本文目錄一覽:
- 1、什麼是Python?
- 2、如何用Python在10分鐘內建立一個預測模型
- 3、一文帶你讀懂Python中的進程
- 4、python的五個特點介紹
- 5、Python是什麼
- 6、萬字乾貨,Python語法大合集,一篇文章帶你入門
什麼是Python?
Python是什麼?
Python由荷蘭數學和計算機科學研究學會的Guido van Rossum於1990 年代初設計,作為一門叫做ABC語言的替代品。Python提供了高效的高級數據結構,還能簡單有效地面向對象編程。Python語法和動態類型,以及解釋型語言的本質,使它成為多數平台上寫腳本和快速開發應用的編程語言,隨着版本的不斷更新和語言新功能的添加,逐漸被用於獨立的、大型項目的開發。
Python解釋器易於擴展,可以使用C或C++(或者其他可以通過C調用的語言)擴展新的功能和數據類型。 Python 也可用於可定製化軟件中的擴展程序語言。Python豐富的標準庫,提供了適用於各個主要系統平台的源碼或機器碼。
Python語言的優缺點
優點
簡單:Python是一種代表簡單主義思想的語言。閱讀一個良好的Python程序就感覺像是在讀英語一樣。它使你能夠專註於解決問題而不是去搞明白語言本身。
易學:Python極其容易上手,因為Python有極其簡單的說明文檔 [11] 。
易讀、易維護:風格清晰劃一、強制縮進
用途廣泛
速度快:Python 的底層是用 C 語言寫的,很多標準庫和第三方庫也都是用 C 寫的,運行速度非常快。 [7]
免費、開源:Python是FLOSS(自由/開放源碼軟件)之一。使用者可以自由地發布這個軟件的拷貝、閱讀它的源代碼、對它做改動、把它的一部分用於新的自由軟件中。FLOSS是基於一個團體分享知識的概念。
高層語言:用Python語言編寫程序的時候無需考慮諸如如何管理你的程序使用的內存一類的底層細節。
可移植性:由於它的開源本質,Python已經被移植在許多平台上(經過改動使它能夠工作在不同平台上)。這些平台包括Linux、Windows、FreeBSD、Macintosh、Solaris、OS/2、Amiga、AROS、AS/400、BeOS、OS/390、z/OS、Palm OS、QNX、VMS、Psion、Acom RISC OS、VxWorks、PlayStation、Sharp Zaurus、Windows CE、PocketPC、Symbian以及Google基於linux開發的android平台。
解釋性:一個用編譯性語言比如C或C++寫的程序可以從源文件(即C或C++語言)轉換到一個你的計算機使用的語言(二進制代碼,即0和1)。這個過程通過編譯器和不同的標記、選項完成。
運行程序的時候,連接/轉載器軟件把你的程序從硬盤複製到內存中並且運行。而Python語言寫的程序不需要編譯成二進制代碼。你可以直接從源代碼運行 程序。
在計算機內部,Python解釋器把源代碼轉換成稱為字節碼的中間形式,然後再把它翻譯成計算機使用的機器語言並運行。這使得使用Python更加簡單。也使得Python程序更加易於移植。
面向對象:Python既支持面向過程的編程也支持面向對象的編程。在“面向過程”的語言中,程序是由過程或僅僅是可重用代碼的函數構建起來的。在“面向對象”的語言中,程序是由數據和功能組合而成的對象構建起來的。
Python是完全面向對象的語言。函數、模塊、數字、字符串都是對象。並且完全支持繼承、重載、派生、多繼承,有益於增強源代碼的復用性。Python支持重載運算符和動態類型。相對於Lisp這種傳統的函數式編程語言,Python對函數式設計只提供了有限的支持。有兩個標準庫(functools, itertools)提供了Haskell和Standard ML中久經考驗的函數式程序設計工具。
可擴展性、可擴充性:如果需要一段關鍵代碼運行得更快或者希望某些算法不公開,可以部分程序用C或C++編寫,然後在Python程序中使用它們。
Python本身被設計為可擴充的。並非所有的特性和功能都集成到語言核心。Python提供了豐富的API和工具,以便程序員能夠輕鬆地使用C語言、C++、Cython來編寫擴充模塊。Python編譯器本身也可以被集成到其它需要腳本語言的程序內。因此,很多人還把Python作為一種“膠水語言”(glue language)使用。使用Python將其他語言編寫的程序進行集成和封裝。在Google內部的很多項目,例如Google Engine使用C++編寫性能要求極高的部分,然後用Python或Java/Go調用相應的模塊。《Python技術手冊》的作者馬特利(Alex Martelli)說:“這很難講,不過,2004 年,Python 已在Google 內部使用,Google 召募許多 Python 高手,但在這之前就已決定使用Python,他們的目的是 Python where we can, C++ where we must,在操控硬件的場合使用C++,在快速開發時候使用 Python。”
可嵌入性:可以把Python嵌入C/C++程序,從而向程序用戶提供腳本功能。
豐富的庫:Python標準庫確實很龐大。它可以幫助處理各種工作,包括正則表達式、文檔生成、單元測試、線程、數據庫、網頁瀏覽器、CGI、FTP、電子郵件、XML、XML-RPC、HTML、WAV文件、密碼系統、GUI(圖形用戶界面)、Tk和其他與系統有關的操作。這被稱作Python的“功能齊全”理念。除了標準庫以外,還有許多其他高質量的庫,如wxPython、Twisted和Python圖像庫等等。
規範的代碼:Python採用強制縮進的方式使得代碼具有較好可讀性。而Python語言寫的程序不需要編譯成二進制代碼。Python的作者設計限制性很強的語法,使得不好的編程習慣(例如if語句的下一行不向右縮進)都不能通過編譯。其中很重要的一項就是Python的縮進規則。一個和其他大多數語言(如C)的區別就是,一個模塊的界限,完全是由每行的首字符在這一行的位置來決定(而C語言是用一對花括號{}來明確的定出模塊的邊界,與字符的位置毫無關係)。通過強製程序員們縮進(包括if,for和函數定義等所有需要使用模塊的地方),Python確實使得程序更加清晰和美觀。
高級動態編程:雖然Python可能被粗略地分類為“腳本語言”(script language),但實際上一些大規模軟件開發計劃例如Zope、Mnet及BitTorrent,Google也廣泛地使用它。Python的支持者較喜歡稱它為一種高級動態編程語言,原因是“腳本語言”泛指僅作簡單程序設計任務的語言,如shellscript、VBScript等只能處理簡單任務的編程語言,並不能與Python相提並論。
做科學計算優點多:說起科學計算,首先會被提到的可能是MATLAB。除了MATLAB的一些專業性很強的工具箱還無法被替代之外,MATLAB的大部分常用功能都可以在Python世界中找到相應的擴展庫。和MATLAB相比,用Python做科學計算有如下優點:
● 首先,MATLAB是一款商用軟件,並且價格不菲。而Python完全免費,眾多開源的科學計算庫都提供了Python的調用接口。用戶可以在任何計算機上免費安裝Python及其絕大多數擴展庫。
● 其次,與MATLAB相比,Python是一門更易學、更嚴謹的程序設計語言。它能讓用戶編寫出更易讀、易維護的代碼。
● 最後,MATLAB主要專註於工程和科學計算。然而即使在計算領域,也經常會遇到文件管理、界面設計、網絡通信等各種需求。而Python有着豐富的擴展庫,可以輕易完成各種高級任務,開發者可以用Python實現完整應用程序所需的各種功能。
缺點
單行語句和命令行輸出問題:很多時候不能將程序連寫成一行,如import sys;for i in sys.path:print i。而perl和awk就無此限制,可以較為方便的在shell下完成簡單程序,不需要如Python一樣,必須將程序寫入一個.py文件。
給初學者帶來困惑:獨特的語法,這也許不應該被稱為局限,但是它用縮進來區分語句關係的方式還是給很多初學者帶來了困惑。即便是很有經驗的Python程序員,也可能陷入陷阱當中。
運行速度慢:這裡是指與C和C++相比。Python開發人員盡量避開不成熟或者不重要的優化。一些針對非重要部位的加快運行速度的補丁通常不會被合併到Python內。所以很多人認為Python很慢。不過,根據二八定律,大多數程序對速度要求不高。在某些對運行速度要求很高的情況,Python設計師傾向於使用JIT技術,或者用使用C/C++語言改寫這部分程序。可用的JIT技術是PyPy。
如何用Python在10分鐘內建立一個預測模型
預測模型的分解過程
我總是集中於投入有質量的時間在建模的初始階段,比如,假設生成、頭腦風暴、討論或理解可能的結果範圍。所有這些活動都有助於我解決問題,並最終讓我設計出更強大的商業解決方案。為什麼你要在前面花費這段時間,這有充分的理由:
你有足夠的時間投入並且你是無經驗的(這是有影響的)
你不帶有其它數據觀點或想法的偏見(我總是建議,在深入研究數據之前做假設生成)
在後面的階段,你會急於完成該項目而沒有能力投入有質量的時間了。
這個階段需要投入高質量時間,因此我沒有提及時間表,不過我建議你把它作為標準的做法。這有助於你建立建立更好地預測模型,在後面的階段的只需較少的迭代工作。讓我們來看看建立第一個模型的剩餘階段的時間表:
數據描述性分析——50%的時間
數據預處理(缺失值和異常值修復)——40%的時間
數據建模——4%的時間
性能預測——6%的時間
讓我們一步一步完成每個過程(每一步投入預測的時間):
階段1:描述性分析/數據探索
在我剛開始成為數據科學家的時候,數據探索佔據了我大量的時間。不過,隨着時間的推移,我已經把大量的數據操作自動化了。由於數據準備佔據建立第一個模型工作量的50%,自動化的好處是顯而易見的。
這是我們的第一個基準模型,我們去掉任何特徵設計。因此,描述分析所需的時間僅限於了解缺失值和直接可見的大的特徵。在我的方法體系中,你將需要2分鐘來完成這一步(假設,100000個觀測數據集)。
我的第一個模型執行的操作:
確定ID,輸入特徵和目標特徵
確定分類和數值特徵
識別缺失值所在列
階段2:數據預處理(缺失值處理)
有許多方法可以解決這個問題。對於我們的第一個模型,我們將專註於智能和快速技術來建立第一個有效模型。
為缺失值創建假標誌:有用,有時缺失值本身就攜帶了大量的信息。
用均值、中位數或其它簡單方法填補缺失值:均值和中位數填補都表現良好,大多數人喜歡用均值填補但是在有偏分布的情況下我建議使用中位數。其它智能的方法與均值和中位數填補類似,使用其它相關特徵填補或建立模型。比如,在Titanic生存挑戰中,你可以使用乘客名字的稱呼,比如:“Mr.”, “Miss.”,”Mrs.”,”Master”,來填補年齡的缺失值,這對模型性能有很好的影響。
填補缺失的分類變量:創建一個新的等級來填補分類變量,讓所有的缺失值編碼為一個單一值比如,“New_Cat”,或者,你可以看看頻率組合,使用高頻率的分類變量來填補缺失值。
由於數據處理方法如此簡單,你可以只需要3到4分鐘來處理數據。
階段3:數據建模
根據不同的業務問題,我推薦使用GBM或RandomForest技術的任意一種。這兩個技術可以極其有效地創建基準解決方案。我已經看到數據科學家通常把這兩個方法作為他們的第一個模型同時也作為最後一個模型。這最多用去4到5分鐘。
階段4:性能預測
有各種各樣的方法可以驗證你的模型性能,我建議你將訓練數據集劃分為訓練集和驗證集(理想的比例是70:30)並且在70%的訓練數據集上建模。現在,使用30%的驗證數據集進行交叉驗證並使用評價指標進行性能評估。最後需要1到2分鐘執行和記錄結果。
本文的目的不是贏得比賽,而是建立我們自己的基準。讓我們用python代碼來執行上面的步驟,建立你的第一個有較高影響的模型。
讓我們開始付諸行動
首先我假設你已經做了所有的假設生成並且你擅長使用python的基本數據科學操作。我用一個數據科學挑戰的例子來說明。讓我們看一下結構:
步驟1:導入所需的庫,讀取測試和訓練數據集。
#導入pandas、numpy包,導入LabelEncoder、random、RandomForestClassifier、GradientBoostingClassifier函數
import pandas as pd
import numpy as np
fromsklearn.preprocessing import LabelEncoder
import random
fromsklearn.ensemble import RandomForestClassifier
from sklearn.ensembleimport GradientBoostingClassifier
#讀取訓練、測試數據集
train=pd.read_csv(‘C:/Users/AnalyticsVidhya/Desktop/challenge/Train.csv’)
test=pd.read_csv(‘C:/Users/AnalyticsVidhya/Desktop/challenge/Test.csv’)
#創建訓練、測試數據集標誌
train=’Train’
test=’Test’
fullData =pd.concat(,axis=0) #聯合訓練、測試數據集
步驟2:該框架的第二步並不需要用到python,繼續下一步。
步驟3:查看數據集的列名或概要
fullData.columns # 顯示所有的列名稱
fullData.head(10) #顯示數據框的前10條記錄
fullData.describe() #你可以使用describe()函數查看數值域的概要
步驟4:確定a)ID變量 b)目標變量 c)分類變量 d)數值變量 e)其他變量。
ID_col =
target_col =
cat_cols =
num_cols= list(set(list(fullData.columns))-set(cat_cols)-set(ID_col)-set(target_col)-set(data_col))
other_col= #為訓練、測試數據集設置標識符
步驟5:識別缺失值變量並創建標誌
fullData.isnull().any()#返回True或False,True意味着有缺失值而False相反
num_cat_cols = num_cols+cat_cols # 組合數值變量和分類變量
#為有缺失值的變量創建一個新的變量
# 對缺失值標誌為1,否則為0
for var in num_cat_cols:
if fullData.isnull().any()=True:
fullData=fullData.isnull()*1
步驟6:填補缺失值
#用均值填補數值缺失值
fullData = fullData.fillna(fullData.mean(),inplace=True)
#用-9999填補分類變量缺失值
fullData = fullData.fillna(value = -9999)
步驟7:創建分類變量的標籤編碼器,將數據集分割成訓練和測試集,進一步,將訓練數據集分割成訓練集和測試集。
#創建分類特徵的標籤編碼器
for var in cat_cols:
number = LabelEncoder()
fullData = number.fit_transform(fullData.astype(‘str’))
#目標變量也是分類變量,所以也用標籤編碼器轉換
fullData = number.fit_transform(fullData.astype(‘str’))
train=fullData=’Train’]
test=fullData=’Test’]
train = np.random.uniform(0, 1, len(train)) = .75
Train, Validate = train=True], train=False]
步驟8:將填補和虛假(缺失值標誌)變量傳遞到模型中,我使用隨機森林來預測類。
features=list(set(list(fullData.columns))-set(ID_col)-set(target_col)-set(other_col))
x_train = Train.values
y_train = Train.values
x_validate = Validate.values
y_validate = Validate.values
x_test=test.values
random.seed(100)
rf = RandomForestClassifier(n_estimators=1000)
rf.fit(x_train, y_train)
步驟9:檢查性能做出預測
status = rf.predict_proba(x_validate)
fpr, tpr, _ = roc_curve(y_validate, status)
roc_auc = auc(fpr, tpr)
print roc_auc
final_status = rf.predict_proba(x_test)
test=final_status
test.to_csv(‘C:/Users/Analytics Vidhya/Desktop/model_output.csv’,columns=)
現在可以提交了!
一文帶你讀懂Python中的進程
進程
進程(Process)是計算機中的程序關於某數據集合上的一次運行,即正在運行的程序,是系統進行資源分配和調度的基本單位,進程是對正在運行程序的一個抽象,在早期面向進程設計的計算機結構中,進程是程序的基本執行實體,在當代面向線程設計的計算機結構中,進程是線程的容器,線程是執行的實體。進程的概念起源於操作系統,是操作系統最核心的概念,操作系統的其他所有內容都是圍繞進程的概念展開的。
在早期計算機中可以利用的cpu只有一個,為了充分利用CPU性能,提高用戶操作體驗,出現了多道技術。將一個單獨的cpu虛擬成多個cpu(多道技術:時間多路復用和空間多路復用+硬件上支持隔離),即使在一個單核CPU也能保證支持(偽)並發的能力。如果沒有進程的抽象,現代計算機將不復存在。
狹義定義:進程是正在運行的程序的實例(an instance of a computer program that is being executed)。
廣義定義:進程是一個具有一定獨立功能的程序關於某個數據集合的一次運行活動。它是操作系統動態執行的基本單元,在傳統的操作系統中,進程既是基本的分配單元,也是基本的執行單元。
操作系統的作用:
隱藏複雜的硬件接口,提供良好的抽象接口。
管理、調度進程,使多個進程對硬件的競爭變得有序。
多道技術:針對早期單核CPU,實現多個程序的並發執行,現在的主機一般是多核,每個核都會利用多道技術,如有4個cpu,運行於cpu1的某個程序遇到io阻塞,會等到io結束再重新調度,重新調度是可能會被調度到4個cpu中的任意一個,具體由操作系統調度算法決定。
多道技術的主要特性如下:
(1)空間上的復用:內存中可以同時有多道程序。
(2)物理隔離:多個程序在內存中都有各自獨立的內存空間,互不影響。
(3)時間上的復用:多個程序在操作系統的調度算法下,在不同的時間段內分別佔有CPU資源。
需要注意的是如果一個進程長時間佔用CPU資源,操作系統會強制將CPU資源分配給其它在就緒隊列中的程序,避免一個程序長時間佔有CPU資源,導致其它程序無法運行。
相關推薦:《Python視頻教程》
關於進程的一些概念:
第一,進程是一個實體。每一個進程都有它自己的地址空間,一般情況下,包括文本區域(text region)、數據區域(data region)和堆棧(stack region)。文本區域存儲處理器執行的代碼,數據區域存儲變量和進程執行期間使用的動態分配的內存,堆棧區域存儲着活動過程調用的指令和本地變量。
第二,進程是一個“執行中的程序”。程序是一個沒有生命的實體,只有處理器賦予程序生命時(操作系統將程序加載到內存),它才能成為一個活動的實體,我們稱其為進程。
進程是操作系統中最基本、重要的概念。是多道程序系統出現後,為了刻畫系統內部出現的動態情況,描述系統內部各道程序的活動規律引進的一個概念,所有多道程序設計操作系統都建立在進程的基礎上。
進程的特性:
動態性:進程的實質是程序在多道程序系統中的一次執行過程,進程是動態產生,動態消亡的。
並發性:任何進程都可以同其他進程一起並發執行
獨立性:進程是一個能獨立運行的基本單位,同時也是系統分配資源和調度的獨立單位;
異步性:由於進程間的相互制約,使進程具有執行的間斷性,即進程按各自獨立的、不可預知的速度向前推進
結構特徵:進程由程序、數據和進程控制塊三部分組成。
多個不同的進程可以包含相同的程序,一個程序在不同的數據集里就構成不同的進程,能得到不同的結果,但是執行過程中,程序不能發生改變。
進程與程序的區別:
程序是指令和數據的有序集合,是對指令、數據及其組織形式的描述,其本身沒有任何運行的含義,是一個靜態的概念。而進程是程序在處理機上的一次執行過程,它是一個動態的概念。
程序可以作為一種軟件資料長期存在,而進程是有一定生命期的。程序是永久的,進程是暫時的。
進程的調度:
要想多個進程交替運行,操作系統必須對這些進程進行調度,這個調度也不是隨機進行的,而是需要遵循一定的法則,由此就有了進程的調度算法。
1、先來先服務算法
先來先服務(FCFS)調度算法是一種最簡單的調度算法,該算法既可用於作業調度,也可用於進程調度。FCFS算法比較有利於長作業(進程),而不利於短作業(進程)。由此可知,本算法適合於CPU繁忙型作業,而不利於I/O繁忙型的作業(進程)。
2、短作業優先調度算法
短作業(進程)優先調度算法(SJ/PF)是指對短作業或短進程優先調度的算法,該算法既可用於作業調度,也可用於進程調度。但其對長作業不利;不能保證緊迫性作業(進程)被及時處理;作業的長短只是被估算出來的。
3、時間片輪轉法
時間片輪轉(Round Robin,RR)法的基本思路是讓每個進程在就緒隊列中的等待時間與享受服務的時間成比例。在時間片輪轉法中,需要將CPU的處理時間分成固定大小的時間片,例如,幾十毫秒至幾百毫秒。如果一個進程在被調度選中之後用完了系統規定的時間片,但又未完成要求的任務,則它自行釋放自己所佔有的CPU而排到就緒隊列的末尾,等待下一次調度。同時,進程調度程序又去調度當前就緒隊列中的第一個進程。
顯然,輪轉法只能用來調度分配一些可以搶佔的資源。這些可以搶佔的資源可以隨時被剝奪,而且可以將它們再分配給別的進程。CPU是可搶佔資源的一種。但打印機等資源是不可搶佔的。由於作業調度是對除了CPU之外的所有系統硬件資源的分配,其中包含有不可搶佔資源,所以作業調度不使用輪轉法。
在輪轉法中,時間片長度的選取非常重要。首先,時間片長度的選擇會直接影響到系統的開銷和響應時間。如果時間片長度過短,則調度程序搶佔處理機的次數增多。這將使進程上下文切換次數也大大增加,從而加重系統開銷。反過來,如果時間片長度選擇過長,例如,一個時間片能保證就緒隊列中所需執行時間最長的進程能執行完畢,則輪轉法變成了先來先服務法。時間片長度的選擇是根據系統對響應時間的要求和就緒隊列中所允許最大的進程數來確定的。
在輪轉法中,加入到就緒隊列的進程有3種情況:
(1)一種是分給它的時間片用完,但進程還未完成,回到就緒隊列的末尾等待下次調度去繼續執行。
(2)另一種情況是分給該進程的時間片並未用完,只是因為請求I/O或由於進程的互斥與同步關係而被阻塞。當阻塞解除之後再回到就緒隊列。
(3)第三種情況就是新創建進程進入就緒隊列。
如果對這些進程區別對待,給予不同的優先級和時間片從直觀上看,可以進一步改善系統服務質量和效率。例如,我們可把就緒隊列按照進程到達就緒隊列的類型和進程被阻塞時的阻塞原因分成不同的就緒隊列,每個隊列按FCFS原則排列,各隊列之間的進程享有不同的優先級,但同一隊列內優先級相同。這樣,當一個進程在執行完它的時間片之後,或從睡眠中被喚醒以及被創建之後,將進入不同的就緒隊列。
多級反饋隊列:
前面介紹的各種用作進程調度的算法都有一定的局限性。如短進程優先的調度算法,僅照顧了短進程而忽略了長進程,而且如果並未指明進程的長度,則短進程優先和基於進程長度的搶佔式調度算法都將無法使用。
而多級反饋隊列調度算法則不必事先知道各種進程所需的執行時間,而且還可以滿足各種類型進程的需要,因而它是目前被公認的一種較好的進程調度算法。在採用多級反饋隊列調度算法的系統中,調度算法的實施過程如下所述。
(1) 應設置多個就緒隊列,並為各個隊列賦予不同的優先級。第一個隊列的優先級最高,第二個隊列次之,其餘各隊列的優先權逐個降低。該算法賦予各個隊列中進程執行時間片的大小也各不相同,在優先權愈高的隊列中,為每個進程所規定的執行時間片就愈小。例如,第二個隊列的時間片要比第一個隊列的時間片長一倍,……,第i+1個隊列的時間片要比第i個隊列的時間片長一倍。
(2) 當一個新進程進入內存後,首先將它放入第一隊列的末尾,按FCFS原則排隊等待調度。當輪到該進程執行時,如它能在該時間片內完成,便可準備撤離系統;如果它在一個時間片結束時尚未完成,調度程序便將該進程轉入第二隊列的末尾,再同樣地按FCFS原則等待調度執行;如果它在第二隊列中運行一個時間片後仍未完成,再依次將它放入第三隊列,……,如此下去,當一個長作業(進程)從第一隊列依次降到第n隊列後,在第n 隊列便採取按時間片輪轉的方式運行。
(3) 僅當第一隊列空閑時,調度程序才調度第二隊列中的進程運行;僅當第1~(i-1)隊列均空時,才會調度第i隊列中的進程運行。如果處理機正在第i隊列中為某進程服務時,又有新進程進入優先權較高的隊列(第1~(i-1)中的任何一個隊列),則此時新進程將搶佔正在運行進程的處理機,即由調度程序把正在運行的進程放回到第i隊列的末尾,把處理機分配給新到的高優先權進程。
python的五個特點介紹
python的五個特點是簡單易學;既支持面向過程編程,也支持面向對象編程;可移植性;不需要編譯成二進制代碼,可以直接從源代碼運行程序;是開源軟件之一,那麼python的五個特點是什麼?下面就給大家具體介紹一下。
Python是什麼
1、Python 介紹
學習一門新的語言之前,首先簡單了解下這門語言的背景。Python 是一種面向對象的解釋型計算機程序設計語言,由荷蘭人 Guido van Rossum 於 1989 年發明,第一個公開發行版發行於 1991 年。Python 在設計上堅持了清晰劃一的風格,這使得 Python 成為一門易讀、易維護,並且被大量用戶所歡迎的、用途廣泛的語言。Python 具有豐富和強大的庫。它常被昵稱為膠水語言,能夠把用其他語言製作的各種模塊(尤其是 C/C++)很輕鬆地聯結在一起。
2、Python 技術浪潮
IT 行業熱門技術,更新換代非常的快,技術的浪潮一波接着一波,最初的浪潮無疑是桌面時代,使用 C# 搭建桌面應用開始嶄露頭角,MFC 還是計算機科學專業必學會的東西。接着就是以網站搭建為應用的背景,PHP,Ruby 等語言為主的。再到近幾年非常火熱的以移動開發為應用背景,Java(Android 開發)或者 OC(iOS 開發)語言為主。很明顯如今的浪潮就是以大數據和機器學習為應用背景,Python 語言為主。站在風尖浪口,豬都可以飛的起來。抓住這波技術浪潮,對於從事 IT 行業的人員來說有莫大的幫助。
3、Python 學習
學習一項新的技術,起步時最重要的是什麼?就是快速入門。學習任何一個學科的知識時,都有一個非常重要的概念:最少必要知識。當需要獲得某項技能的時候,一定要想辦法在最短的時間裡弄清楚都有哪些最少必要知識,然後迅速掌握它們。
對於快速入門 python 來說最少必要知識,有以下幾點。
(1) Python 基礎語法
找一本淺顯易懂,例子比較好的教程,從頭到尾看下去。不要看很多本,專註於一本。把裡面的例程都手打一遍,搞懂為什麼。推薦去看《簡明python教程》,非常好的一本 Python 入門書籍。
(2)Python 實際項目
等你對 Python 的語法有了初步的認識,就可以去找些 Python 實際項目來練習。對於任何計算機編程語言來說,以實際項目為出發點,來學習新的技術,是非常高效的學習方式。在練習的過程中你會遇到各種各樣的問題:基礎的語法問題(關鍵字不懂的拼寫),代碼毫無邏輯,自己的思路無法用代碼表達出來等等。這時候針對出現的問題,找到對應解決辦法,比如,你可以重新查看書本上的知識(關於基礎語法問題),可以通過谷歌搜索碰到的編譯錯誤(編輯器提示的錯誤),學習模仿別人已有的代碼(寫不出代碼)等等。已實際項目來驅動學習,會讓你成長非常的快。Python 實際項目網上非常的多,大家可以自己去搜索下。合理利用網絡資源,不要意味的只做伸手黨。
(3) Python 的學習規劃
當你把上面兩點做好以後,你就已經入門了 Python,接下來就是規劃好自己的以後的學習規劃。能找到一個已經會 Python 的人。問他一點學習規劃的建議,然後在遇到卡殼的地方找他指點。這樣會事半功倍。但是,要學會搜索,學會如何更好地提問,沒人會願意回答顯而易見的問題。當然如果你身邊沒有人會 Python,也可以在網上搜索相應的資料。
Python 可以做的事非常的多,比如:Python 可以做日常任務,比如自動備份你的MP3;可以做網站,很多著名的網站像知乎、YouTube 就是 Python 寫的;可以做網絡遊戲的後台,很多在線遊戲的後台都是 Python 開發的。每個人都有自己感興趣的方向,有的對網站開發比較感興趣,有的對數據處理感興趣,有的對後台感興趣。所以你們可以根據自己感興趣的方向,網上搜索相關資料,加以深入的學習,規劃好自己未來的方向。只要堅持,你就能精通 Python,成為未來搶手的人才。
萬字乾貨,Python語法大合集,一篇文章帶你入門
這份資料非常純粹,只有Python的基礎語法,專門針對想要學習Python的小白。
Python中用#表示單行注釋,#之後的同行的內容都會被注釋掉。
使用三個連續的雙引號表示多行注釋,兩個多行注釋標識之間內容會被視作是注釋。
Python當中的數字定義和其他語言一樣:
我們分別使用+, -, *, /表示加減乘除四則運算符。
這裡要注意的是,在Python2當中,10/3這個操作會得到3,而不是3.33333。因為除數和被除數都是整數,所以Python會自動執行整數的計算,幫我們把得到的商取整。如果是10.0 / 3,就會得到3.33333。目前Python2已經不再維護了,可以不用關心其中的細節。
但問題是Python是一個 弱類型 的語言,如果我們在一個函數當中得到兩個變量,是無法直接判斷它們的類型的。這就導致了同樣的計算符可能會得到不同的結果,這非常蛋疼。以至於程序員在運算除法的時候,往往都需要手工加上類型轉化符,將被除數轉成浮點數。
在Python3當中撥亂反正,修正了這個問題,即使是兩個整數相除,並且可以整除的情況下,得到的結果也一定是浮點數。
如果我們想要得到整數,我們可以這麼操作:
兩個除號表示 取整除 ,Python會為我們保留去除餘數的結果。
除了取整除操作之外還有取餘數操作,數學上稱為取模,Python中用%表示。
Python中支持 乘方運算 ,我們可以不用調用額外的函數,而使用**符號來完成:
當運算比較複雜的時候,我們可以用括號來強制改變運算順序。
Python中用首字母大寫的True和False表示真和假。
用and表示與操作,or表示或操作,not表示非操作。而不是C++或者是Java當中的, || 和!。
在Python底層, True和False其實是1和0 ,所以如果我們執行以下操作,是不會報錯的,但是在邏輯上毫無意義。
我們用==判斷相等的操作,可以看出來True==1, False == 0.
我們要小心Python當中的bool()這個函數,它並不是轉成bool類型的意思。如果我們執行這個函數,那麼 只有0會被視作是False,其他所有數值都是True :
Python中用==判斷相等,表示大於,=表示大於等於, 表示小於,=表示小於等於,!=表示不等。
我們可以用and和or拼裝各個邏輯運算:
注意not,and,or之間的優先級,其中not and or。如果分不清楚的話,可以用括號強行改變運行順序。
關於list的判斷,我們常用的判斷有兩種,一種是剛才介紹的==,還有一種是is。我們有時候也會簡單實用is來判斷,那麼這兩者有什麼區別呢?我們來看下面的例子:
Python是全引用的語言,其中的對象都使用引用來表示。is判斷的就是 兩個引用是否指向同一個對象 ,而==則是判斷兩個引用指向的具體內容是否相等。舉個例子,如果我們把引用比喻成地址的話,is就是判斷兩個變量的是否指向同一個地址,比如說都是沿河東路XX號。而==則是判斷這兩個地址的收件人是否都叫張三。
顯然,住在同一個地址的人一定都叫張三,但是住在不同地址的兩個人也可以都叫張三,也可以叫不同的名字。所以如果a is b,那麼a == b一定成立,反之則不然。
Python當中對字符串的限制比較松, 雙引號和單引號都可以表示字符串 ,看個人喜好使用單引號或者是雙引號。我個人比較喜歡單引號,因為寫起來方便。
字符串也支持+操作,表示兩個字符串相連。除此之外,我們把兩個字符串寫在一起,即使沒有+,Python也會為我們拼接:
我們可以使用[]來查找字符串當中某個位置的字符,用 len 來計算字符串的長度。
我們可以在字符串前面 加上f表示格式操作 ,並且在格式操作當中也支持運算,比如可以嵌套上len函數等。不過要注意,只有Python3.6以上的版本支持f操作。
最後是None的判斷,在Python當中None也是一個對象, 所有為None的變量都會指向這個對象 。根據我們前面所說的,既然所有的None都指向同一個地址,我們需要判斷一個變量是否是None的時候,可以使用is來進行判斷,當然用==也是可以的,不過我們通常使用is。
理解了None之後,我們再回到之前介紹過的bool()函數,它的用途其實就是判斷值是否是空。所有類型的 默認空值會被返回False ,否則都是True。比如0,””,[], {}, ()等。
除了上面這些值以外的所有值傳入都會得到True。
Python當中的標準輸入輸出是 input和print 。
print會輸出一個字符串,如果傳入的不是字符串會自動調用__str__方法轉成字符串進行輸出。 默認輸出會自動換行 ,如果想要以不同的字符結尾代替換行,可以傳入end參數:
使用input時,Python會在命令行接收一行字符串作為輸入。可以在input當中傳入字符串,會被當成提示輸出:
Python支持 三元表達式 ,但是語法和C++不同,使用if else結構,寫成:
上段代碼等價於:
Python中用[]表示空的list,我們也可以直接在其中填充元素進行初始化:
使用append和pop可以在list的末尾插入或者刪除元素:
list可以通過[]加上下標訪問指定位置的元素,如果是負數,則表示 倒序訪問 。-1表示最後一個元素,-2表示倒數第二個,以此類推。如果訪問的元素超過數組長度,則會出發 IndexError 的錯誤。
list支持切片操作,所謂的切片則是從原list當中 拷貝 出指定的一段。我們用start: end的格式來獲取切片,注意,這是一個 左閉右開區間 。如果留空表示全部獲取,我們也可以額外再加入一個參數表示步長,比如[1:5:2]表示從1號位置開始,步長為2獲取元素。得到的結果為[1, 3]。如果步長設置成-1則代表反向遍歷。
如果我們要指定一段區間倒序,則前面的start和end也需要反過來,例如我想要獲取[3: 6]區間的倒序,應該寫成[6:3:-1]。
只寫一個:,表示全部拷貝,如果用is判斷拷貝前後的list會得到False。可以使用del刪除指定位置的元素,或者可以使用remove方法。
insert方法可以 指定位置插入元素 ,index方法可以查詢某個元素第一次出現的下標。
list可以進行加法運算,兩個list相加表示list當中的元素合併。 等價於使用extend 方法:
我們想要判斷元素是否在list中出現,可以使用 in關鍵字 ,通過使用len計算list的長度:
tuple和list非常接近,tuple通過()初始化。和list不同, tuple是不可變對象 。也就是說tuple一旦生成不可以改變。如果我們修改tuple,會引發TypeError異常。
由於小括號是有改變優先級的含義,所以我們定義單個元素的tuple, 末尾必須加上逗號 ,否則會被當成是單個元素:
tuple支持list當中絕大部分操作:
我們可以用多個變量來解壓一個tuple:
解釋一下這行代碼:
我們在b的前面加上了星號, 表示這是一個list 。所以Python會在將其他變量對應上值的情況下,將剩下的元素都賦值給b。
補充一點,tuple本身雖然是不可變的,但是 tuple當中的可變元素是可以改變的 。比如我們有這樣一個tuple:
我們雖然不能往a當中添加或者刪除元素,但是a當中含有一個list,我們可以改變這個list類型的元素,這並不會觸發tuple的異常:
dict也是Python當中經常使用的容器,它等價於C++當中的map,即 存儲key和value的鍵值對 。我們用{}表示一個dict,用:分隔key和value。
對 。我們用{}表示一個dict,用:分隔key和value。
dict的key必須為不可變對象,所以 list、set和dict不可以作為另一個dict的key ,否則會拋出異常:
我們同樣用[]查找dict當中的元素,我們傳入key,獲得value,等價於get方法。
我們可以call dict當中的keys和values方法,獲取dict當中的所有key和value的集合,會得到一個list。在Python3.7以下版本當中,返回的結果的順序可能和插入順序不同,在Python3.7及以上版本中,Python會保證返回的順序和插入順序一致:
我們也可以用in判斷一個key是否在dict當中,注意只能判斷key。
如果使用[]查找不存在的key,會引發KeyError的異常。如果使用 get方法則不會引起異常,只會得到一個None :
setdefault方法可以 為不存在的key 插入一個value,如果key已經存在,則不會覆蓋它:
我們可以使用update方法用另外一個dict來更新當前dict,比如a.update(b)。對於a和b交集的key會被b覆蓋,a當中不存在的key會被插入進來:
我們一樣可以使用del刪除dict當中的元素,同樣只能傳入key。
Python3.5以上的版本支持使用**來解壓一個dict:
set是用來存儲 不重複元素 的容器,當中的元素都是不同的,相同的元素會被刪除。我們可以通過set(),或者通過{}來進行初始化。注意當我們使用{}的時候,必須要傳入數據,否則Python會將它和dict弄混。
set當中的元素也必須是不可變對象,因此list不能傳入set。
可以調用add方法為set插入元素:
set還可以被認為是集合,所以它還支持一些集合交叉並補的操作。
set還支持 超集和子集的判斷 ,我們可以用大於等於和小於等於號判斷一個set是不是另一個的超集或子集:
和dict一樣,我們可以使用in判斷元素在不在set當中。用copy可以拷貝一個set。
Python當中的判斷語句非常簡單,並且Python不支持switch,所以即使是多個條件,我們也只能 羅列if-else 。
我們可以用in來循環迭代一個list當中的內容,這也是Python當中基本的循環方式。
如果我們要循環一個範圍,可以使用range。range加上一個參數表示從0開始的序列,比如range(10),表示[0, 10)區間內的所有整數:
如果我們傳入兩個參數,則 代表迭代區間的首尾 。
如果我們傳入第三個元素,表示每次 循環變量自增的步長 。
如果使用enumerate函數,可以 同時迭代一個list的下標和元素 :
while循環和C++類似,當條件為True時執行,為false時退出。並且判斷條件不需要加上括號:
Python當中使用 try和except捕獲異常 ,我們可以在except後面限制異常的類型。如果有多個類型可以寫多個except,還可以使用else語句表示其他所有的類型。finally語句內的語法 無論是否會觸發異常都必定執行 :
在Python當中我們經常會使用資源,最常見的就是open打開一個文件。我們 打開了文件句柄就一定要關閉 ,但是如果我們手動來編碼,經常會忘記執行close操作。並且如果文件異常,還會觸發異常。這個時候我們可以使用with語句來代替這部分處理,使用with會 自動在with塊執行結束或者是觸發異常時關閉打開的資源 。
以下是with的幾種用法和功能:
凡是可以使用in語句來迭代的對象都叫做 可迭代對象 ,它和迭代器不是一個含義。這裡只有可迭代對象的介紹,想要了解迭代器的具體內容,請移步傳送門:
Python——五分鐘帶你弄懂迭代器與生成器,夯實代碼能力
當我們調用dict當中的keys方法的時候,返回的結果就是一個可迭代對象。
我們 不能使用下標來訪問 可迭代對象,但我們可以用iter將它轉化成迭代器,使用next關鍵字來獲取下一個元素。也可以將它轉化成list類型,變成一個list。
使用def關鍵字來定義函數,我們在傳參的時候如果指定函數內的參數名, 可以不按照函數定義的順序 傳參:
可以在參數名之前加上*表示任意長度的參數,參數會被轉化成list:
也可以指定任意長度的關鍵字參數,在參數前加上**表示接受一個dict:
當然我們也可以兩個都用上,這樣可以接受任何參數:
傳入參數的時候我們也可以使用*和**來解壓list或者是dict:
Python中的參數 可以返回多個值 :
函數內部定義的變量即使和全局變量重名,也 不會覆蓋全局變量的值 。想要在函數內部使用全局變量,需要加上 global 關鍵字,表示這是一個全局變量:
Python支持 函數式編程 ,我們可以在一個函數內部返回一個函數:
Python中可以使用lambda表示 匿名函數 ,使用:作為分隔,:前面表示匿名函數的參數,:後面的是函數的返回值:
我們還可以將函數作為參數使用map和filter,實現元素的批量處理和過濾。關於Python中map、reduce和filter的使用,具體可以查看之前的文章:
五分鐘帶你了解map、reduce和filter
我們還可以結合循環和判斷語來給list或者是dict進行初始化:
使用 import語句引入一個Python模塊 ,我們可以用.來訪問模塊中的函數或者是類。
我們也可以使用from import的語句,單獨引入模塊內的函數或者是類,而不再需要寫出完整路徑。使用from import *可以引入模塊內所有內容(不推薦這麼干)
可以使用as給模塊內的方法或者類起別名:
我們可以使用dir查看我們用的模塊的路徑:
這麼做的原因是如果我們當前的路徑下也有一個叫做math的Python文件,那麼 會覆蓋系統自帶的math的模塊 。這是尤其需要注意的,不小心會導致很多奇怪的bug。
我們來看一個完整的類,相關的介紹都在注釋當中
以上內容的詳細介紹之前也有過相關文章,可以查看:
Python—— slots ,property和對象命名規範
下面我們來看看Python當中類的使用:
這裡解釋一下,實例和對象可以理解成一個概念,實例的英文是instance,對象的英文是object。都是指類經過實例化之後得到的對象。
繼承可以讓子類 繼承父類的變量以及方法 ,並且我們還可以在子類當中指定一些屬於自己的特性,並且還可以重寫父類的一些方法。一般我們會將不同的類放在不同的文件當中,使用import引入,一樣可以實現繼承。
我們創建一個蝙蝠類:
我們再創建一個蝙蝠俠的類,同時繼承Superhero和Bat:
執行這個類:
我們可以通過yield關鍵字創建一個生成器,每次我們調用的時候執行到yield關鍵字處則停止。下次再次調用則還是從yield處開始往下執行:
除了yield之外,我們還可以使用()小括號來生成一個生成器:
關於生成器和迭代器更多的內容,可以查看下面這篇文章:
五分鐘帶你弄懂迭代器與生成器,夯實代碼能力
我們引入functools當中的wraps之後,可以創建一個裝飾器。裝飾器可以在不修改函數內部代碼的前提下,在外面包裝一層其他的邏輯:
裝飾器之前也有專門的文章詳細介紹,可以移步下面的傳送門:
一文搞定Python裝飾器,看完面試不再慌
不知道有多少小夥伴可以看到結束,原作者的確非常厲害,把Python的基本操作基本上都囊括在裡面了。如果都能讀懂並且理解的話,那麼Python這門語言就算是入門了。
如果你之前就有其他語言的語言基礎,我想本文讀完應該不用30分鐘。當然在30分鐘內學會一門語言是不可能的,也不是我所提倡的。但至少通過本文我們可以做到熟悉Python的語法,知道大概有哪些操作,剩下的就要我們親自去寫代碼的時候去體會和運用了。
根據我的經驗,在學習一門新語言的前期,不停地查閱資料是免不了的。希望本文可以作為你在使用Python時候的查閱文檔。
最後,我這裡有各種免費的編程類資料,有需要的及時私聊我,回復”學習”,分享給大家,正在發放中…………
原創文章,作者:BGON2,如若轉載,請註明出處:https://www.506064.com/zh-hant/n/129590.html