Python 的基礎知識

Python 是一種高階解釋型程式語言，以其簡單性和多功能性而聞名。 Web開發、數據分析、人工智慧、科學計算、自動化等，因其應用廣泛而被廣泛使用。其廣泛的標準庫、簡單的語法和動態類型使其在新開發人員和經驗豐富的編碼人員中很受歡迎。

設定Python

要開始使用Python，首先我們必須安裝Python解釋器和文字編輯器或IDE（整合開發環境）。受歡迎的選擇包括 PyCharm、Visual Studio Code 和 Spyder。

• 下載Python:

  • 前往Python官方網站：python.org
  • 導覽至「下載」部分並選擇適合您的作業系統（Windows、macOS、Linux）的版本。

• 安裝Python:

  • 運行安裝程式。
  • 安裝過程中請務必勾選「Add Python to PATH」選項。
  • 依照安裝提示進行操作。

• 安裝程式碼編輯器
  雖然您可以在任何文字編輯器中編寫 Python 程式碼，但使用整合開發環境 (IDE) 或支援 Python 的程式碼編輯器可以大大提高您的工作效率。以下是一些受歡迎的選擇：

  • VS Code (Visual Studio Code)：一個輕量但功能強大的原始碼編輯器，支援 Python。
  • PyCharm：專門用於 Python 開發的全功能 IDE。
  • Sublime Text：用於程式碼、標記和散文的複雜文字編輯器。

• 安裝虛擬環境
  建立虛擬環境有助於管理依賴關係並避免不同專案之間的衝突。

  • 建立虛擬環境：
    • 開啟終端機或命令提示字元。
    • 導航到您的專案目錄。
    • 執行指令：python -m venv env
      • 這將建立一個名為 env 的虛擬環境。
  • 啟動虛擬環境：
    • 在 Windows 上：.envScriptsactivate
    • 在 macOS/Linux 上：source env/bin/activate
    • 您應該在終端機提示中看到 (env) 或類似內容，表示虛擬環境處於活動狀態。

• 編寫並執行簡單的 Python 腳本

  • 建立一個Python檔：
  • 開啟程式碼編輯器。
  • 建立一個名為 hello.py 的新檔案。
  • 寫一些程式碼：
  • 在 hello.py 中加入以下程式碼：

print("Hello, World!")

• 運行腳本：
  • 開啟終端機或命令提示字元。
  • 導航到包含 hello.py 的目錄。
  • 使用以下命令運行腳本：python hello.py

要開始使用 Python 編碼，您必須安裝 Python 解釋器和文字編輯器或 IDE（整合開發環境）。受歡迎的選擇包括 PyCharm、Visual Studio Code 和 Spyder。

基本文法
Python的語法簡潔易學。它使用縮進來定義程式碼區塊，而不是花括號或關鍵字。變數使用賦值運算子 (=) 進行賦值。

範例：

x = 5  # assign 5 to variable x
y = "Hello"  # assign string "Hello" to variable y

資料型別
Python 內建了對各種資料類型的支持，包括：

• 整數（int）：整數
• Floats（浮點數）：十進制數
• 字串 (str)：字元​​序列
• 布林值（bool）：True 或 False 值
• 列表（list）：有序的項目集合

範例：

my_list = [1, 2, 3, "four", 5.5]  # create a list with mixed data types

運算子與控制結構

Python 支援各種算術、比較、邏輯運算等運算子。 if-else 語句和 for 迴圈等控制結構用於決策和迭代。

範例：

x = 5
if x > 10:
    print("x is greater than 10")
else:
    print("x is less than or equal to 10")

for i in range(5):
    print(i)  # prints numbers from 0 to 4

功能

函數是可重複使用的程式碼區塊，它們接受參數並傳回值。它們有助於組織代碼並減少重複。

範例：

def greet(name):
    print("Hello, " + name + "!")

greet("John")  # outputs "Hello, John!"

模組和套件

Python 擁有大量用於各種任務的程式庫和模組，例如數學、檔案 I/O 和網路。您可以使用 import 語句導入模組。

範例：

import math
print(math.pi)  # outputs the value of pi

檔輸入/輸出

Python提供了多種讀寫檔案的方式，包括文字檔案、CSV檔案等等。

範例：

with open("example.txt", "w") as file:
    file.write("This is an example text file.")

異常處理

Python 使用 try- except 區塊來優雅地處理錯誤和異常。

範例：

try:
    x = 5 / 0
except ZeroDivisionError:
    print("Cannot divide by zero!") 

物件導向程式設計

Python 支援物件導向程式設計 (OOP) 概念，例如類別、物件、繼承和多態性。

Example:

class Person:
    def __init__(self, name, age):
        self.name = name
        self.age = age

    def greet(self):
        print("Hello, my name is " + self.name + " and I am " + str(self.age) + " years old.")

person = Person("John", 30)
person.greet()  # outputs "Hello, my name is John and I am 30 years old."

Advanced Topics

Python has many advanced features, including generators, decorators, and asynchronous programming.

Example:

def infinite_sequence():
    num = 0
    while True:
        yield num
        num += 1

seq = infinite_sequence()
for _ in range(10):
    print(next(seq))  # prints numbers from 0 to 9

Decorators

Decorators are a special type of function that can modify or extend the behavior of another function. They are denoted by the @ symbol followed by the decorator's name.

Example:

def my_decorator(func):
    def wrapper():
        print("Something is happening before the function is called.")
        func()
        print("Something is happening after the function is called.")
    return wrapper

@my_decorator
def say_hello():
    print("Hello!")

say_hello()

Generators

Generators are a type of iterable, like lists or tuples, but they generate their values on the fly instead of storing them in memory.

Example:

def infinite_sequence():
    num = 0
    while True:
        yield num
        num += 1

seq = infinite_sequence()
for _ in range(10):
    print(next(seq))  # prints numbers from 0 to 9

Asyncio

Asyncio is a library for writing single-threaded concurrent code using coroutines, multiplexing I/O access over sockets and other resources, and implementing network clients and servers.

Example:

import asyncio

async def my_function():
    await asyncio.sleep(1)
    print("Hello!")

asyncio.run(my_function())

Data Structures

Python has a range of built-in data structures, including lists, tuples, dictionaries, sets, and more. It also has libraries like NumPy and Pandas for efficient numerical and data analysis.

Example:

import numpy as np

my_array = np.array([1, 2, 3, 4, 5])
print(my_array * 2)  # prints [2, 4, 6, 8, 10]

Web Development

Python has popular frameworks like Django, Flask, and Pyramid for building web applications. It also has libraries like Requests and BeautifulSoup for web scraping and crawling.

Example:

from flask import Flask, request

app = Flask(__name__)

@app.route("/")
def hello():
    return "Hello, World!"

if __name__ == "__main__":
    app.run()

Data Analysis

Python has libraries like Pandas, NumPy, and Matplotlib for data analysis and visualization. It also has Scikit-learn for machine learning tasks.

Example:

import pandas as pd
import matplotlib.pyplot as plt

data = pd.read_csv("my_data.csv")
plt.plot(data["column1"])
plt.show()

Machine Learning

Python has libraries like Scikit-learn, TensorFlow, and Keras for building machine learning models. It also has libraries like NLTK and spaCy for natural language processing.

Example:

from sklearn.linear_model import LinearRegression
from sklearn.datasets import load_boston
from sklearn.model_selection import train_test_split

boston_data = load_boston()
X_train, X_test, y_train, y_test = train_test_split(boston_data.data, boston_data.target, test_size=0.2, random_state=0)
model = LinearRegression()
model.fit(X_train, y_train)
print(model.score(X_test, y_test))  # prints the R^2 score of the model

Conclusion

Python is a versatile language with a wide range of applications, from web development to data analysis and machine learning. Its simplicity, readability, and large community make it an ideal language for beginners and experienced programmers alike.

以上是Python 的基礎知識的詳細內容。更多資訊請關注PHP中文網其他相關文章！