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六星源课堂:Python基础必学知识,小白也能轻松上手!

jnlyseo998998 jnlyseo998998 发表于2023-04-10 08:22:02 浏览19 评论0

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Python已经诞生30多年了,只是最近几年才开始流行,因此可以说它是一种较“老”的语言。Python是开源的,可用于人工智能应用(sklearn、PyLearn、Nolearn等)、统计计算(NumPy、SciPy、Pandas等库)、网站开发(利用Django、Flask 等框架)、软件开发等。今天六星源课堂和大家聊聊Python的发展史,以及如何高效学习Python!

1 Python概述

1.1 Python的发展史

Python语言的创始人为吉多·范·罗苏姆(Guido van Rossum),荷兰人,1982年获得阿姆斯特丹大学数学和计算机科学硕士学位,并于同年加入一个多媒体组织CWI(Centrum Wiskunde & Informatica),成为一名调研员。

1989年,Guido为了打发圣诞节的无趣,决心开发一个新的脚本解释程序,创造一种介于C和shell之间、功能全面、易学易用、可拓展的语言。最后他将这个语言起名为Python,因为他喜欢电视剧Monty Python’s Flying Circus。

1991年,Python的第一个公开版本发布,它采用C语言实现,能够调用C语言的库文件,包含表、字典等核心数据类型,并具有类、函数、异常处理等的算法,采用基于模块的可扩展系统架构。

经过近30年的发展,Python目前已进化到3.11.2版本。其应用范围之广,影响之深远,恐怕连Guido van Rossum自己也没有想到。各版本推出时间如下:

Python 0.9.0——1991年9月;Python 1.0——1994年1月(增加了lambda、map、filter和reduce);Python 2.0——2000年10月(加入了内存回收机制,构成了现代Python语言框架的基础);Python 2.4——2004年12月(同年WEB框架Django诞生);Python 2.5——2006年9月;Python 2.6——2008年10月;Python 2.7——2010年7月;Python 3.0——2008年12月;Python 3.1——2009年6月;Python 3.2——2011年2月;Python 3.3——2012年9月;Python 3.4——2014年3月;Python 3.5——2015年9月;Python 3.6——2016年12月;Python 3.7——2018年6月;Python 3.8——2019年10月;Python 3.9——2020年10月;Python 3.10——2021年10月Python 3.11——2022年10月。

由于Python 3.X版本不再向下兼容,所以建议读者采用3.6及以后的版本。

1.2 Python应用领域

现在,全世界有600多种编程语言,但流行的编程语言也就20多种。如果你听说过TIOBE排行榜,就能知道编程语言的大致流行程度。下图是最近年常用的10种编程语言的变化图。

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2015年和2016年,Python基本处于第5位,市场占有率次于Java、C、C++和C#,从2017年开始,Python借着人工智能的东风,热度一路水涨船高,排到第3位,现在已经排在第1位。Python是一门比较注重效率的语言,不复杂,读和写都非常方便,所以才有“人生苦短,我用Python”这样的调侃。

作为一门优秀的编程语言,Python的应用领域非常广泛,可在如下领域大显身手。

① 数据分析,这是Python的主要应用领域之一。2016年2月,美国科学家根据对过去三十年观测数据的分析,发现了引力波,所采用的数据分析工具就是Python包GWPY。

② 云计算,如使用Python开发的OpenStack。

③ WEB开发,包括众多优秀的WEB框架,例如Django、flask、tornado等。

④ 科学计算,人工智能开发,典型模块如NumPy、SciPy、Matplotlib、Enthought Librarys、Pandas等。

⑤ 系统运维,例如运维人员必备的SaltStack(系统自动化配置和管理工具)、Ansible(自动化运维工具)等。

⑥ 图形开发,工具有easyGUI、wxPython、PyQT、TKinter等。

目前,Google、NASA、Dropbox、Red Hat、YouTube、Facebook等公司都在大力使用Python作为应用开发语言,国内搜狐、金山、腾讯、盛大、网易、百度、阿里、淘宝、土豆、新浪、果壳等公司都在使用Python完成各种各样的任务。

1.3 Python的优缺点

任何一种编程语言都有其优缺点,Python也不例外。作为一门优秀的编程语言,Python主要有以下优点。

① 优雅、明确、简单,Python程序看上去简单易懂,初学者不但入门容易,而且还容易深入进去编写非常复杂的程序。

② 开发效率高。Python的标准库庞大,可以帮助开发者处理诸如正则表达式、文档生成、单元测试、线程、数据库、网页浏览器、CGI、FTP、电子邮件、XML、XML-RPC、HTML、WAV文件、密码系统、GUI(图形用户界面)、Tk等;除了标准库,还有许多其它高质量库,如wxPython、Twisted、Scikit-Learn、Statsmodels、PyMC、Nolearn等,应有尽有,开发者可直接下载调用,或在基础库的基础上再度进行开发,可大大降低开发周期,避免重复造轮子。这点类似于R语言。

③ Python属于高级语言,编程时无需考虑怎样管理程序使用的内存等底层细节。

④ 可移植性强。由于它的开源本质,Python可被安装在大多数平台上。如果不使用那些依赖于具体系统的功能,Python程序无需修改就可以在几乎所有平台上运行,包括Linux/Unix、Windows、FreeBSD、Macintosh、Solaris、OS/2、Amiga、AROS、AS/400、BeOS、OS/390、z/OS、Palm OS、QNX、VMS、Psion、Acom RISC OS、VxWorks、PlayStation、Sharp Zaurus、Windows CE,甚至还有PocketPC、Symbian以及Google基于linux开发的Android平台。

⑤ 极强的可扩展性。如果希望某段代码运行得更快或者某些算法不公开,可以把这部分代码用C或C++编写,然后在Python程序中使用。

⑥ 灵活的可嵌入性。可以把Python嵌入C/C++程序,从而向最终用户提供脚本功能。

⑦ 免费、开源。Python是FLOSS(自由/开放源码软件)之一,使用者可以自由发布这个软件的拷贝、阅读它的源代码、对它做改动、把它的一部分用于新的自由软件中。

⑧ 面向对象的编程。Python既支持面向过程的编程,也支持面向对象的编程。与C++和Java相比,Python的面向对象编程更简洁而强大。

⑨ 代码具有极佳的可读性,Python采用强制缩进的方式,使代码具有良好规范,带来了极佳的可读性。

Python也有缺点:一是代码不能加密,因为Python是解释性语言,源码一般都以明文形式存放,如果必须加密,可以先进行编译,进行pyc处理后再加密,类似于Java的class文件;二是相对C/C++而言,性能弱一些。当然,Java、R等语言和C/C++相比,性能也都不如C/C++。

以上两个缺点对于从事应用级别程序开发的人员都不是什么问题,所以Python在众多开发语言中的地位越来越突出,受到越来越多的青睐,而且Python语言考试也被纳入2018年全国计算机等级考试大纲。

1.4 如何学习Python

学习Python时,建议找一些搭档一起学习和讨论,这样效果会更好。若能尝试将一些内容讲给他人听,则效果更佳,在讲述的过程中你会思考更多。在学习的过程中,对于遇到的例子最好能逐步形成自己先思考的习惯,思考后再看看给出的示例是怎样的,在这个过程中或许能找到比示例更好的处理方法。

此外,练习题最好也能动手完成。在写代码时,千万不要用“复制”“粘贴” 把代码从页面粘贴到你的计算机上。写程序讲究感觉,需要一个字母一个字母地把代码敲进去。在敲代码的过程中,初学者经常会敲错,所以需要仔细检查、对照,这样才能以最快的速度掌握如何写程序。在编写代码的过程中,宁愿写得慢或多写几遍,刚开始学习或许很吃力,但随着慢慢积累和熟悉,后面会越来越快,越来越顺畅。若习惯复制代码,或许很长一段时间后依然只会复制代码,而不能熟悉相关内容,速度也提升不了。

语言的发展总是不断变化的,任何一门语言要让大家持续不断的使用,都需要不断更新。语言本身需要不断更新,学习者也要不断学习语言本身的新东西,这样才能与时俱进,跟上语言的发展。

Python作为一门不断发展与普及的语言,还在不断更新中。加入一些Python学习社区或找到一些有共同爱好的人一起学习交流是非常好的学习Python的方式。正所谓集思广益,一起思考与学习的人多了,大家能接触和学到的知识就会更多。在互联网时代,更应该发挥网络互联的作用,通过网络学习更新颖、更与时倶进的知识。

以上就是本次分享的全部内容,想学习更多编程技巧,欢迎持续关注六星源课堂!