第1章Python語(yǔ)言概述Python數(shù)據(jù)分析與應(yīng)用1CONTENTS1.1Python語(yǔ)言與數(shù)據(jù)分析應(yīng)用1.2Python程序開發(fā)與開發(fā)環(huán)境1.3Anaconda與Python1.4課后思考目錄2Python語(yǔ)言與數(shù)據(jù)分析應(yīng)用13Python是交互式語(yǔ)言Python是初學(xué)者的語(yǔ)言Python是一種解釋型語(yǔ)言Python是面向?qū)ο笳Z(yǔ)言Python簡(jiǎn)介Python是一個(gè)高層次的結(jié)合了解釋性、編譯性、互動(dòng)性和面向?qū)ο蟮哪_本語(yǔ)言。Python的設(shè)計(jì)具有很強(qiáng)的可讀性，相比其他語(yǔ)言它具有更有特色的語(yǔ)法結(jié)構(gòu)。4Python發(fā)展歷程Python之父——荷蘭人GuidovanRossum。1982年從阿姆斯特丹大學(xué)取得了數(shù)學(xué)和計(jì)算機(jī)碩士學(xué)位。Python雛形 1991年P(guān)ython1.0

1994年P(guān)ython2.0 2000年P(guān)ython3.0 2008年P(guān)ython3.x不向后兼容Python2.x目前：Python3.11.45可擴(kuò)展性、可擴(kuò)充性、可嵌入性解釋性可移植性豐富的庫(kù)簡(jiǎn)單易學(xué)免費(fèi)、開源高級(jí)語(yǔ)言面向?qū)ο驪ython的特點(diǎn)6Python的應(yīng)用在當(dāng)今時(shí)代，大數(shù)據(jù)已經(jīng)成為許多企業(yè)決策的重要依據(jù)。為了更好地利用這些數(shù)據(jù)，許多企業(yè)的IT部門都開始使用各種工具和技術(shù)來處理和分析大數(shù)據(jù)。72312回歸分析相關(guān)分析描述性統(tǒng)計(jì)分析數(shù)據(jù)預(yù)處理時(shí)間序列分析大數(shù)據(jù)分析及應(yīng)用8math、random、datetime、collections、functools、urllib、itertools、string、re、os、os.path、zlib、hashlib、socket、tkinter、sqlite3、csv、json、pickle、statistics、time內(nèi)置模塊和標(biāo)準(zhǔn)庫(kù)jieba、moviepy、xlrd、xlwt、openpyxl、python-docx、python-pptx、pymupdf、pymssql、pypinyin、pillow、pyopengl、numpy、scipy、pandas、matplotlib、requests、beautifulsoup4、scrapy、sklearn、PyTorch、tensorflow、flask、django擴(kuò)展庫(kù)Python程序庫(kù)9查看擴(kuò)展庫(kù)cmd>piplist查看當(dāng)前安裝的庫(kù)cmd>pipshowPackage安裝指定版本的擴(kuò)展庫(kù)cmd>pipinstallPackage==版本號(hào)離線安裝擴(kuò)展庫(kù)文件whlcmd>pipinstallPackage.whl卸載擴(kuò)展庫(kù)cmd>pipuninstallPackage更新擴(kuò)展庫(kù)cmd>pipinstall-UPackage注：U為大寫字母庫(kù)的安裝與管理10實(shí)訓(xùn)任務(wù)打開命令提示符cmd窗口（Windows+R輸入cmd并回車），如圖1-1使用cd命令進(jìn)入安裝Python的scripts文件夾中（例如，Python安裝的D:\python311），輸入“pipinstallPackage”（比如numpy），按Enter鍵進(jìn)行安裝即可，如圖1-2所示界面，表明此庫(kù)安裝成功圖1-1圖1-2例1：庫(kù)的安裝pipinstall。11清華大學(xué)：/simple阿里云：/pypi/simple/中國(guó)科技大學(xué):/simple/華中理工大學(xué):/山東理工大學(xué):/豆瓣:/simple/一些常用的國(guó)內(nèi)鏡像源12Python程序開發(fā)與開發(fā)環(huán)境213>>>print(‘HelloPython!’)HelloPython!>>>a=2>>>b=4>>>a+b61.交互式Python程序開發(fā)與運(yùn)行在命令提示符cmd窗口中輸入Python命令，看到>>>提示符（出現(xiàn)“>>>”即進(jìn)入Python解釋器）就可以開始輸入代碼了，交互式代碼如下。14print(‘HelloPython!’)a=2b=4print(a+b)2.文件式Python程序開發(fā)與運(yùn)行使用編輯器創(chuàng)建一個(gè)源文件，并輸入下面的代碼，保存為demo.py。15cd/dD:\pythonproject#切換到demo.py所在的目錄pythondemo.py#運(yùn)行代碼進(jìn)入命令提示符cmd窗口，首先切換到demo.py所在的目錄，然后輸入下面的命令就可以運(yùn)行源文件。也可以在命令提示符cmd窗口中用另外一種方法運(yùn)行Python程序，輸入：Python+程序地址+程序名.py，如下所示。pythonD:\pythonproject\demo.py2.文件式16LightlyAnacondaIDLEJupyterNotebookPyCharm集成開發(fā)環(huán)境IDE集成開發(fā)環(huán)境IDE是IntegratedDevelopmentEnvironment的縮寫，用于提供程序開發(fā)環(huán)境的應(yīng)用程序，一般包括代碼編輯器、編譯器、調(diào)試器和圖形用戶界面等工具。集成了代碼編寫功能、分析功能、編譯功能、調(diào)試功能等一體化的開發(fā)軟件服務(wù)套件。17實(shí)訓(xùn)任務(wù)：編寫簡(jiǎn)單程序例2：分別用交互式和文件式兩種方法，編輯并運(yùn)行print語(yǔ)句。#交互式代碼>>>print(‘HelloPython!’)HelloPython!>>>print(‘HelloWorld!’)HelloWorld!>>>print(1+2)3>>>print(2-1)1#文件式代碼print(‘HelloPython!’)print(‘HelloWorld!’)print(1+2)print(2-1)18Anaconda與Python319Anaconda的安裝打開Anaconda的官方網(wǎng)站，如圖1-3，單擊Download，選擇操作系統(tǒng)類型，然后選擇需要的軟件版本下載即可。打開下載的程序文件，例如Anaconda3-2022.10-Windows-x86_64.exe，如圖1-4；單擊“Next”進(jìn)入安裝許可協(xié)議界面，如圖1-5所示。圖1-3圖1-4圖1-520Anaconda的安裝單擊“ⅠAgree”進(jìn)入安裝類型界面，選擇相應(yīng)的安裝類型選項(xiàng)，單擊“Next”進(jìn)入安裝路徑界面，如圖1-6所示。選擇Anaconda3的安裝路徑，單擊“Next”進(jìn)入高級(jí)安裝選項(xiàng)界面，如圖1-7所示。勾選兩個(gè)復(fù)選框,第一個(gè)是添加到環(huán)境變量,第二個(gè)是默認(rèn)使用Python3.9，單擊“Install”。安裝完成后，點(diǎn)擊“Next”進(jìn)入安裝完成界面，單擊“Finish”結(jié)束安裝，如圖1-8所示。圖1-6圖1-7圖1-821Anaconda的安裝安裝完成后，可在開始按鈕中找到Anaconda3文件夾，查看所包含的內(nèi)容，如圖1-9所示。雙擊圖1-9中的AnacondaNavigator，若成功啟動(dòng)，則說明真正成功地安裝了Anaconda；如果未成功，請(qǐng)務(wù)必仔細(xì)檢查以上安裝步驟。啟動(dòng)頁(yè)面如圖1-10所示。圖1-9圖1-1022JupyterNotebook在“開始”中找到Anaconda3文件夾，單擊JupyterNotebook即可啟動(dòng)Jupyter，Jupyter主界面，圖1-11所示。如果想新建一個(gè)Notebook，單擊面板右側(cè)的“New”，會(huì)出現(xiàn)如下4個(gè)選項(xiàng)。選擇“Python3”，新建完成的界面如圖1-12所示。在cell中輸入代碼后，可以點(diǎn)擊“運(yùn)行”或者可以使用鍵盤Shift+Enter運(yùn)行代碼。圖1-11圖1-1223Lightly瀏覽器輸入，點(diǎn)擊在線使用，登陸后進(jìn)入主界面，免費(fèi)版提供了500M的使用空間。點(diǎn)擊右上角“新建項(xiàng)目”，選擇Python，目前有Python3.7/3.8/3.9/3.10四個(gè)版本可選。新建項(xiàng)目后，就可以輸入代碼了，還可以生成鏈接邀請(qǐng)好友、組員等人一同協(xié)作，如圖1-14所示。圖1-1424pycharm的安裝與配置進(jìn)入PyCharm官網(wǎng)/pycharm/，根據(jù)需要下載相應(yīng)的版本。PyCharm在Windows環(huán)境下有專業(yè)版（收費(fèi)版）和社區(qū)版（免費(fèi)版）兩個(gè)不同的版本，以下載社區(qū)版為例。打開下載的程序文件，例如，pycharm-community-2023.1.3.exe，顯示頁(yè)面如圖1-15所示，單擊“Next”進(jìn)入PyCharm安裝路徑頁(yè)面，如圖1-16所示。選擇PyCharm安裝路徑，單擊“Next”進(jìn)入PyCharm選項(xiàng)頁(yè)面，如圖1-17所示。圖1-15圖1-16圖1-1725pycharm的安裝與配置選擇相應(yīng)的選項(xiàng)，單擊“Next”進(jìn)入PyCharm菜單文件頁(yè)面，如圖1-18所示。使用默認(rèn)設(shè)置，單擊“Install”開始安裝。安裝完成后,如圖1-19所示，單擊“Finish”結(jié)束安裝。圖1-18圖1-1926pycharm的安裝與配置啟動(dòng)PyCharm，雙擊桌面快捷方式，在彈出的協(xié)議窗口勾選“同意協(xié)議”，然后單擊“Continue”，進(jìn)入PyCharm歡迎界面，如圖1-20。單擊“NewProject”新建項(xiàng)目，進(jìn)入項(xiàng)目配置頁(yè)面。如下圖1-21，先更改“Location”即新項(xiàng)目文件夾的路徑和名稱；然后單擊左下方的“Previouslyconfiguredinterpreter”，繼續(xù)單擊“Addlnterpreter”進(jìn)去找到Python位置，前提是之前已經(jīng)安裝好Python，如圖1-22，單擊“OK”；然后會(huì)返回項(xiàng)目配置頁(yè)面，單擊“Create”，完成配置Python解釋器。圖1-20圖1-21圖1-2227pycharm的安裝與配置根據(jù)個(gè)人喜好依次選擇File→Settings→Editor→ColorScheme/Font，確定主題和字體大小等。可以統(tǒng)一字符編碼設(shè)置為UTF-8。依次選擇File→Settings→Editor→FileandCodeTemplates→PythonScript設(shè)置自動(dòng)添加頭部注釋。頭部注釋包括Python解釋器的位置、字符集、作者信息、創(chuàng)建腳本的時(shí)間等；還可以依次選擇File→Settings→Keymap→EditorActio