第 1 章 Python 简介与环境搭建
1.1 Python 是什么
Python 是一门解释型、动态类型、面向对象的高级编程语言,由 Guido van Rossum 于 1991 年首次发布。它以语法简洁、可读性强著称,"用一种方法做一件事"(The Zen of Python,import this 可见)是其设计哲学。
Python 的主要应用领域:
Web 开发:Django、Flask、FastAPI
数据分析与科学计算:pandas、NumPy、SciPy
人工智能与机器学习:PyTorch、TensorFlow、scikit-learn
自动化脚本与运维:批量处理、爬虫、系统管理
教学:许多大学将其作为第一门编程语言
1.2 Python 3 与 Python 2
Python 2 已于 2020 年 1 月 1 日停止维护。本教程只讲 Python 3。两者主要区别:
| 特性 | Python 2 | Python 3 |
|---|---|---|
| 打印 | print "hello"(语句) | print("hello")(函数) |
| 整数除法 | 5 / 2 == 2 | 5 / 2 == 2.5(真除法) |
| 字符串默认编码 | ASCII | Unicode(UTF-8) |
| 迭代器方法 | 返回列表(如 range) | 返回惰性迭代器 |
1.3 安装与环境搭建
下载安装
访问 https://www.python.org/downloads/ 下载对应平台的安装包;
Windows:安装时务必勾选 "Add Python to PATH";
macOS Linux:一般自带 python3,也可用 Homebrew apt 安装。
验证安装
包管理器 pip
虚拟环境(重要习惯)
不同项目可能依赖不同版本的库,每个项目一个虚拟环境是标准做法:
Windows 用户也可用 where python 定位解释器(而非 which)。
1.4 运行 Python 的三种方式
① 交互式解释器(REPL)
适合快速试验、验证语法。输入 help(对象) 可查看帮助。
② 脚本文件
创建 hello.py:
运行:
③ IDE / 编辑器
PyCharm:功能齐全的专用 IDE;
VS Code:装 Python 扩展后轻量好用(推荐初学者);
Jupyter Notebook:交互式笔记本,数据分析首选。
1.5 第一个程序:Hello World 与一点趣味
Python 自带一首"禅诗",概括其设计哲学:
输出包括:
Beautiful is better than ugly.(优美胜于丑陋)
Simple is better than complex.(简洁胜于复杂)
Readability counts.(可读性很重要)
1.6 代码风格:PEP 8
Python 社区遵循 PEP 8 编码规范,核心规则:
缩进用 4 个空格,绝不用 Tab(Python 用缩进表示代码块,这是语法的一部分!);
变量名用
snake_case(小写下划线),类名用PascalCase;常量全大写:
MAX_SIZE = 100;运算符两侧、逗号后加空格;函数间空两行;
每行不超过 79~99 字符。
格式化工具:pip install black 后运行 black . 自动格式化;flake8 / ruff 做静态检查。
1.7 本章小结
Python 3 是唯一的维护版本,安装时记得加入 PATH;
用
venv虚拟环境隔离项目依赖;缩进即语法——从一开始就用 4 空格;
遇到不认识的函数,先
help()一下。
下一章:变量、数据类型与运算符。