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【机器学习】超简明Python基础教程

article 2024/11/25 20:12:29

Python是一种简单易学、功能强大的编程语言，适用于数据分析、人工智能、Web开发、自动化脚本等多个领域。本教程面向零基础学习者，逐步讲解Python的基本概念、语法和操作。

1. 安装与运行

安装Python

从官网 Welcome to Python.org 下载适合自己系统的安装包。
推荐选择3.x版本，安装时勾选“Add Python to PATH”以便命令行使用。

运行Python代码

交互模式：直接在终端输入python进入交互环境。
脚本模式：保存代码到.py文件中，在终端使用python filename.py运行。

2. 基本语法

Hello, World!

print("Hello, World!")

输出：

Hello, World!

变量与数据类型

Python是一种动态类型语言，不需要显式声明变量类型。

# 整数
x = 10
# 浮点数
y = 3.14
# 字符串
name = "Python"
# 布尔值
flag = True

print(x, y, name, flag)

输出：

10 3.14 Python True

注释

单行注释使用#：
```
# 这是一个单行注释
```

多行注释使用三引号：

"""
这是一个多行注释
可以包含多行内容
"""

3. 数据结构

3.1 列表 (List)

列表是一个可变、有序的容器，可以存储多个数据。

fruits = ["apple", "banana", "cherry"]
print(fruits[0])  # 输出第一个元素
fruits.append("orange")  # 添加元素
print(fruits)

输出：

apple
['apple', 'banana', 'cherry', 'orange']

3.2 元组 (Tuple)

元组是不可变的有序容器。

colors = ("red", "green", "blue")
print(colors[1])  # 输出第二个元素

输出：

green

3.3 字典 (Dictionary)

字典是键值对的集合。

person = {"name": "Alice", "age": 25}
print(person["name"])  # 输出键对应的值
person["city"] = "New York"  # 添加键值对
print(person)

输出：

Alice
{'name': 'Alice', 'age': 25, 'city': 'New York'}

3.4 集合 (Set)

集合是无序、不重复的元素集合。

unique_numbers = {1, 2, 3, 3, 4}
print(unique_numbers)  # 重复元素会自动去除

输出：

{1, 2, 3, 4}

4. 控制结构

4.1 条件语句

x = 10
if x > 0:
    print("Positive")
elif x == 0:
    print("Zero")
else:
    print("Negative")

4.2 循环

for循环：
```
for i in range(5):
    print(i)
```

while循环：

n = 0
while n < 5:
    print(n)
    n += 1

5. 函数

函数用来封装代码，方便重复调用。

def greet(name):
    return f"Hello, {name}!"

print(greet("Alice"))

输出：

Hello, Alice!

6. 文件操作

6.1 读取文件

with open("example.txt", "r") as file:
    content = file.read()
    print(content)

6.2 写入文件

with open("output.txt", "w") as file:
    file.write("Hello, Python!")

7. 模块与包

Python中有丰富的标准库和第三方模块。

导入模块
```
import math
print(math.sqrt(16))
```
输出：
```
4.0
```
安装第三方库：
在终端运行 pip install library_name。

8. 错误处理

通过try-except捕获异常，避免程序崩溃。

try:
    result = 10 / 0
except ZeroDivisionError:
    print("不能除以零")

输出：

不能除以零

9. 面向对象编程

Python支持面向对象的开发。

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

    def greet(self):
        return f"Hi, I'm {self.name} and I'm {self.age} years old."

p = Person("Alice", 25)
print(p.greet())

输出：

Hi, I'm Alice and I'm 25 years old.

10. 数据可视化

使用matplotlib绘图。

import matplotlib.pyplot as plt

x = [1, 2, 3, 4]
y = [2, 4, 6, 8]
plt.plot(x, y)
plt.title("Line Graph")
plt.xlabel("X-axis")
plt.ylabel("Y-axis")
plt.show()