第1章Python概述《Python快速編程入門（第3版））》學(xué)習(xí)目標(biāo)/Target了解Python語(yǔ)言，能夠說(shuō)出Python語(yǔ)言的發(fā)展歷程以及特點(diǎn)熟悉Python程序的運(yùn)行方式，能夠熟練通過交互式和文件式運(yùn)行Python程序了解常用的開發(fā)工具，能夠說(shuō)出常用開發(fā)工具的特點(diǎn)掌握Python解釋器的安裝方式，能夠獨(dú)立在計(jì)算機(jī)中安裝Python解釋器學(xué)習(xí)目標(biāo)/Target掌握模塊的安裝方式，能夠通過pip工具安裝所需的模塊掌握模塊的導(dǎo)入與使用，能夠在程序中熟練導(dǎo)入并使用模塊掌握PyCharm的使用，能夠使用PyCharm編寫并運(yùn)行代碼掌握PyCharm的下載與安裝，能夠獨(dú)立在計(jì)算機(jī)中安裝PyCharm工具章節(jié)概述/SummaryPython語(yǔ)言自誕生以來(lái)，因其具有簡(jiǎn)潔優(yōu)美的語(yǔ)法、良好的開發(fā)效率、強(qiáng)大的生態(tài)系統(tǒng)等特點(diǎn)，迅速在編程領(lǐng)域占據(jù)一席之地，成為當(dāng)前備受矚目的熱門編程語(yǔ)言。Python領(lǐng)域流傳著這樣一句話：“人生苦短，我用Python。”，表達(dá)了人們對(duì)這門語(yǔ)言的高度認(rèn)可。下面我們一起開啟Python學(xué)習(xí)之旅吧！目錄/Contents010203認(rèn)識(shí)PythonPython解釋器的安裝與程序的運(yùn)行Python開發(fā)工具04Python模塊認(rèn)識(shí)Python1.1

先定一個(gè)小目標(biāo)！了解Python語(yǔ)言，能夠說(shuō)出Python語(yǔ)言的發(fā)展歷程1.1.1Python的發(fā)展歷程1.1.1Python的發(fā)展歷程199120002008201820202023Python2.0版本發(fā)布2020年1月1日終止對(duì)Python2.7的技術(shù)支持截止2023年9月1日，最新版本為Python3.11.5Python2.0版本發(fā)布Python3.0版本發(fā)布最后一個(gè)Python2.7版本發(fā)布

先定一個(gè)小目標(biāo)！1.1.2Python的特點(diǎn)了解Python語(yǔ)言，能夠說(shuō)出Python語(yǔ)言的特點(diǎn)1.1.2Python的特點(diǎn)無(wú)縫銜接單元測(cè)試VS優(yōu)點(diǎn)簡(jiǎn)潔語(yǔ)法優(yōu)美簡(jiǎn)單易學(xué)開源可移植性好擴(kuò)展性好類庫(kù)豐富通用靈活良好的中文支持執(zhí)行效率不夠高。在執(zhí)行相同功能的程序時(shí)，Python程序沒有C++程序、Java程序高效，這是因?yàn)镻ython解釋器需要逐行將代碼翻譯成計(jì)算機(jī)能夠理解的機(jī)器語(yǔ)言，翻譯過程是非常耗時(shí)的。缺點(diǎn)Python解釋器的安裝與程序的運(yùn)行1.2

先定一個(gè)小目標(biāo)！掌握Python解釋器的安裝方式，能夠獨(dú)立在計(jì)算機(jī)中安裝Python解釋器1.2.1安裝Python解釋器Python程序的執(zhí)行需要借助Python解釋器完成，只有在計(jì)算機(jī)中安裝Python解釋器并配置好Python開發(fā)環(huán)境后，開發(fā)人員才可以開發(fā)程序，并通過不同方式運(yùn)行程序。1.2.1安裝Python解釋器STEP01下載Python解釋器在瀏覽器中訪問Python解釋器的下載頁(yè)面，具體如下圖所示。1.2.1安裝Python解釋器STEP02下載Python解釋器Python解釋器安裝包的下載頁(yè)面，該頁(yè)面展示了很多版本的安裝包。1.2.1安裝Python解釋器STEP03安裝Python解釋器下載相應(yīng)版本的安裝包。下載完成后，找到并雙擊安裝包，彈出Python3.11.5(64-bit)Setup窗口。1.2.1安裝Python解釋器STEP04安裝Python解釋器勾選“Addpython.exetoPATH”選項(xiàng)后，單擊InstallNow后進(jìn)入SetupProgress界面。1.2.1安裝Python解釋器STEP05安裝Python解釋器安裝完成后會(huì)自動(dòng)進(jìn)入Setupwassuccessful界面。1.2.1安裝Python解釋器STEP06安裝Python解釋器在計(jì)算機(jī)的開始菜單中搜索Python，找到并單擊Python3.11（64-bit）打開Python解釋器窗口。1.2.1安裝Python解釋器STEP06安裝Python解釋器用戶也可以在命令窗口中進(jìn)入Python環(huán)境，具體操作為：打開命令窗口，在命令窗口的提示符“>>>”后輸入“python”，按下回車鍵后即可進(jìn)入Python環(huán)境。1.2.1安裝Python解釋器多學(xué)一招：手動(dòng)配置環(huán)境變量若Python解釋器安裝完成后，在命令窗口輸入“python”提示“python不是內(nèi)部或外部命令，也不是可運(yùn)行的程序或批處理文件?！?，說(shuō)明系統(tǒng)未能搜索到Python解釋器的安裝路徑，此時(shí)可以手動(dòng)為Python配置環(huán)境變量，以解決此問題。多學(xué)一招：手動(dòng)配置環(huán)境變量環(huán)境變量（enviromentvariables）一般是指在操作系統(tǒng)中用來(lái)指定操作系統(tǒng)運(yùn)行環(huán)境的一些參數(shù)，如臨時(shí)文件夾位置和系統(tǒng)文件夾位置等。在向Windows和DOS操作系統(tǒng)中搭建開發(fā)環(huán)境時(shí)常常需要配置環(huán)境變量path，以便系統(tǒng)在運(yùn)行一個(gè)程序時(shí)可以獲取到程序所在的完整路徑。若配置了環(huán)境變量，系統(tǒng)除了在當(dāng)前目錄下尋找指定程序，還會(huì)到path變量所指定的路徑中查找程序。STEP01打開系統(tǒng)屬性窗口右鍵單擊“計(jì)算機(jī)”，在彈出的菜單中單擊“屬性”選項(xiàng)打開系統(tǒng)窗口，單擊該窗口左側(cè)選項(xiàng)列表中的“高級(jí)系統(tǒng)設(shè)置”，打開系統(tǒng)屬性窗口。多學(xué)一招：手動(dòng)配置環(huán)境變量STEP02打開環(huán)境變量窗口單擊“環(huán)境變量”按鈕，打開環(huán)境變量窗口。多學(xué)一招：手動(dòng)配置環(huán)境變量STEP03編輯環(huán)境變量對(duì)話框在“系統(tǒng)變量”列表中找到環(huán)境變量“Path”并雙擊，打開編輯環(huán)境變量對(duì)話框。多學(xué)一招：手動(dòng)配置環(huán)境變量STEP04添加Python安裝路徑單擊“新建”按鈕，輸入Python解釋器的安裝路徑，本書使用的安裝路徑是C:\Users\itcast\AppData\Local\Programs\Python\Python311。多學(xué)一招：手動(dòng)配置環(huán)境變量STEP05STEP05單擊“確定”按鈕，關(guān)閉編輯環(huán)境變量對(duì)話框，完成環(huán)境變量的配置。

先定一個(gè)小目標(biāo)！熟悉Python程序的運(yùn)行方式，能夠熟練通過交互式和文件式運(yùn)行Python程序1.2.2Python程序的運(yùn)行方式Python程序的運(yùn)行方式有兩種，分別是交互式和文件式。交互式指Python解釋器逐行接收Python代碼并即時(shí)響應(yīng)；文件式也稱批量式，指先將Python代碼保存在后綴名為.py的文件中，再啟動(dòng)Python解釋器批量運(yùn)行代碼。1.2.2Python程序的運(yùn)行方式STEP01打開命令窗口進(jìn)入Python環(huán)境，在命令提示符“>>>”的后面輸入如下一行代碼：1.2.2Python程序的運(yùn)行方式print("紙上得來(lái)終覺淺，絕知此事要躬行。")按下回車鍵，命令窗口立刻在提示符的下一行輸出了運(yùn)行結(jié)果。運(yùn)行結(jié)果如下所示：紙上得來(lái)終覺淺，絕知此事要躬行。STEP011.創(chuàng)建一個(gè)文本文件，在該文件中寫入一行Python代碼，具體內(nèi)容為print("紙上得來(lái)終覺淺，絕知此事要躬行。")2.另存文件時(shí)將文件的名稱設(shè)置為hello，編碼方式設(shè)置為UTF-8，文件的后綴名修改為.py。3.在hello.py文件所在路徑下同時(shí)按下Shift鍵和鼠標(biāo)右鍵，彈出右鍵菜單，在右鍵菜單列表中單擊“在此處打開命令窗口”選項(xiàng)，打開命令窗口。4.在命令窗口的命令提示符“>”后輸入命令“pythonhello.py”，按下回車鍵后運(yùn)行hello.py文件，之后在提示符的下一行輸出了運(yùn)行結(jié)果。1.2.2Python程序的運(yùn)行方式Python開發(fā)工具1.3

先定一個(gè)小目標(biāo)！了解常用的開發(fā)工具，能夠說(shuō)出常用開發(fā)工具的特點(diǎn)1.3.1Python程序的運(yùn)行方式1.3.1常用的開發(fā)工具PyCharmAnaconda無(wú)縫銜接單元測(cè)試常用的開發(fā)工具有PyCharm、SublimeText、VisualStudioCode、JupyterNotebook、Anaconda等。PyCharm是一款強(qiáng)大且流行的Python集成開發(fā)環(huán)境，它提供了一般集成開發(fā)環(huán)境的功能，比如代碼編輯、語(yǔ)法高亮、項(xiàng)目管理、代碼跳轉(zhuǎn)、智能提示、調(diào)試、單元測(cè)試、版本控制等，使得程序的編寫、運(yùn)行、測(cè)試等過程能在一個(gè)環(huán)境中完成，非常適合開發(fā)大型的項(xiàng)目。VisualStudioCodeSublimeTextJupyterNotebook1.3.1常用的開發(fā)工具PyCharmAnaconda無(wú)縫銜接單元測(cè)試常用的開發(fā)工具有PyCharm、SublimeText、VisualStudioCode、JupyterNotebook、Anaconda等。SublimeText是一款輕量級(jí)但功能強(qiáng)大的文本編輯器，它不僅擁有豐富的功能，還支持多種編程語(yǔ)言，并且具備自己的包管理器。開發(fā)者可以通過包管理器安裝各種組件、插件和樣式，以提升編碼體驗(yàn)。SublimeText在開發(fā)簡(jiǎn)單的Python項(xiàng)目方面表現(xiàn)優(yōu)異。VisualStudioCodeSublimeTextJupyterNotebook1.3.1常用的開發(fā)工具PyCharmAnaconda無(wú)縫銜接單元測(cè)試常用的開發(fā)工具有PyCharm、SublimeText、VisualStudioCode、JupyterNotebook、Anaconda等。VisualStudioCode（簡(jiǎn)稱VSCode）是由微軟開發(fā)的一個(gè)跨平臺(tái)的輕量級(jí)代碼編輯器，它支持多種編程語(yǔ)言，包括Python、Java、C++、PHP等，具有跨平臺(tái)支持、豐富的插件生態(tài)系統(tǒng)、智能代碼編輯、內(nèi)置調(diào)試器、版本控制集成等一些特點(diǎn)或功能，適用于各種規(guī)模的項(xiàng)目開發(fā)。VisualStudioCodeSublimeTextJupyterNotebook1.3.1常用的開發(fā)工具PyCharmAnaconda無(wú)縫銜接單元測(cè)試常用的開發(fā)工具有PyCharm、SublimeText、VisualStudioCode、JupyterNotebook、Anaconda等。JupyterNotebook（簡(jiǎn)稱Jupyter）是一款非常流行的交互式筆記本，它在網(wǎng)頁(yè)上提供了創(chuàng)建文檔與共享文檔的便利，并且支持實(shí)時(shí)代碼、數(shù)學(xué)方程、可視化和Markdown等功能，用戶可以在一個(gè)文檔中進(jìn)行編寫代碼、編寫數(shù)學(xué)公式、編寫文檔、運(yùn)行代碼、可視化等一些操作。此外，JupyterNotebook可以運(yùn)行多種編程語(yǔ)言，包括但不限于Python，它非常適合數(shù)據(jù)科學(xué)、機(jī)器學(xué)習(xí)和教育領(lǐng)域的開發(fā)和演示。VisualStudioCodeJupyterNotebookSublimeText1.3.1常用的開發(fā)工具PyCharmAnaconda無(wú)縫銜接單元測(cè)試常用的開發(fā)工具有PyCharm、SublimeText、VisualStudioCode、JupyterNotebook、Anaconda等。Anaconda是一種Python發(fā)行版，專注于提供科學(xué)計(jì)算和數(shù)據(jù)分析所需的軟件包和工具。它包括conda包管理器、AnacondaNavigator和JupyterNotebook，還提供了虛擬環(huán)境、打包和發(fā)布自己的包、快速生成報(bào)告等功能。Anaconda還支持多種編程語(yǔ)言和工具，使得它成為了數(shù)據(jù)科學(xué)家和研究人員進(jìn)行科學(xué)計(jì)算的首選工具。VisualStudioCodeSublimeTextJupyterNotebook

先定一個(gè)小目標(biāo)！掌握PyCharm的下載與安裝，能夠獨(dú)立在計(jì)算機(jī)中安裝PyCharm工具1.3.2PyCharm的下載與安裝STEP01PyCharm的下載在瀏覽器中訪問PyCharm官網(wǎng)的下載頁(yè)面，具體如下圖所示。1.3.2PyCharm的下載與安裝Professional和Community是PyCharm的兩個(gè)版本，這兩個(gè)版本的特點(diǎn)如下。1.提供PythonIDE的所有功能，支持Web開發(fā)。2.支持Django、Flask、GoogleApp引擎、Pyramid和web2py。3.支持JavaScript、CoffeeScript、TypeScript、CSS和Cython等。4.支持遠(yuǎn)程開發(fā)、Python分析器、數(shù)據(jù)庫(kù)和SQL語(yǔ)句。Professional版本的特點(diǎn)Community版本的特點(diǎn)1.輕量級(jí)的PythonIDE，只支持Python開發(fā)。2.免費(fèi)、開源、集成Apache2的許可證。3.智能編輯器、調(diào)試器、支持重構(gòu)和錯(cuò)誤檢查，集成版本控制系統(tǒng)。1.3.2PyCharm的下載與安裝STEP01PyCharm的安裝雙擊安裝包打開WelcometoPyCharmCommunityEditionSetup界面。1.3.2PyCharm的下載與安裝STEP02PyCharm的安裝單擊“Next”按鈕進(jìn)入ChooseInstallLocation界面。1.3.2PyCharm的下載與安裝STEP03PyCharm的安裝保持默認(rèn)配置，單擊“Next”按鈕，進(jìn)入InstallationOptions界面，在該界面用戶可根據(jù)需求勾選相應(yīng)功能。1.3.2PyCharm的下載與安裝STEP04PyCharm的安裝勾選所有選項(xiàng)，單擊“Next”按鈕進(jìn)入ChooseStartMenuFolder界面。1.3.2PyCharm的下載與安裝STEP05PyCharm的安裝單擊的“Install”按鈕開始安裝PyCharm工具，安裝完成后進(jìn)入CompletingPyCharmCommunityEditionSetup界面。1.3.2PyCharm的下載與安裝

先定一個(gè)小目標(biāo)！掌握PyCharm的使用，能夠使用PyCharm編寫并運(yùn)行代碼1.3.3使用PyCharm編寫Python程序STEP01雙擊桌面上的PyCharm快捷方式圖標(biāo)，打開WelcometoPyCharm窗口。1.3.3使用PyCharm編寫Python程序STEP02單擊窗口左側(cè)的Customize菜單項(xiàng)打開自定義配置面板，在該面板中選擇顏色主題為L(zhǎng)ight。1.3.3使用PyCharm編寫Python程序STEP03單擊窗口左側(cè)的Projects菜單項(xiàng)，切換回項(xiàng)目面板，單擊該面板中的“NewProject”按鈕進(jìn)入NewProject窗口。1.3.3使用PyCharm編寫Python程序STEP04單擊“Create”按鈕會(huì)在D:\PythonProject目錄下創(chuàng)建一個(gè)名稱為first_proj的項(xiàng)目，并進(jìn)入項(xiàng)目管理窗口。1.3.3使用PyCharm編寫Python程序STEP05單擊“Create”按鈕會(huì)在D:\PythonProject目錄下創(chuàng)建一個(gè)名稱為first_proj的項(xiàng)目，并進(jìn)入項(xiàng)目管理窗口。1.3.3使用PyCharm編寫Python程序STEP06單擊左上方標(biāo)注的文件夾圖標(biāo)，彈出項(xiàng)目的目錄結(jié)構(gòu)。1.3.3使用PyCharm編寫Python程序STEP07選中first_proj項(xiàng)目的根目錄右擊，在彈出的下拉菜單中選擇“New”→“PythonFile”，彈出NewPythonfile窗口，用于給項(xiàng)目添加保存代碼的Python文件。1.3.3使用PyCharm編寫Python程序STEP08PyCharm的使用選中first_proj項(xiàng)目的根目錄右擊，在彈出的下拉菜單中選擇“New”→“PythonFile”，彈出NewPythonfile窗口，用于給項(xiàng)目添加保存代碼的Python文件。1.3.3使用PyCharm編寫Python程序STEP09在Name文本框中，填寫Python文件的名稱為first，按下回車鍵后會(huì)在first_proj項(xiàng)目的根目錄下添加first.py文件。print("書山有路勤為徑，學(xué)海無(wú)涯苦作舟")1.3.3使用PyCharm編寫Python程序STEP10編寫完畢后，單擊窗口上方的

按鈕，或者按組合鍵“Shift+F10”會(huì)立即運(yùn)行該文件的代碼，代碼的運(yùn)行結(jié)果會(huì)顯示到窗口下方的控制臺(tái)面板中。1.3.3使用PyCharm編寫Python程序Python模塊1.41.4.1

模塊的安裝

先定一個(gè)小目標(biāo)！掌握模塊的安裝方式，能夠通過pip工具安裝所需的模塊Python中支持以模塊的形式組織和管理代碼，一個(gè)擴(kuò)展名為.py的文件稱之為一個(gè)模塊，文件的名稱為模塊的名稱。Python內(nèi)置了一些標(biāo)準(zhǔn)模塊，Python的使用者也貢獻(xiàn)了豐富且強(qiáng)大的第三方模塊，標(biāo)準(zhǔn)模塊可以直接導(dǎo)入程序并使用，而第三方模塊需要先行安裝。1.4.1

模塊的安裝第三方模塊的安裝需要借助pip工具，pip工具是一個(gè)通用的Python

模塊、包或庫(kù)的管理工具，它提供了查找、下載、安裝、卸載Python模塊、包或庫(kù)的功能。默認(rèn)情況下，安裝Python解釋器時(shí)會(huì)自動(dòng)安裝pip工具。使用pip工具安裝模塊的命令有三種。1.4.1

模塊的安裝pipinstall模塊名pipinstall模塊名==版本號(hào)pipinstall模塊名1模塊名2模塊名3...例如，在開發(fā)環(huán)境中安裝開發(fā)游戲的pygame模塊，具體命令如下：1.4.1

模塊的安裝pipinstallpygame以上命令執(zhí)行后，可以看到命令窗口中顯示了以下信息。Installingcollectedpackages:pygameSuccessfullyinstalledpygame-2.5.2如果想驗(yàn)證開發(fā)環(huán)境中是否有這個(gè)模塊，那么可以在命令窗口中輸入piplist命令進(jìn)行查看。例如，使用piplist命令查看當(dāng)前開發(fā)環(huán)境中已經(jīng)安裝的模塊，命令及執(zhí)行結(jié)果如下所示1.4.1

模塊的安裝C:\Users\itcast>piplistPackageVersion----------------------……pygame 2.5.2需要注意的是，pip是在線工具，它只有在聯(lián)網(wǎng)的狀態(tài)下才可以下載相應(yīng)的資源，若網(wǎng)絡(luò)未連接或網(wǎng)絡(luò)環(huán)境不佳，則pip工具將無(wú)法順利安裝第三方模塊。1.4.2模塊的導(dǎo)入與使用

先定一個(gè)小目標(biāo)！掌握模塊的導(dǎo)入與使用，能夠在程序中熟練導(dǎo)入并使用模塊在使用模塊之前，需要先將模塊導(dǎo)入到當(dāng)前程序。Python中使用import語(yǔ)句導(dǎo)入模塊，import語(yǔ)句支持一次導(dǎo)入一個(gè)模塊，也支持一次導(dǎo)入多個(gè)模塊。使用import語(yǔ)句導(dǎo)入模塊的語(yǔ)法格式如下。import模塊1,模塊2,...1.4.2模塊的導(dǎo)入與使用例如，在程序中導(dǎo)入pygame模塊，具體代碼如下：importpygame模塊導(dǎo)入后，可以通過點(diǎn)字符“.”使用模塊中的內(nèi)容，包括后面會(huì)介紹的變量、函數(shù)、類等。使用模塊內(nèi)容的語(yǔ)法格式如下：模塊.變量模塊.函數(shù)模塊.類1.4.2模塊的導(dǎo)入與使用例如，通過pygame模塊使用其中的init()函數(shù)，具體代碼如下：pygame.init()通過點(diǎn)字符“.”使用模塊中的內(nèi)容時(shí)，可以避免多個(gè)模塊中存在同名變量、函數(shù)或類的情況下使代碼產(chǎn)生歧義，但若不存在同名變量、函數(shù)或類，則可以