《Python编程入门》课件

Python编程入门课程概述1课程目标掌握Python基础知识2学习内容从语法到实战应用3评估方式Python简介什么是Python高级编程语言特点简单易学、开源免费应用领域安装Python下载Python官网获取安装包安装步骤设置环境变量验证安装Python开发环境IDLEPython自带简易编辑器PyCharm专业集成开发环境JupyterNotebook第一个Python程序Hello,World!print("Hello,World!")运行程序终端执行python文件代码解析Python基础语法缩进四个空格表示代码块注释使用#号添加说明命名规则变量和数据类型变量定义name="Python"1基本数据类型数字、字符串、布尔值2类型转换int()、str()、float()数字类型1整数（int）x=102浮点数（float）y=3.14复数（complex）字符串1定义字符串单引号或双引号2字符串操作切片、拼接、查找3转义字符\n换行、\t制表符列表可变序列，支持添加、删除、修改元素元组1创建元组tup=(1,2,3)2访问元素tup[0]#结果为13元组vs列表元组不可修改，列表可变集合创建集合s={1,2,3}1集合操作并集、交集、差集2集合应用去重、成员测试3字典1访问字典元素d['key']2字典操作添加、删除、修改3创建字典d={'key':'value'}运算符算术运算符+,-,*,/,%比较运算符==,!=,>,<,>=,<=逻辑运算符and,or,not条件语句if语句单一条件判断if-else语句二选一条件判断if-elif-else语句多条件判断循环语句1for循环遍历序列元素2while循环条件为真时循环3循环控制break、continue函数定义函数deffunction_name():函数参数位置参数、关键字参数返回值return语句模块1导入模块importmodule_name2创建模块编写.py文件3常用内置模块math、random、datetime文件操作打开文件f=open('file.txt','r')读写文件f.read(),f.write()关闭文件f.close()异常处理try-except语句捕获并处理异常1多个异常针对不同异常类型处理2finally子句无论是否异常都执行3面向对象编程基础类和对象类是蓝图，对象是实例属性和方法数据与功能构造函数__init__方法继承1单继承一个子类继承一个父类2多继承一个子类继承多个父类3方法重写子类重新实现父类方法多态多态概念同一接口不同实现多态实现子类重写父类方法多态优点增强代码可扩展性封装私有属性__attribute名称私有方法__method_name()方式属性装饰器@property定义标准库概览Python自带丰富的标准库，无需安装即可使用正则表达式1re模块导入正则表达式库2常用表达式\d数字、\w字母数字3匹配与替换match()、sub()方法数据分析入门NumPy基础高性能数组处理Pandas基础数据框架操作数据可视化Matplotlib绘图Web开发入门Flask框架轻量级Web框架简单Web应用创建HelloWorld网站路由和视图URL与函数映射数据库操作SQLite基础轻量级关系型数据库1连接数据库建立数据库连接2执行SQL语句增删改查操作3Python网络编程1HTTP请求requests库2简单服务器socket监听连接3套接字编程socket模块基础多线程编程线程创建threading.Thread类线程同步锁和信号量线程通信共享变量与队列GUI编程Tkinter入门标准GUI库创建窗口定义主窗口常用控件按钮、标签、输入框协程和异步编程1asyncio模块异步IO库2异步函数async/await语法3事件循环管理异步任务装饰器1函数装饰器扩展函数功能2类装饰器扩展类功能3带参数装饰器可配置装饰器生成器生成器函数包含yield语句的函数yield关键字返回值并保存状态生成器表达式(xforxinrange(10))迭代器1可迭代对象可用于for循环的对象2迭代器协议__iter__和__next__方法3自定义迭代器实现迭代器类函数式编程lambda函数匿名函数定义map和filter函数式数据处理reduce函数累积计算结果上下文管理器with语句自动管理资源1__enter__和__exit__定义上下文行为2contextlib模块创建上下文管理器3元类类的创建过程元类控制类对象生成自定义元类继承type类元类应用ORM、API框架序列化和反序列化pickle模块Python对象序列化JSON处理json.dumps/loads自定义序列化实现特殊方法日志处理1日志配置设置格式和处理器2日志级别DEBUG到CRITICAL3logging模块记录程序运行状态单元测试unittest模块测试框架1编写测试用例assert断言检查2运行测试自动化验证3性能优化代码分析使用profiler算法优化改进时间复杂度并发优化多线程、多进程Python虚拟环境1virtualenv创建隔离环境2venv模块标准库虚拟环境3管理依赖requirements.txt包管理pip工具安装第三方库，创建自己的包分发数据可视化进阶1Matplotlib详解自定义图表样式2Seaborn库统计数据可视化3交互式图表Plotly动态图形机器学习入门scikit-learn库机器学习工具包监督学习分类与回归无监督学习聚类与降维深度学习基础1TensorFlow简介开源深度学习框架2神经网络基础层、激活函数、损失函数3简单模型训练构建与优化模型爬虫基础网页结构HTML与DOM树requests库发送HTTP请求BeautifulSoup解析HTML内容自动化测试Selenium基础浏览器自动化工具页面元素定位ID、类名、XPath自动化脚本模拟用户操作数据结构栈和队列LIFO与FIFO1链表节点相连的线性结构2树和图层次与网络关系3算法基础1动态规划解决最优化问题2搜索算法二分查找、深度优先3排序算法冒泡、快速、归并并发编程进阶多进程multiprocessing模块进程池管理多个进程进程间通信队列、管道、共享内存网络编程进阶WebSocketMQTTgRPC其他网络通信协议使用比例，WebSocket适合实时通信，MQTT用于物联网，gRPC适合微服务设计模式单例模式确保类只有一个实例工厂模式创建对象的接口观察者模式对象状态变化通知Python与大数据Hadoop生态系统分布式存储与计算PySpark基础Python操作Spark分布式计算大规模数据处理Python与人工智能60