1.1 Python是什么

Python是一種高級、解釋型、面向對象的編程語言，由Guido van Rossum于1991年首次發布。它具有動態類型系統和自動內存管理特性。

核心特性

應用場景

1. Web開發：Django、Flask框架
2. 數據分析：Pandas、NumPy
3. 人工智能：TensorFlow、PyTorch
4. 自動化運維：Ansible、SaltStack
5. 網絡爬蟲：Scrapy、BeautifulSoup

1.2 Python環境搭建

1.2.1 Python解釋器安裝

Windows系統安裝

1. 訪問Python官網
2. 下載最新穩定版（如Python 3.10+）
3. 安裝時勾選"Add Python to PATH"

Mac/Linux系統

Mac系統自帶Python 2.7，建議通過Homebrew安裝新版：

brew install python

Linux系統（以Ubuntu為例）：

sudo?apt update
sudo?apt install python3 python3-pip

1.2.2 開發工具選擇

常用IDE對比

表1 主流Python開發工具對比

VS Code配置示例

1. 安裝Python擴展
2. 配置Python解釋器路徑（Ctrl+Shift+P → "Python: Select Interpreter"）
3. 安裝常用插件：Pylance、Python Docstring Generator

1.2.3 虛擬環境管理

venv模塊（Python標準庫）

原型：

class?venv.EnvBuilder(
? ? system_site_packages=False,
? ? clear=False,
? ? symlinks=False,
? ? upgrade=False,
? ? with_pip=False,
? ? prompt=None
)

創建虛擬環境：

python -m venv myenv

激活環境：

• Windows:?myenv\Scripts\activate
• Unix/MacOS:?source myenv/bin/activate

1.3 第一個Python程序

1.3.1 Hello World程序

# 符合PEP8風格的Hello World
def?greet(name:?str) ->?str:
? ??"""返回問候語

? ? Args:
? ? ? ? name (str): 用戶名

? ? Returns:
? ? ? ? str: 問候字符串
? ? """
? ??return?f"Hello,?{name}!"

if?__name__ ==?"__main__":
? ??print(greet("World"))

1.3.2 代碼執行方式

1. 交互式解釋器：

   python
   >>>?print("Hello")
   

2. 腳本文件執行：

   python hello.py
   

3. 模塊方式執行：

   python -m hello
   

1.4 第三方庫管理

pip工具詳解

常用命令：

pip install package ? ??# 安裝包
pip list ? ? ? ? ? ? ??# 查看已安裝包
pip freeze > requirements.txt ?# 導出依賴
pip install -r requirements.txt?# 安裝依賴

pip高級用法：

# 指定版本安裝
pip install package==1.0.0

# 從GitHub安裝
pip install git+https://github.com/user/repo.git

# 本地安裝
pip install ./mypackage

1.5 環境搭建實戰案例

案例：搭建數據分析環境

# 創建虛擬環境
python -m venv data_env
source?data_env/bin/activate ?# Linux/Mac
data_env\Scripts\activate ? ??# Windows

# 安裝常用數據科學包
pip install numpy pandas matplotlib jupyter

# 驗證安裝
python -c?"import numpy as np; print(np.__version__)"

案例：搭建Web開發環境

python -m venv web_env
source?web_env/bin/activate

# 安裝Flask框架
pip install flask

# 創建最小應用
echo?"from flask import Flask
app = Flask(__name__)

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

if __name__ == '__main__':
? ? app.run()"?> app.py

python app.py

1.6 應用擴展

1.6.1 多版本Python管理

使用pyenv工具（Unix-like系統）：

# 安裝pyenv
curl https://pyenv.run | bash

# 安裝指定Python版本
pyenv install 3.9.7

# 切換全局版本
pyenv global 3.9.7

1.6.2 容器化開發環境

使用Docker配置Python環境：

# Dockerfile示例
FROM python:3.9-slim

WORKDIR /app
COPY requirements.txt .
RUN pip install -r requirements.txt

COPY . .

CMD ["python", "app.py"]

1.7 學習路線圖

1.8 學習總結

1. 核心要點：

• 理解Python語言特性和應用場景
• 掌握多平臺環境配置方法
• 熟悉開發工具鏈配置
• 掌握虛擬環境管理

2. 常見問題：

• PATH配置問題（Windows）
• 多版本Python沖突
• 虛擬環境激活失敗

3. 實踐建議：

• 每個項目使用獨立虛擬環境
• 使用requirements.txt管理依賴
• 遵循PEP8編碼規范

4. 進階方向：

• 持續集成環境配置
• 性能優化工具鏈
• 多平臺打包技術

附錄：常用資源

Python官方文檔 (https://docs.python.org/3/)
Python Package Index (https://pypi.org/)
Real Python教程 (https://realpython.com/)
PEP8風格指南 (https://peps.python.org/pep-0008/)

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