Python程序設(shè)計(jì)基礎(chǔ)教程介紹課件12024/1/26目錄contents課程介紹與Python概述Python基礎(chǔ)語法Python數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)Python文件操作與異常處理Python面向?qū)ο缶幊蘌ython模塊與庫的使用Python數(shù)據(jù)處理與分析Python網(wǎng)絡(luò)編程與Web開發(fā)22024/1/2601課程介紹與Python概述32024/1/26掌握Python網(wǎng)絡(luò)編程、多線程編程和數(shù)據(jù)庫編程等高級(jí)技能學(xué)習(xí)Python面向?qū)ο缶幊趟枷牒头椒ㄕ莆誔ython語言基礎(chǔ)語法和常用數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)了解Python標(biāo)準(zhǔn)庫和常用第三方庫通過實(shí)踐項(xiàng)目，提高Python編程能力和解決問題的能力課程目標(biāo)與內(nèi)容010302040542024/1/26跨平臺(tái)Python可以在多種操作系統(tǒng)上運(yùn)行，具有良好的可移植性豐富的庫Python擁有龐大的標(biāo)準(zhǔn)庫和第三方庫，可以輕松地實(shí)現(xiàn)各種功能面向?qū)ο驪ython支持面向?qū)ο缶幊?，可以方便地組織和管理代碼簡(jiǎn)單易學(xué)Python語法簡(jiǎn)潔清晰，易于上手高效靈活Python具有動(dòng)態(tài)類型和解釋型語言的特點(diǎn)，可以快速開發(fā)和調(diào)試Python語言特點(diǎn)52024/1/26Python是Web開發(fā)領(lǐng)域的重要語言之一，可以輕松地開發(fā)Web應(yīng)用和網(wǎng)站W(wǎng)eb開發(fā)Python可以用于游戲開發(fā)和游戲引擎的編寫，具有良好的游戲性能游戲開發(fā)Python擁有強(qiáng)大的數(shù)據(jù)處理和分析能力，可以用于數(shù)據(jù)挖掘、機(jī)器學(xué)習(xí)和深度學(xué)習(xí)等領(lǐng)域數(shù)據(jù)分析Python可以自動(dòng)化管理服務(wù)器和網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，提高運(yùn)維效率和質(zhì)量自動(dòng)化運(yùn)維Python可以輕松地實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)爬蟲和數(shù)據(jù)抓取，用于信息收集和數(shù)據(jù)分析網(wǎng)絡(luò)爬蟲0201030405Python應(yīng)用領(lǐng)域62024/1/26學(xué)習(xí)方法與建議建議按照課程大綱和教材進(jìn)行系統(tǒng)學(xué)習(xí)，掌握Python語言的基礎(chǔ)知識(shí)和高級(jí)技能通過實(shí)踐項(xiàng)目和練習(xí)，加深對(duì)Python語言的理解和掌握程度優(yōu)秀的代碼可以帶給我們很多啟發(fā)和靈感，建議多看別人的優(yōu)秀代碼并學(xué)習(xí)其精髓與同學(xué)和老師多交流學(xué)習(xí)心得和經(jīng)驗(yàn)，互相幫助和進(jìn)步系統(tǒng)學(xué)習(xí)實(shí)踐為主多看優(yōu)秀代碼多交流72024/1/2602Python基礎(chǔ)語法82024/1/26使用賦值語句定義變量，如`x=5`變量定義Python中的基本數(shù)據(jù)類型包括整數(shù)、浮點(diǎn)數(shù)、布爾值、字符串等數(shù)據(jù)類型使用內(nèi)置函數(shù)如`int()`,`float()`,`str()`等進(jìn)行數(shù)據(jù)類型轉(zhuǎn)換類型轉(zhuǎn)換變量與數(shù)據(jù)類型92024/1/26算術(shù)運(yùn)算符==,!=,<,>,<=,>=等，用于比較兩個(gè)值的大小關(guān)系比較運(yùn)算符邏輯運(yùn)算符賦值運(yùn)算符01020403=,+=,-=,*=,/=等，用于變量的賦值操作+,-,*,/,//,%等，用于執(zhí)行基本的數(shù)學(xué)運(yùn)算and,or,not等，用于組合多個(gè)條件判斷運(yùn)算符與表達(dá)式102024/1/26條件語句使用`if`,`elif`,`else`關(guān)鍵字進(jìn)行條件判斷和執(zhí)行相應(yīng)的代碼塊跳轉(zhuǎn)語句使用`break`和`continue`控制循環(huán)的執(zhí)行流程循環(huán)語句使用`for`和`while`循環(huán)結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)重復(fù)執(zhí)行某段代碼的功能控制流語句112024/1/26函數(shù)定義使用`def`關(guān)鍵字定義函數(shù)，指定函數(shù)名和參數(shù)列表，編寫函數(shù)體實(shí)現(xiàn)特定功能函數(shù)調(diào)用通過函數(shù)名和參數(shù)列表調(diào)用函數(shù)，執(zhí)行函數(shù)體內(nèi)的代碼并獲取返回值參數(shù)傳遞了解位置參數(shù)、默認(rèn)參數(shù)、可變參數(shù)和關(guān)鍵字參數(shù)的傳遞方式和使用方法局部變量與全局變量理解函數(shù)內(nèi)外變量的作用域和生命周期函數(shù)定義與調(diào)用122024/1/2603Python數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)132024/1/26列表是Python中最常用的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)之一，可以包含任意類型的數(shù)據(jù)，且元素之間可以有序地存儲(chǔ)。定義創(chuàng)建訪問操作使用方括號(hào)[]或者list()函數(shù)創(chuàng)建列表。通過索引訪問列表中的元素，索引從0開始。列表支持添加、刪除、修改、切片等操作。列表（List）142024/1/26元組與列表類似，也是一種序列類型的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，但元組是不可變的，即創(chuàng)建后不能修改。定義使用圓括號(hào)()或者tuple()函數(shù)創(chuàng)建元組。創(chuàng)建通過索引訪問元組中的元素，索引從0開始。訪問元組支持基本的序列操作，如索引、切片等，但不支持修改操作。操作元組（Tuple）152024/1/26定義字典是一種無序的鍵值對(duì)集合，通過鍵來訪問對(duì)應(yīng)的值。創(chuàng)建使用大括號(hào){}或者dict()函數(shù)創(chuàng)建字典。訪問通過鍵來訪問字典中對(duì)應(yīng)的值。操作字典支持添加、刪除、修改、遍歷等操作。字典（Dictionary）162024/1/26定義集合是一種無序的、不重復(fù)的元素集合。創(chuàng)建使用大括號(hào){}或者set()函數(shù)創(chuàng)建集合，注意與字典的區(qū)別在于沒有鍵值對(duì)。訪問集合不支持索引和切片操作，只能通過遍歷來訪問元素。操作集合支持添加、刪除、交集、并集、差集等操作。集合（Set）172024/1/2604Python文件操作與異常處理182024/1/26讀取文件使用`read()`、`readline()`或`readlines()`方法讀取文件內(nèi)容。使用`close()`方法關(guān)閉文件，釋放資源。關(guān)閉文件使用`open()`函數(shù)打開文件，指定文件名和打開模式（如讀取、寫入、追加等）。打開文件使用`write()`或`writelines()`方法向文件中寫入內(nèi)容。寫入文件文件讀寫操作192024/1/26ABCD文件路徑處理獲取當(dāng)前工作目錄使用`os.getcwd()`函數(shù)獲取當(dāng)前工作目錄。分割文件路徑使用`os.path.split()`函數(shù)分割文件路徑，獲取目錄名和文件名。拼接文件路徑使用`os.path.join()`函數(shù)拼接文件路徑。判斷文件或目錄是否存在使用`os.path.exists()`函數(shù)判斷文件或目錄是否存在。202024/1/26了解常見的異常類型，如`IOError`、`FileNotFoundError`、`TypeError`等。異常類型使用`try...except`語句捕獲異常，并在`except`塊中處理異常。捕獲異?？梢栽谝粋€(gè)`except`塊中捕獲多種異常，或者使用多個(gè)`except`塊分別處理不同類型的異常。捕獲多種異常使用`traceback`模塊輸出詳細(xì)的異常信息，幫助定位問題。異常信息輸出異常捕獲與處理212024/1/261創(chuàng)建自定義異常類通過繼承內(nèi)置的`Exception`類或其子類，創(chuàng)建自定義異常類。拋出自定義異常在需要拋出異常的地方，使用`raise`語句拋出自定義異常類的實(shí)例。捕獲自定義異常在`try...except`語句中，使用自定義異常類來捕獲并處理相應(yīng)的異常。自定義異常信息可以在自定義異常類中定義`__str__()`方法，返回自定義的異常信息。自定義異常類222024/1/2605Python面向?qū)ο缶幊?32024/1/26類與對(duì)象概念類（Class）類是創(chuàng)建對(duì)象的模板，它定義了對(duì)象的屬性和方法。類是一種抽象的概念，它不代表具體的事物。對(duì)象（Object）對(duì)象是類的實(shí)例，它具有類所定義的屬性和方法。對(duì)象是具體的事物，它代表程序中的一個(gè)實(shí)體。屬性（Attribute）屬性是對(duì)象所具有的特征或數(shù)據(jù)元素，它描述了對(duì)象的狀態(tài)。方法（Method）方法是對(duì)象所能執(zhí)行的操作或行為，它描述了對(duì)象的功能。242024/1/26繼承是一種使已有的類無需重新定義就可以獲得新特性的機(jī)制。子類可以繼承父類的屬性和方法，同時(shí)還可以添加新的屬性和方法或者覆蓋父類的方法。繼承（Inheritance）多態(tài)是指同一種操作作用于不同的對(duì)象，可以產(chǎn)生不同的結(jié)果。在Python中，多態(tài)可以通過繼承和重寫父類方法來實(shí)現(xiàn)。多態(tài)（Polymorphism）繼承與多態(tài)252024/1/26封裝（Encapsulation）封裝是指將對(duì)象的屬性和方法封裝在一起，形成一個(gè)獨(dú)立的單元。封裝可以提高程序的可維護(hù)性和可重用性，同時(shí)也可以隱藏對(duì)象的內(nèi)部實(shí)現(xiàn)細(xì)節(jié)。訪問控制（AccessControl）訪問控制是指通過一定的機(jī)制來控制對(duì)對(duì)象屬性和方法的訪問權(quán)限。在Python中，可以通過定義私有屬性和方法來實(shí)現(xiàn)訪問控制。封裝與訪問控制262024/1/26設(shè)計(jì)模式簡(jiǎn)介設(shè)計(jì)模式是在軟件設(shè)計(jì)中經(jīng)常遇到的一些問題的解決方案。這些解決方案是眾多軟件工程師經(jīng)過長(zhǎng)時(shí)間實(shí)踐和總結(jié)出來的經(jīng)驗(yàn)之談。使用設(shè)計(jì)模式可以提高代碼的可讀性、可維護(hù)性和可擴(kuò)展性。設(shè)計(jì)模式（DesignPattern）單例模式、工廠模式、觀察者模式、策略模式等。在Python中，可以通過類和對(duì)象的組合來實(shí)現(xiàn)各種設(shè)計(jì)模式。常見的設(shè)計(jì)模式包括272024/1/2606Python模塊與庫的使用282024/1/26123使用`import`語句導(dǎo)入標(biāo)準(zhǔn)庫中的模塊，例如`importmath`。導(dǎo)入整個(gè)模塊使用`from...import...`語句導(dǎo)入模塊中的特定函數(shù)或變量，例如`frommathimportsqrt`。導(dǎo)入模塊中的特定函數(shù)或變量使用`import...as...`語句導(dǎo)入模塊并為其設(shè)置別名，例如`importnumpyasnp`。導(dǎo)入模塊并為其設(shè)置別名標(biāo)準(zhǔn)庫模塊導(dǎo)入292024/1/26安裝第三方庫使用pip工具在命令行中安裝第三方庫，例如`pipinstallrequests`。導(dǎo)入第三方庫與標(biāo)準(zhǔn)庫模塊導(dǎo)入方式相同，使用`import`語句導(dǎo)入第三方庫中的模塊，例如`importrequests`。使用第三方庫中的函數(shù)或類根據(jù)第三方庫的文檔和示例代碼，使用其中的函數(shù)或類完成相應(yīng)的功能。第三方庫安裝與使用030201302024/1/26編寫自定義模塊01創(chuàng)建一個(gè)包含Python代碼的.py文件，其中定義函數(shù)、類或變量等。導(dǎo)入自定義模塊02使用`import`語句導(dǎo)入自定義模塊，需要提供模塊的路徑或使用`sys.path.append()`添加模塊所在目錄到系統(tǒng)路徑中。使用自定義模塊中的函數(shù)或類03通過模塊名調(diào)用其中的函數(shù)或類，例如`my_module.my_function()`。自定義模塊編寫與導(dǎo)入312024/1/26全局變量共享在多個(gè)模塊中使用全局變量可以實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的共享和通信，但需要注意同步和并發(fā)訪問的問題。網(wǎng)絡(luò)通信使用網(wǎng)絡(luò)通信機(jī)制（如socket編程）實(shí)現(xiàn)不同主機(jī)上運(yùn)行的Python程序之間的數(shù)據(jù)傳輸和通信。文件讀寫將需要共享的數(shù)據(jù)寫入文件中，另一個(gè)模塊通過讀取文件獲取數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)模塊間的通信。函數(shù)參數(shù)傳遞通過函數(shù)參數(shù)將數(shù)據(jù)傳輸?shù)搅硪粋€(gè)模塊中，實(shí)現(xiàn)模塊間的數(shù)據(jù)共享和通信。模塊間通信機(jī)制322024/1/2607Python數(shù)據(jù)處理與分析332024/1/26數(shù)據(jù)清洗與預(yù)處理數(shù)據(jù)清洗去除重復(fù)值、缺失值處理、異常值處理等數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)類型轉(zhuǎn)換、數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化、數(shù)據(jù)歸一化等數(shù)據(jù)合并數(shù)據(jù)連接、數(shù)據(jù)追加等特征工程特征提取、特征選擇、特征構(gòu)造等342024/1/26繪制折線圖、散點(diǎn)圖、柱狀圖等Matplotlib庫另一個(gè)交互式可視化庫，支持大數(shù)據(jù)集和實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)流的可視化Bokeh庫基于Matplotlib的高級(jí)可視化庫，支持更多圖表類型和樣式設(shè)置Seaborn庫交互式可視化庫，支持動(dòng)態(tài)圖表和數(shù)據(jù)探索Plotly庫數(shù)據(jù)可視化技術(shù)352024/1/26K近鄰、決策樹、隨機(jī)森林、邏輯回歸等分類算法Apriori算法、FP-Growth算法等關(guān)聯(lián)規(guī)則挖掘K均值、層次聚類、DBSCAN等聚類算法感知機(jī)、反向傳播神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)與深度學(xué)習(xí)01030204數(shù)據(jù)挖掘算法應(yīng)用362024/1/26Hadoop基于內(nèi)存計(jì)算的分布式計(jì)算框架，支持SQL查詢、流處理、機(jī)器學(xué)習(xí)和圖計(jì)算等SparkFlinkDask分布式計(jì)算框架，包括HDFS分布式文件系統(tǒng)和MapReduce編程模型并行計(jì)算庫，支持動(dòng)態(tài)任務(wù)調(diào)度和數(shù)據(jù)并行處理，適用于大數(shù)據(jù)分析和機(jī)器學(xué)習(xí)等場(chǎng)景流處理和批處理的分布式計(jì)算框架，支持實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)流處理和復(fù)雜事件處理大數(shù)據(jù)處理框架簡(jiǎn)介372024/1/2608Python網(wǎng)絡(luò)編程與Web開發(fā)382024/1/26物理層、數(shù)據(jù)鏈路層、網(wǎng)絡(luò)層、傳輸層、會(huì)話層、表示層、應(yīng)用層OSI七層協(xié)議棧網(wǎng)絡(luò)接口層、網(wǎng)絡(luò)層、傳輸層、應(yīng)用層TCP/IP四層協(xié)議棧HTTP、HTTPS、TCP、UDP、SMTP、POP3、IMAP等常見網(wǎng)絡(luò)協(xié)議網(wǎng)絡(luò)通信原理及協(xié)議棧392024/1/26Socket編程步驟創(chuàng)建套接字、綁定地址、監(jiān)聽連接、接受連接、發(fā)送和接收數(shù)據(jù)等Socket編程示例實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單的TCP和UDP服務(wù)器和客戶端Socket基本概念I(lǐng)P地址、端口號(hào)、套接字類型等Socket編程實(shí)踐402024/1/26常見Web開發(fā)框架Django、Flask、Pyramid、Tornado等框架選型建議根據(jù)項(xiàng)目需求、團(tuán)隊(duì)技能、社區(qū)