python語(yǔ)言基礎(chǔ)知識(shí)課件20XXWORK目錄SCIENCEANDTECHNOLOGYPython概述與特點(diǎn)Python基礎(chǔ)語(yǔ)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缶幊趟枷隤ython模塊、包和庫(kù)資源利用Python概述與特點(diǎn)01Python是一種解釋型、交互式、面向?qū)ο蟮挠?jì)算機(jī)編程語(yǔ)言。Python的設(shè)計(jì)哲學(xué)強(qiáng)調(diào)代碼的可讀性和簡(jiǎn)潔的語(yǔ)法，使得開(kāi)發(fā)者能夠用更少的代碼表達(dá)更多的想法。Python提供了豐富的標(biāo)準(zhǔn)庫(kù)和第三方庫(kù)，使得開(kāi)發(fā)者可以輕松地完成各種任務(wù)，如數(shù)據(jù)分析、機(jī)器學(xué)習(xí)、Web開(kāi)發(fā)等。Python語(yǔ)言簡(jiǎn)介Python由吉多·范羅蘇姆于1990年代初設(shè)計(jì)，作為ABC語(yǔ)言的替代品。隨著時(shí)間的推移，Python不斷發(fā)展和改進(jìn)，增加了許多新功能和語(yǔ)言特性，如列表推導(dǎo)式、生成器、裝飾器等。Python發(fā)展歷程Python的第一個(gè)公開(kāi)發(fā)行版本發(fā)布于1991年。目前，Python已經(jīng)成為最受歡迎的編程語(yǔ)言之一，被廣泛應(yīng)用于各個(gè)領(lǐng)域。Web開(kāi)發(fā)數(shù)據(jù)分析自動(dòng)化運(yùn)維科學(xué)計(jì)算Python應(yīng)用領(lǐng)域Python可以用于構(gòu)建服務(wù)器端應(yīng)用程序和Web框架，如Django、Flask等。Python可以用于編寫(xiě)自動(dòng)化腳本，實(shí)現(xiàn)服務(wù)器的自動(dòng)化部署、監(jiān)控和管理。Python提供了強(qiáng)大的數(shù)據(jù)處理和分析工具，如NumPy、Pandas等，可以用于數(shù)據(jù)挖掘、機(jī)器學(xué)習(xí)等領(lǐng)域。Python可以用于進(jìn)行科學(xué)計(jì)算、模擬和可視化，如Matplotlib、Seaborn等庫(kù)可以幫助進(jìn)行數(shù)據(jù)可視化。Python語(yǔ)法簡(jiǎn)潔易懂，易于上手；Python提供了豐富的標(biāo)準(zhǔn)庫(kù)和第三方庫(kù)，功能強(qiáng)大；Python是一種跨平臺(tái)的語(yǔ)言，可以在不同的操作系統(tǒng)上運(yùn)行；Python支持面向?qū)ο缶幊?，可以編?xiě)出更加模塊化和可維護(hù)的代碼。優(yōu)點(diǎn)Python的執(zhí)行速度相對(duì)較慢，不適合編寫(xiě)對(duì)性能要求極高的應(yīng)用程序；Python的動(dòng)態(tài)類型系統(tǒng)可能導(dǎo)致一些運(yùn)行時(shí)錯(cuò)誤；Python的全局解釋器鎖（GIL）限制了多線程的并發(fā)性能。缺點(diǎn)Python優(yōu)缺點(diǎn)分析Python基礎(chǔ)語(yǔ)法0203類型轉(zhuǎn)換不同數(shù)據(jù)類型之間可以進(jìn)行轉(zhuǎn)換，如int()、float()、str()等函數(shù)。01變量命名規(guī)則由字母、數(shù)字和下劃線組成，不能以數(shù)字開(kāi)頭，區(qū)分大小寫(xiě)。02數(shù)據(jù)類型包括整數(shù)、浮點(diǎn)數(shù)、布爾值、字符串、列表、元組、字典等。變量與數(shù)據(jù)類型算術(shù)運(yùn)算符包括加、減、乘、除、取余等。比較運(yùn)算符用于比較兩個(gè)值的大小關(guān)系，如等于、不等于、大于、小于等。邏輯運(yùn)算符用于連接多個(gè)條件，如與、或、非等。表達(dá)式由變量、運(yùn)算符和值組成的式子，用于計(jì)算或判斷。運(yùn)算符與表達(dá)式條件語(yǔ)句根據(jù)條件判斷結(jié)果執(zhí)行不同的代碼塊，如if-elif-else結(jié)構(gòu)。循環(huán)語(yǔ)句根據(jù)循環(huán)條件重復(fù)執(zhí)行某段代碼塊，如for循環(huán)和while循環(huán)。break和continue語(yǔ)句用于控制循環(huán)的執(zhí)行流程，break用于跳出循環(huán)，continue用于跳過(guò)當(dāng)前循環(huán)的剩余部分。條件語(yǔ)句與循環(huán)語(yǔ)句ABCD函數(shù)定義與調(diào)用函數(shù)定義使用def關(guān)鍵字定義函數(shù)，包括函數(shù)名、參數(shù)列表和函數(shù)體。參數(shù)傳遞函數(shù)參數(shù)包括位置參數(shù)、默認(rèn)參數(shù)、可變參數(shù)等，可以通過(guò)不同方式傳遞參數(shù)給函數(shù)。函數(shù)調(diào)用通過(guò)函數(shù)名和圓括號(hào)調(diào)用函數(shù)，可以傳遞參數(shù)并獲取返回值。返回值函數(shù)可以返回單個(gè)值或多個(gè)值，通過(guò)return語(yǔ)句實(shí)現(xiàn)。Python數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)03應(yīng)用場(chǎng)景數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、數(shù)據(jù)處理、循環(huán)遍歷等。列表推導(dǎo)式使用簡(jiǎn)潔的語(yǔ)法生成列表，如[x*2forxinrange(10)]生成0-18的偶數(shù)列表。列表的排序與反轉(zhuǎn)sort()方法對(duì)列表進(jìn)行排序，reverse()方法反轉(zhuǎn)列表。列表的創(chuàng)建與訪問(wèn)使用方括號(hào)[]或list()函數(shù)創(chuàng)建列表，通過(guò)索引訪問(wèn)列表元素。列表的增刪改查append()添加元素，remove()刪除元素，insert()插入元素，通過(guò)索引直接修改元素值。列表（List）操作及應(yīng)用場(chǎng)景1元組的創(chuàng)建與訪問(wèn)使用圓括號(hào)()或tuple()函數(shù)創(chuàng)建元組，通過(guò)索引訪問(wèn)元組元素。元組的不變性元組一旦創(chuàng)建，就不能修改其內(nèi)容，只能進(jìn)行整體替換。元組的解包使用*運(yùn)算符對(duì)元組進(jìn)行解包，如a,b=(1,2)將元組中的值分別賦給a和b。應(yīng)用場(chǎng)景函數(shù)返回多個(gè)值、用作字典的鍵等。元組（Tuple）特性及使用技巧字典的增刪改查通過(guò)鍵直接對(duì)字典中的值進(jìn)行修改、添加或刪除操作，如dict[key]=value。字典的創(chuàng)建與訪問(wèn)使用花括號(hào){}或dict()函數(shù)創(chuàng)建字典，通過(guò)鍵訪問(wèn)字典中的值。字典的遍歷使用for循環(huán)遍歷字典的鍵、值或鍵值對(duì)。應(yīng)用場(chǎng)景數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、數(shù)據(jù)查詢、緩存等。字典推導(dǎo)式使用簡(jiǎn)潔的語(yǔ)法生成字典，如{x:x*2forxinrange(10)}生成0-9的鍵和對(duì)應(yīng)值的平方的字典。字典（Dictionary）實(shí)現(xiàn)原理和操作方法集合的創(chuàng)建與訪問(wèn)使用花括號(hào){}或set()函數(shù)創(chuàng)建集合，通過(guò)元素訪問(wèn)集合。集合的運(yùn)算交集(&)、并集(|)、差集(-)、對(duì)稱差集(^)等運(yùn)算操作。集合的添加與刪除add()方法添加元素，remove()方法刪除元素。應(yīng)用場(chǎng)景數(shù)據(jù)去重、關(guān)系運(yùn)算、數(shù)據(jù)篩選等。集合（Set）運(yùn)算和實(shí)際應(yīng)用Python文件操作與異常處理04使用`open()`函數(shù)打開(kāi)文件，指定文件名、打開(kāi)模式和編碼方式。打開(kāi)文件通過(guò)文件對(duì)象寫(xiě)入數(shù)據(jù)到文件中，可以使用`write()`方法。寫(xiě)入文件通過(guò)文件對(duì)象讀取文件內(nèi)容，可以使用`read()`、`readline()`和`readlines()`等方法。讀取文件使用`close()`方法關(guān)閉文件，釋放資源。關(guān)閉文件01030204文件讀寫(xiě)操作詳解使用`os`模塊中的`path`屬性進(jìn)行路徑拼接、分割和獲取文件名等操作。使用`os`模塊中的`stat()`方法獲取文件屬性信息，如文件大小、創(chuàng)建時(shí)間等。文件路徑處理和文件屬性獲取文件屬性獲取文件路徑處理異常類型識(shí)別熟悉Python中常見(jiàn)的異常類型，如`IOError`、`FileNotFoundError`等，并能夠根據(jù)異常信息定位問(wèn)題。自定義異常類實(shí)現(xiàn)通過(guò)繼承`Exception`類或其子類，實(shí)現(xiàn)自定義異常類，并在需要時(shí)拋出該異常。異常類型識(shí)別和自定義異常類實(shí)現(xiàn)日志級(jí)別設(shè)置根據(jù)需要設(shè)置不同的日志級(jí)別，如調(diào)試、信息、警告、錯(cuò)誤等。日志記錄使用`logging`模塊記錄日志信息，可以將日志信息輸出到控制臺(tái)、文件或網(wǎng)絡(luò)等位置。日志格式設(shè)置根據(jù)需要設(shè)置日志的格式，包括時(shí)間戳、日志級(jí)別、日志內(nèi)容等。日志記錄功能實(shí)現(xiàn)Python面向?qū)ο缶幊趟枷?5類和對(duì)象概念辨析類（Class）類是面向?qū)ο缶幊痰暮诵母拍睿且环N抽象的數(shù)據(jù)類型，用于描述具有相同屬性和方法的對(duì)象集合。類定義了對(duì)象的屬性和方法，是對(duì)象的模板或藍(lán)圖。對(duì)象（Object）對(duì)象是類的實(shí)例，具有類所定義的屬性和方法。每個(gè)對(duì)象都是獨(dú)一無(wú)二的，它們具有自己的屬性值和狀態(tài)。通過(guò)對(duì)象可以調(diào)用類中所定義的方法。繼承（Inheritance）繼承是面向?qū)ο缶幊讨械囊粋€(gè)重要特性，它允許子類繼承父類的屬性和方法。子類可以擴(kuò)展父類的功能，也可以覆蓋父類的方法。繼承提高了代碼的復(fù)用性和可維護(hù)性。封裝（Encapsulation）封裝是指將對(duì)象的屬性和方法結(jié)合在一起，形成一個(gè)獨(dú)立的單元。外部代碼只能通過(guò)對(duì)象提供的接口來(lái)訪問(wèn)對(duì)象的屬性和方法。封裝隱藏了對(duì)象的內(nèi)部實(shí)現(xiàn)細(xì)節(jié)，提高了代碼的安全性和穩(wěn)定性。多態(tài)性（Polymorphism）多態(tài)性是指同一個(gè)方法可以根據(jù)調(diào)用對(duì)象的不同而具有不同的行為。通過(guò)多態(tài)性，我們可以編寫(xiě)出更加通用和靈活的代碼，提高了代碼的可擴(kuò)展性和可維護(hù)性。繼承、封裝和多態(tài)性原理剖析裝飾器（Decorator）函數(shù)裝飾器函數(shù)是一種特殊類型的函數(shù)，它接受一個(gè)函數(shù)作為參數(shù)并返回一個(gè)新的函數(shù)。裝飾器函數(shù)可以在不修改原有函數(shù)代碼的情況下，增加新的功能或修改原有函數(shù)的行為。使用方法在定義裝飾器函數(shù)時(shí)，需要使用“@”符號(hào)將其應(yīng)用到被裝飾的函數(shù)上。裝飾器函數(shù)通常用于實(shí)現(xiàn)日志記錄、性能分析、權(quán)限驗(yàn)證等功能。裝飾器函數(shù)使用方法迭代器協(xié)議和生成器函數(shù)應(yīng)用迭代器協(xié)議是指一個(gè)對(duì)象必須提供一個(gè)`__next__()`方法，并且在沒(méi)有更多元素可迭代時(shí)拋出`StopIteration`異常。滿足迭代器協(xié)議的對(duì)象稱為迭代器對(duì)象，可以用于遍歷集合中的元素。迭代器協(xié)議（IteratorProtocol）生成器函數(shù)是一種特殊的函數(shù)，它可以在執(zhí)行過(guò)程中被掛起并在需要時(shí)恢復(fù)執(zhí)行。生成器函數(shù)使用`yield`語(yǔ)句來(lái)返回值，并在下次調(diào)用時(shí)從上次離開(kāi)的位置繼續(xù)執(zhí)行。生成器函數(shù)通常用于實(shí)現(xiàn)需要逐步計(jì)算結(jié)果的場(chǎng)景，如讀取大文件、處理大量數(shù)據(jù)等。生成器函數(shù)（GeneratorFunction）Python模塊、包和庫(kù)資源利用06導(dǎo)入整個(gè)模塊使用`import`關(guān)鍵字，例如`importmath`，然后通過(guò)`模塊名.屬性名`的方式訪問(wèn)模塊中的屬性或函數(shù)。使用`as`關(guān)鍵字為導(dǎo)入的模塊設(shè)置別名，例如`importnumpyasnp`，方便后續(xù)代碼編寫(xiě)。使用`from...import...`語(yǔ)句，例如`fromdatetimeimportdatetime`，可以直接使用導(dǎo)入的屬性或函數(shù)而無(wú)需通過(guò)模塊名訪問(wèn)。使用`from...import*`語(yǔ)句，但這種方式可能導(dǎo)致命名沖突，不推薦使用。導(dǎo)入模塊并賦予別名導(dǎo)入模塊中的特定屬性或函數(shù)導(dǎo)入模塊中的所有屬性或函數(shù)模塊導(dǎo)入方式和模塊屬性訪問(wèn)包組織結(jié)構(gòu)以及包內(nèi)模塊引用規(guī)則包是一個(gè)包含多個(gè)模塊的文件夾，通常還包含一個(gè)`__init__.py`文件用于標(biāo)識(shí)該文件夾為Python包。在包外部引用包內(nèi)的模塊時(shí)，需要使用完整的包名.模塊名路徑，例如`import包名.模塊名`。在包內(nèi)部，模塊之間可以相互引用，例如`from.import模塊名`或`from包名import模塊名`。為了避免循環(huán)引用和命名沖突，建議遵循一定的模塊和包命名規(guī)范。Python標(biāo)準(zhǔn)庫(kù)包含了大量常用的模塊和函數(shù)，涵蓋了多種常見(jiàn)的任務(wù)和功能。常用模塊包括：`os`模塊用于操作系統(tǒng)相關(guān)操作，`sys`模塊用于訪問(wèn)Python解釋器相關(guān)的變量和函數(shù)，`re`模塊用于正則表達(dá)式匹配，`json`模塊用于JSON數(shù)據(jù)格式的處理等。通過(guò)演示實(shí)例代碼，可以展示這些模塊的基本用法和常見(jiàn)功能。標(biāo)準(zhǔn)庫(kù)資