Python编程基础与进阶实战

Python 是一种广泛使用的高级编程语言，以其简洁的语法和强大的功能而闻名。无论是作为初学者的入门语言，还是专业人士的日常开发工具，Python 都拥有庞大的社区支持和丰富的库资源。本教程将从基础语法开始，逐步深入到实际应用，带你掌握 Python 编程的精髓。

1.1 变量与类型

在 Python 中，变量的声明和赋值非常简单，无需显式声明类型。当你给变量赋值时，Python 会自动推断其类型。以下是一个简单的变量赋值示例：

age = 25  # 整数类型
name = "Alice"  # 字符串类型
is_student = True  # 布尔类型

1.2 数据类型转换

Python 支持多种数据类型间的转换，例如从整数转换为字符串或浮点数。可以使用内置函数来实现：

number = 123
string = str(number)  # 转换为字符串
float_num = float(number)  # 转换为浮点数
print(string)
print(float_num)

1.3 运算符与表达式

Python 支持基本的算术运算、比较运算和逻辑运算。以下是一些基本的运算符和表达式：

result = 10 + 5 * 2  # 算术运算，先乘后加
print(result)  # 输出 20

comparison = 5 > 3 and "apple" != "banana"  # 逻辑运算，先执行比较再与非等运算
print(comparison)  # 输出 True

1.4 控制结构

控制结构用于控制程序流程，包括条件语句和循环语句。

1.4.1 条件语句

score = 85
if score >= 60:
    print("Pass")
else:
    print("Fail")

1.4.2 循环语句

for num in range(1, 6):
    print(num)

2.1 函数定义

函数是组织代码和重用逻辑的常见方式。

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

greet("Alice")  # 调用函数

2.2 模块与包

Python 使用模块来组织相关功能，便于管理大型项目。

import math

result = math.sqrt(16)
print(result)  # 输出 4.0

2.3 第三方库

Python 有丰富的第三方库，如 NumPy、Pandas、Matplotlib 等，用于科学计算、数据处理和可视化。

import numpy as np
import pandas as pd
import matplotlib.pyplot as plt

data = pd.DataFrame(np.random.rand(10, 3), columns=["A", "B", "C"])
plt.plot(data)
plt.show()

3.1 使用 Flask

Flask 是一个轻量级的 Web 框架，适合快速构建简单的 Web 应用。

from flask import Flask

app = Flask(__name__)

@app.route('/')
def hello():
    return 'Hello, Flask!'

if __name__ == '__main__':
    app.run(debug=True)

3.2 使用 Django

Django 是一个功能丰富的 Web 框架，用于构建复杂的 Web 应用。

from django.http import HttpResponse

def hello(request):
    return HttpResponse('Hello, Django!')

if __name__ == '__main__':
    from django.core.management import execute_from_command_line
    execute_from_command_line(sys.argv)

4.1 使用 Pandas

Pandas 是用于数据操作和分析的强大库。

import pandas as pd

data = pd.DataFrame({
    'A': [1, 2, 3],
    'B': [4, 5, 6]
})

print(data)

4.2 使用 NumPy

NumPy 提供高性能的数学运算支持。

import numpy as np

arr = np.array([1, 2, 3])
print(np.sum(arr))  # 输出 6

Python 以其简洁的语法、丰富的库资源和强大的社区支持，成为了跨领域应用的首选语言。从基础语法到高级应用，Python 都提供了一套完整的解决方案。希望本教程能够帮助你掌握 Python 编程技巧，开启你的编程之旅。