【day1】Python基础知识-pycharm版

1. 安装PyCharm和Anaconda
   Anaconda是可以便捷获取包且对包能够进行管理，同时对环境可以统一管理的发行版本。包含了conda、Python在内的超过180个科学包及其依赖项。其包含的科学包包括： numpy, pandas, ipython notebook等。(但如tensorflow, pytorch, xgboost等则需要自己安装，后面都会有安装文档)
   PyCharm是一个用于计算机编程的集成开发环境，主要用于Python语言开发。

2. python介绍
   python是一种解释型、面向对象的语言。官网（www.python.org）就有交互界面，可以体验简单程序。
   python是由C语言开发的，但简洁。
   优点：免费和开源、可移植、跨平台（JAVA也是）、丰富的库、可扩展性（可嵌入到C和C++语言，又称胶水式语言。举例：一般代码用python，需要效率高时写C语言）
   应用范围：
   1.科学计算（JAVA和python居多）
   2.人工智能（python最多）
   3.WEB服务端和大型网站后台（JAVA最多，其次PHP，也有python例如国外的油管和国内的豆瓣）
   4.GUI开发（图形用户界面开发，视频播放器）
   5.游戏开发（C++）
   6.移动设备
   7.嵌入式设备
   8.系统运维
   9.大数据
   10.云计算

3. 不应该用python的场景
   因为python是解释执行性语言，性能不高（影响性能的可以用C/C++/JAVA/GO

4. 兼容问题
   python3在2008年发布，不兼容python2，但需要2从3过渡时，可以用python自带的一个脚本（2to3），将2程序迁移到3里面

当写好代码后，由解释器去执行，用得最多的是CPython（使用C语言实现的解释器）
常用开发环境：IDLE、Pycharm、WingIDE…

IDLE：迷你版IDE，python的集成开发与学习环境，python自带的编辑器（竞赛、考研复试等情况下只能用这个），操作起来麻烦
IDE：集成开发环境，编程开发软件，基本不再局限支持一种语言。pycharm就是个IDE，相当于Python的外套

>>>提示符

• 关闭交互窗口：

1.右上角直接关闭
2.提示符后面ctrl+z和回车
3.提示符后面输入quit()命令

• 死循环时需要中断程序执行：ctrl+C

KeyboardInterrupt键盘中断

• IDLE使用

步骤：搜索“IDLE”打开，新建Python原文件（File>New File），保存（Flie>save）
编程后执行——摁F5（或者Run>Run module）
注意：
1.不要在程序中开头空格，空格有缩进意思
2.符号都是英文符号

• 缩进问题（缩进时，几个空格都是可以的，但数目必须统一）
  一般采用4个空格算一个缩进或使用单个制表符【Tab键】，常用编辑器一般设置成Tab制表符就是4个空格

python用缩进来组织结构的，C语言用{}

• 注释

1.行注释（#）效果是这一行，解释器会跳过，给自己看

#测试，就是这样的
a=3#赋值a，=是赋值符的意思，把3赋值给a

2.段注释（三个连续的单引号’’’）

'''
	测试测试
'''

• 行连接符（）

一行程序的长度虽然没有限制，但为了可读性更强，会将一行较长的程序分成多行，使用行连接符（），把它放在结束的地方。
打开IDLE

>>> a="abcdefghijklmnopqrstuvwxyz"
>>> b="abcdefgh
ijklmnop
qrstuvwxyz"

当输入b时，显示如下

>>> b
'abcdefghijklmnopqrstuvwxyz'

Python程序的构成
python程序由（多个）模块构成，模块由（多个）语句构成，语句由表达式（例如：a+b）组成。
一个模块对应python源文件，后缀名：py
程序运行时，按照模块中语句依次运行
注意：ctrl+s（保存文件）

• 对象
  python中，一切皆对象，每个对象由：标识（identity）、类型（type）、值（value）组成。
  1.标识，通常情况是计算机里的内存地址，每个内存建好后都有对应的编号。使用内置函数id（obj）可返回对象obj的标识。
  2.类型，可以使用type(obj)获得对象的所属类型。
  3.值，使用print(obj)可以直接打印出值。
  对象的本质是内存块。
  例如，停车场上大大小小（类型）的停车位，每个停车位有自己的编号（标识，简称id），在某某位置停车位停了一辆叫xx的车（值）
  红色框就是内存块，里面是它包含的内容 ↑

>>> a=3   #a是一个变量，3是一个对象
>>> a
3
>>> id(3)
1531372336
>>> type(3)

所以代码是这么看的，对象把地址（1531372336）给了变量a↑

>>> id(3)
1531372336
>>> type(3)

>>> id(a)
1531372336
>>> type(a)

>>>print(a)
3

蓝色框就像个标签，红色框是一个对象，标签可以换掉，但对象始终都存在。标签可以代表对象，搜索标签可以查到这个对象（举例：名字对应人）

再举例

>>> b="我爱你"
>>> id(b)
46806816
>>> type(b)

• 引用

变量成为：对象的引用。变量储存的就是对象的地址。变量通过地址引用了“对象”。
变量位于：栈内存
对象位于：堆内存

python是动态类语言，变量不需要显式声明类型。（举例，在JAVA里，需要声明int a=3，在python里直接写a=3，因为可以由变量找到对应的对象，对象里有对应的type，所以就没必要重复写这个）所以可以根据引用对象，自动确定数据类型
python是强类型语言，每个对象都有数据类型，只支持该类型支持的操作。↓

>>> a=3+10
>>> a
13
>>> a=3+"aaa"#回车键后，显示不支持操作
Traceback (most recent call last):
  File "", line 1, in 
    a=3+"aaa"
TypeError: unsupported operand type(s) for +: 'int' and 'str'

• 标识符
  

用于变量、函数、类、模块等名称（起名字），但要遵循相应的规则。
1.区分大小写。如：sxt和SXT是不同的。
2.第一个字符必须是字母或下划线，后面的字符是：字母或数字或下划线。

>>> sxt=3
>>> _sxt=456
>>> 3sxt=568
SyntaxError: invalid syntax

3.不能用：if、or、while等关键字（举例，起人名，不能起高爷爷、高爸爸，乱套了）

>>> if=3
SyntaxError: invalid syntax
>>> #也报错了

4.以双下划线（–）开头或结尾的名称通常有特殊含义，尽量避免这种写法。

• 进入帮助系统看有哪些关键词

先输入>>> help()再回车
在最后一行help>的后面输入keywords，再回车
如何退出：在最后一行help>的后面输入quit，就回到了交互模式下继续编程。

也可以直接按F1，进入目录索引

• 变量和赋值

变量名=表达式
注意：变量在使用前必须先被初始化（先被赋值）

>>> a=3
>>> a
3
>>> ddd#这个ddd没有被赋值，回车后就变下面这样
Traceback (most recent call last):
  File "", line 1, in 
    ddd
NameError: name 'ddd' is not defined
>>> ddd=0
>>> ddd
0

• 删除变量（del）和垃圾回收机制（如果对象没有变量引用，就会被回收，清空内存空间）

可以用del语句删除不再使用的变量

>>> del a
>>> a
Traceback (most recent call last):
  File "", line 1, in 
    a
NameError: name 'a' is not defined

只是把左边的a删除了，右边的对象还在，但堆的空间就那么大，这个对象会被回收（吃完饭，服务员清理桌子）

海龟绘图（turtle）

import turtle#import是导入，turtle是模块
turtle.showturtle()#显示箭头
turtle.write("高琪")#写字符串
turtle.forward(300)#前进300像素
turtle.color("red")#画笔颜色改成红色
turtle.left(90)#箭头左转90度，同理，右转是right
turtle.forward(300)
turtle.goto(0,50)#去坐标（0，50）
turtle.goto(0,0)#回原点了
turtle.penup()#抬笔操作，这样路径就看不见了，同理，pendown是落笔
turtle.goto(0,300)#可以发现箭头移动了但没有路径线条
turtle.pendown()
turtle.circle(100)#画半径为100的圆，逆时针的

奥运五环

#绘制奥运五环

import turtle
turtle.width(10)#设置圆圈的宽度为10像素宽

turtle.color("blue")#设置圆圈的颜色
turtle.circle(50)

turtle.penup()#画第一个圆时，没有关系。第2和第3个圆中间没有连着的线
turtle.goto(120,0)#如果是坐标（100，0）会发现两个圆正好贴一块，因此要分开一点点
turtle.pendown()

turtle.color("black")
turtle.circle(50)

turtle.penup()
turtle.goto(240,0)
turtle.pendown()

turtle.color("red")
turtle.circle(50)#以上，上排的3个圆画好了

turtle.penup()
turtle.goto(60,-50)
turtle.pendown()

turtle.color("yellow")
turtle.circle(50)

turtle.penup()
turtle.goto(180,-50)
turtle.pendown()

turtle.color("green")
turtle.circle(50)