxx import * 而导入；

•以双下划线开头的 balance 代表类的私有成员； 以双下划线开头和结尾的 main__ 代表Python

里特殊方法专用的标识，如 init () 代表类的 构造函数。

Python行和缩进

•Python语言与其他语言最大的区别是：Python的 代码块不使用大括号 {} 来控制代码块，如类、 函数、循环以及其他逻辑判断。Python则是采用 缩进来控制代码模块。

•缩进的空白数量是可变的，但是所有代码块语句 必须包含相同的缩进空白数量，这个必须严格执 行。缩进的空白一般采用4个空格，几乎不使用 tab符号。因此，在Python的代码块中必须使用 相同数目的行首缩进空格数。

•Python通过首行缩进控制代码逻辑，因此需要谨 慎使用空格缩进。

•Python语句中一般以新行作为语句的结束符。但是可以使用斜杠

（ \）将一行的语句分为多行显示，如下所示：

total = item_one + \ item_two + \ item_three

•如果语句中包含[]、{} 或() 括号就不需要使用多行连接符。如下实例：

days= [‘Monday’, ‘Tuesday’, ‘Wednesday’, ‘Thursday’, ‘Friday’]

Python引号

•Python可以使用单引号(‘)、双引号(” )、三引号(”’或”””)

来表示字符串，引号的开始与结束必须是相同的类型。

•其中三引号可以由多行组成，编写多行文本的快捷语法， 常用于文档字符串，在文件的特定地点，被当做注释。

word = ‘word’

sentence = “这是一个句子。”

paragraph = “””这是一个段落。 包含了多个语句”””

Python注释

•Python中的注释分为单行注释和多行注释。

单行 注释采用#开头，注释可以在语句或表达式行末；

多行注释使用三个单引号(”’)或三个双引号(“””) 括起来。

#!/usr/bin/python

# -*- coding: UTF-8 -*-

# 文件名：test.py

# 第一个注释

print “Hello, YinLiQing!”; # 第二个注释

Python代码格式

Python语法特点

•以冒号(:)作为语句块的开始

•不必使用分号(;)作为结尾

•同一行可以输入多条语句,方法是用分号;分开

•井字号(#)作为注解符号，同行井字号后的任何字將被忽略

•使用4个空格作为缩排区块的依据 不必指定变量类型 (runtime时binding)

Python保留字

•保留字即关键字，关键字不能用作任何标识符名称。 Python的标准库提供了一个 keyword 模块，可以输出当 前版本的所有关键字：

•>>> import keyword

•>>> keyword.kwlist

•[‘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’]