第1章:Python 编程语言介绍

什么是 Python? #

Python 是一种高级解释型通用的编程语言,由吉多·范罗苏姆于 1989 年底发明,1991 年首次发布。其设计哲学强调:

  • 代码可读性
  • 简洁语法(使用缩进定义代码块)
  • 开发效率

核心特点 #

1. 简单易学 #

  • 语法接近自然语言(英语)
  • 强制缩进保证代码结构一致性
  • 入门门槛低,初学者友好

2. 解释型语言 #

  • 通过解释器(CPython/PyPy 等)逐行执行
  • 开发周期快(写代码 → 运行 → 看结果)
  • 运行速度可通过 C 扩展/PyPy JIT 优化

3. 高级语言特性 #

  • 强大的内置数据类型:

    list = [1, 2, 3]           # 列表
    dict = {"key": "value"}     # 字典
    tuple = (1, "a")           # 元组
    
  • 自动内存管理

4. 多范式支持 #

  • 面向对象编程(OOP)
  • 过程式编程
  • 函数式编程

5. 动态类型 #

  • 变量类型自动推断(x = 10 → 整数)

  • 支持类型注解提高安全性:

    def greet(name: str) -> str:
        return f"Hello, {name}"
    

6. 强大的标准库 #

开箱即用的模块:

  • 文件 I/O
  • 网络通信(socket)
  • 正则表达式(re)
  • 图形界面(Tkinter)
  • 测试框架(unittest)

7. 庞大的第三方生态 #

通过 PyPI 和 pip 管理:

领域 流行框架/库
Web 开发 Django, Flask, FastAPI
数据科学 Pandas, NumPy, Matplotlib
机器学习 Scikit-learn, TensorFlow, PyTorch
自动化运维 Ansible, Scrapy
桌面 GUI PyQt, PySide

8. 跨平台 #

  • Windows
  • macOS
  • Linux/Unix
  • 无需修改代码

9. 开源免费 #

  • 开源许可证
  • 允许商业使用

经典示例:Hello World #

print("Hello, World!")  

应用领域 #

  • ✅ Web 后端开发
  • ✅ 数据科学与可视化
  • ✅ 人工智能/机器学习
  • ✅ 自动化运维脚本
  • ✅ 科学计算与金融分析
  • ✅ 教育领域编程入门

谁在使用 Python? #

行业 代表企业
科技 Google, Netflix, Meta
金融 摩根大通, 高盛
科研机构 NASA, CERN
教育 MIT, 斯坦福课程

提示:Python 在 2023 年 TIOBE 和 PYPL 编程语言排行榜中稳居前三

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