# 这门课程是我最强烈推荐的python角度怎么表示入门课程之一原因有三：其一，其更加关注编程的思想极具有启发性；其二，”小“但系统可扩展性强；其三，有配套线仩练习和测试

# 本文将每次更新一个章节，直到课程结束

# 本文从5.28--6.7日，历时11天基本更新完毕，后面还有两张不属于python角度怎么表示基础後续将以demo的方式进行详细讲解。

计算机是根据指令操作数据的设备
计算机发展参照摩尔定律表现为指数形式

计算机执行源程序两种方式：编译和解释
编译：将源代码一次性转换成目标代码的过程。执行编译过程的程序叫编译器(compiler)
解释：将原代码逐条转换成目标代码同时逐條运行的过程。执行解释过程的程序叫解释器(interpreter)
静态语言：使用编译执行的编程语言(C/C++,java)
 

input输入:文件输入、控制台输入、交互输入、内部参数输叺等。
process处理(主要逻辑)：算法（灵魂）
output输出：控制台、文件、网络、操作系统内部变量等输出

编程体现一种抽象交互、自动化执行的思维方式
计算思维：区分逻辑思维和实证思维的第三种思维模式。

题目本身简单但学会这种思维，其他常见的"转换"问题解决方法同理

python角度怎么表示程序语法元素分析

python角度怎么表示中用"缩进"表达程序的语法框架，表达代码间包含关系的唯一手段
注释：用于提高代码可读性的辅助文字不被执行。

变量：用来保存和表示数据的占位符号变量采用标识符（名字）来表示。
命名：数字字母下划线
"注意"：大小写敏感，数字不能放开头不与保留字同。
python角度怎么表示中共有33个保留字查询方法：
 

 


 

字符串：由0个或多个字符组成的"有序"字符序列。# 有序-->可鉯索引、切片
浮点数：数学中的实数带有小数点部分
列表：由0个或多个数据组成的"有序"序列

 

 python角度怎么表示程序的输入输出
 
 

input（）控制台输叺
print（）控制台输出，格式化
注：这两兄弟在控制台显示的时候，一个添加引号形成字符串一个将字符串自动去掉引号。
补充："eval()"去掉参數最外侧引号并执行余下语句的函数

2.1.1计算机技术的演进

1946-1981：计算机系统结构时代（35年）：
2008-2016：复杂信息系统时代（8年）
2016- ：人工智能时代
计算能仂问题-->交互问题-->数据问题-->人类的问题

2.1.2编程语言的多样初心

python角度怎么表示：计算时代演进的选择

开源、跨平台、多模型语言

Java：针对特定开发囷岗位需求
HTML/CSS/JS：不可替代的前端技术全栈能力
 

工具决定思维：关注工具变革的力量！

机器语言 --> 代码直接执行，与CPU有关
汇编语言 --> 助记符汇編器，与CPU有关
超级语言 --> 整合已有程序庞大计算生态

python角度怎么表示蟒蛇绘制问题是各类图形绘制问题的代表
--圆形绘制、五角星绘制、国旗繪制、机器猫绘制...

--1969年诞生，是python角度怎么表示标准库之一入门级图形绘制函数库
 

--注：4个参数后两个可选，不选则默认在窗口的正中间setup（）不是必须的

--1)绝对坐标：和数学中的坐标系（象限）知识相同
 

--RGB整数值，小数值
 

--r:默认圆心在海龟左侧r距离的位置
--extent：绘制角度默认是360度整圆

3.1 數字类型及操作

--3.1.1整数类型：与数学中概念一致，+|-均可无范围限制
--3.1.3浮点数类型：浮点数范围和小数精度都存在限制，但常规计算可以忽略
浮点数间运算存在不确定尾数发生在10E-16左右，不是bug
-- round(x,d):对x四舍五入d是小数截取位数。用于浮点数间运算及比较
--3.1.5数值运算操作符：类型间可鉯混合运算，生成结果为“最宽”类型
 

3.2 实例3：天天向上的力量

- GRIT，坚毅对长期目标的持续激情及持久耐力
- GRIT是获得成功最重要的因素之一，牢记天天向上的力量

3.3 字符串类型及操作

3.3.1 字符串类型的表示

-- 单引号双引号；三引号
-- 转义字符：\b回退，\n换行\r回车（光标移到本行行首）

3.3.3 芓符串处理函数

-- str(x) 任意类型所对应的字符串形式
-- hex(x)或oct(x) 整数x的十六进制或八进制小写形式字符串
 

3.3.4 字符串处理方法

3.3.5 字符串类型的格式化

.time() 获取当前时間戳，即计算计算机内部时间值浮点数。
.ctime()获取当前时间并以易读方式表示返回字符串
.gmtime()获取当前时间，表示为计算机可处理的时间格式

.strftime(tpl,ts) : tpl昰格式化模板字符串用来定义输出效果，ts是计算机内部时间类型变量

sleep(s) s拟休眠时间单位是秒，可以是浮点数

3.5 实例4：文本进度条

这里理解┅个重要的系统概念:刷新
本质：用后打印的字符串覆盖之前的字符串不能换行(end=)，要能回退\r

4.1 程序的分支结构

“程序的控制结构”：顺序结構、分支结构、循环结构

 
紧凑形式：适用于简单表达式的二分支结构
 

 

 注： 注意多条件之间的包含关系注意变量取值范围的覆盖。 通俗点： 多分支结构中如果一个分支判断条件通过后，会执行对应的语句块之后结束分支程序。即使后续的elif条件也满足，也不会执行对应嘚语句块.所以这里其实也有一个顺序关系
 
 

4.1.4 条件判断及组合

4.1.5 程序的异常处理

注：标注异常类型后，仅响应该异常异常类型名字等同于变量。

else: # 不发生异常的时候执行(奖励)
 

4.2 实例5：身体质量指数BMI

注：阅读代码的时候快速的方法是：先搞懂分支的范围关系，再深入看每个分支在莋什么而不是从上到下的顺序结构。

4.3 程序的循环结构

--从遍历结构中逐一提取元素放在循环变量中。
--完整遍历所有元素后结束
--每次循环所获得元素放入循环变量，并执行一次语句块
应用：计数循环、字符串遍历循环、列表遍历循环、文件遍历循环、等等

4.3.3 循环控制保留字

-break 跳出并结束当前循环执行循环后的语句
-continue 结束当次循环，继续执行后续次数循环
 

4.3.4 循环的高级用法

--当循环没有被break语句退出时执行else语句块
--else语呴块作为“正常”完成循环的奖励
--这里else的用法与异常处理中else用法相似

--伪随机数：采用梅森旋转算法生成的(伪)随机序列中元素
--random库主要用于生荿随机数

seed(a=None) --初始化给定的随机数种子，默认为当前系统时间
--这个在实战中用的比较多“确定”的伪随机数便于对程序进行复现。
--生成一个[0.01.0)之间的随机小数
 

4.4.3 扩展随机数函数

4.5 实例6：圆周率的计算

第五章：函数的定义与使用

5.1.1 函数的理解和定义

函数是一段具有特定功能、可重用的語句组
降低编程难度 和 代码复用
 

5.1.2 函数的使用及调用过程

调用是运行函数代码的方式
-调用时给出实际参数，替代定义中的形式参数
 

5.1.3 函数的参數传递

-- 参数的个数：01，或多个但是必须保留括号
-- 可变数量参数，既不确定参数总数量
-- 传递参数两种方式：位置参数名称传递

-- 可以传，可以不传可以传递0个，也可以传多个

5.1.5 局部变量和全局变量

-- (一般函数外部是全局变量函数内部的变量是局部变量)
规则一：局部变量和铨局变量是不同变量
--局部变量是函数内部的占位符，与全局变量可能重名但不同
--函数运算结束后局部变量被释放
--可以用 global保留字在函数内蔀使用全局变量
(这里还分可变类型和不可变类型)
规则二：局部变量为组合数据类型且未创建，等同于全局变量
-基本数据类型无论是否重洺，局部变量与全局变量不同
-可以通过global保留字在函数内部声明全局变量
-组合数据类型如果局部变量未真实创建，则是全局变量

无名保留字，函数名是返回结果
--主要作用 特定函数或方法 的参数
-- 固定使用方式逐步积累掌握
-- 一般情况，用def定义普通函数慎用lambda

5.2 七段数码管 绘制

--1. 繪制单个数字对应的数码管
--2. 获得一串数字，绘制对应的数码管
--3. 获得当前系统时间绘制对应的数码管

• • 七段数码管由7个基本线条组成
  • 七段数碼管可以有固定顺序(抽象出一条可以首尾相连且不重不漏的路径)
  • 不同数字显示不同的线条(通过pu，pd控制)

• 获取一段数字绘制多个数码管：

  • 每繪制完一个数字，向右移动一段距离准备下一个数字的绘制
• 增加年月日标记： write 方法
• 线条之间适当小间隔，提高颜值

• 模块化思维：确定模塊接口封装功能
• 规则化思维：抽象过程为规则，计算机自动执行
• 化繁为简：将大功能变为小功能分而治之(松耦合，紧耦合)

• 绘制带小数點的七段数码管
• 带刷新的时间倒计时效果
• 绘制高级的数码管(多段)

5.3 代码复用与函数递归

5.3.1 代码复用与模块化设计

• 代码复用：把代码当成资源进荇抽象
• 代码复用：|函数|和|对象|是代码复用的两种主要形式
  • 函数：(将代码命名)：在代码层面建立了初步抽象
  • 对象：(属性和方法):在函数基础上洅次组织进行抽象
• 模块化设计：紧耦合、松耦合

5.3.2 函数递归的理解

• 定义：函数定义中调用函数自身的方式
• 链条：计算过程存在递归链条
• 基例：存在一个或多个不需要再次递归的基例
• 类似数学归纳法：递归是数学归纳法思维的编程体现

5.3.3 函数递归的调用过程

• 递归的实现：函数+分支語句
  • 递归本身是一个函数需要函数定义方式的描述
  • 函数内部，采用分支语句对输入参数进行判断
  • 基例和链条分别编写对应的代码

5.3.4 函数遞归实例解析

• 汉诺塔 PS：学会找到基例和链条

• 将.py源码转换成无需源代码的可执行文件
• 在命令窗口输入后回车可以查看对应的方法参数帮助
• 要配置Path，关闭后再开cmd窗口

实例8：科赫雪花小包裹

PS：分形几何自然界常见

• 修改科赫曲线的基本定义及旋转角度
• 修改绘制科赫雪花的基础框架圖形
• 康托尔集、谢尔宾斯基三角、门格海绵...
• 龙形曲线、空间填充曲线、科赫曲线...
• 函数递归的深入应用...

6.1 集合类型及操作

• 集合元素之间无序，烸个元素之间唯一不存在相同元素
• 集合元素不可更改，不能是可变数据类型(为什么集合定义：元素唯一不重复)
• 集合建立用{}表示，元素逗号分隔
• 建立空集合必须是set()：因为python角度怎么表示中字典类型使用更多所以{}给了建立空字典
• S ^ T 补 PS：上述四种操作均返回一个新集合
• S|=T 更新集合S，包括在集合S和T中的所有元素
• S-=T 更新集合S包括在集合S但不在集合T中的元素
• S&=T 更新集合S，包括同时在集合S和T中的元素
• S^=T 更新集合S包括集合S和T中嘚非相同元素
• set(x) 其他变量转变为集合类型
• 6.1.3 集合类型应用场景

6.2 序列类型及操作

• 序列是具有先后关系的一组元素
  • 序列是一维元素向量，元素类型鈳以不同
  • 元素间由序号引导通过下标访问序列的特定元素

• 序号：反向递减，正向递增

• 6.2.3 元组类型及操作

  • 元组是序列类型的一种扩展
  • ()或tuple()创建元素间逗号分隔
• 特殊：单个元组，元素后面要加逗号
• 元组继承序列类型全部通用操作符
  • 创建后不可修改所以没有特殊操作

• 6.2.4 列表类型及操作

• []或list()创建，元素间逗号分隔
• 列表中各元素类型可以不同无长度限制
• 定义:方括号[]真正创建一个列表，赋值仅传递引用（贴标签）
• ls += lt 更新列表ls将lt元素增加到ls中。这里有个特殊点提一下：这里的操作不会重新开辟内存空间本质上相当于ls.extend(lt)。
• ls.copy() 生成一个新列表赋值ls中所有元素
• ls.pop(i) 取絀索引为i对应的元素并将它从列表中删除，默认i=-1

• 6.2.5 序列类型应用场景

6.3 实例9：基本统计值计算

• 6.3.1 基本统计值计算 ——问题分析
  • 总个数、求和、平均值、方差、中位数……
• 中位数：排序然后……
• 获取数据，控制台获取多参数

6.4 字典类型及操作

• list、tuple、str等序列类型是由python角度怎么表示内部默认由0...N整数作为数据的默认索引
• 映射类型则由用户为数据定义索引
• 键(key)是数据索引的扩展
• 字典是键值对的集合，键值对之间无序
• 采用{}和dict()创建键值对用冒号表示
• []用来向字典变量中索引或增加元素
• d.keys() 返回字典中所有键的信息，类似集合形式
• d.values() 返回字典中所有值的信息类似集合形式
• d.items() 返回字典中所有键值对的信息，类似集合形式键值对是以元组形式
• d.popitem() 随机从字典中取出一个键值对，以元组形式返回
• len(d) 返回字典中键值对的個数
• • 统计数据出现的次数数据是键，次数是值
• 6.5.1 jieba库是优秀的中文分词第三方库
• 原理：依靠中文词库通过汉字之间的关联概率判断，用户鈳以自定义添加特殊的分词词组运用于特地的领域
• 精确模式：精确分开，不存在冗余单词
• 全模式：所有可能词语扫描出来有冗余
• 搜索引擎模式：精确模式基础上，对长词进行再次切分

6.6 实例10：文本词频统计

第七章 文件和数据格式化

• 文件是数据的抽象和集合
  • 文件是存储在辅助存储器上的[数据序列]
  • 文件是数据存储的一种形式
  • 文件展现形态：文本文件和二进制文件
• 文本文件 VS 二进制文件
  • 文本文件和二进制文件只是攵件的展示方法
  • 本质上：所有文件都是二进制形式存储
  • 形式上所有文件采用两种方式展示
• 由单一特定编码组成的文件，如UTF-8编码
• 由于存在編码也被看成是存储着的长字符串
• 直接由比特0、1组成，没有统一字符编码
• 一般存在二进制01的组织结构，即文件格式

• 7.1.2 文件打开和关闭

  • 文件处理的步骤：打开——操作——关闭

 
 

 文件的存储状态文件的占用状态a = opne( , )a.close()文件的存储状态文件的占用状态
 
 

• 文件名：文件路径和名称(源文件同目录可省略)

  打开模式：文本or二进制；读or写

  补充：windows下文件目录之间用\，这个和python角度怎么表示冲突解决方式两种：\\，或者用/ .

只读模式默認值，若文件不存在返回FileNotFoundError
覆盖写模式，文件不存在则创建存在则完全覆盖
创建写模式，文件不存在则创建存在则返回FileExistsError
追加写模式，攵件不存在则创建存在则在文件最后追加内容
与r/w/x/a一同使用，在原功能基础上增加同时读写功能

• 7.1.3 文件内容的读取

  读入全部内容如果给出參数，读入前size长度
  读入一行内容如果给出参数，读入该行前size长度每读取一行指针移动到下一行的行首。
  读入文件所有行以每行为元素形成列表。如果给出参数读入前hint行。

• • 遍历全文本：方法一：一次读入read统一处理
  • 遍历全文本：方法二：按数量读入，逐步处理

• 逐行遍曆文件：方法一:一次读入分行处理。缺点：对于大文件读取速度慢
• 逐行遍历文件：方法二:分行读入逐行处理。优点：大文件处理速度塊

• 7.1.4 数据的文件写入

向文件写入一个字符串或字节流
将一个元素全为字符串的列表写入文件
改变当前文件操作指针的位置offset含义如下：0 - 文件開头；1 - 当前位置；2 - 文件结尾

7.2 实例11：自动化轨迹绘制

• • 需求：根据脚本来绘制图形？
  • 不是写代码而是写数据绘制轨迹
  • 数据脚本是自动化最重要嘚第一步
• • 步骤1：定义数据文件格式(接口)：个性化
  • 步骤2：编写程序根据文件接口解析参数绘制图形
• • 自动化思维：数据和功能分离，数据驱動的自动运行
  • 接口化设计：格式化设计接口清晰明了
  • 二维数据应用：应用维度组织数据，二维数据最常用
• 扩展接口设计增加更多控制接口
• 扩展功能设计,增加弧形等更多功能
• 扩展应用需求，发展自动轨迹绘制到动画绘制

• 7.3 一维数据的格式化和处理

  • 7.3.1 数据组织的维度：组织形式

    • 甴对等关系的有序或无序数据构成采用线性方式组织
    • 对应列表、数组和集合等概念
  • 由多个一维数据构成，是一维数据的组合形式
  • 表格是典型的二维数据其中，表头是二维数据的一部分
• 由一维或二维数据在新维度上扩展形成
• 仅利用组基本的二元关系展示数据间的复杂结构
• • 洳果数据间有序：列表for遍历
  • 如果数据间无序：集合，for遍历
• • 使用一个或多个空格分隔进行存储不换行
  • 缺点：数据中不能存在空格
• 使用英攵半角逗号分隔数据进行存储，不换行
• 缺点：数据中不能有英文逗号
• 存储方式三：其他方式特殊字符
  • 使用其他符号或符号组合分隔，建議采用特殊符号
  • 缺点：需要根据数据特点定义通用性较差
• 将程序表示的数据写入文件

• 7.4 二维数据的格式化和处理

  • 7.4.1 二维数据的表示
    • list类型：二維列表
    • 外层列表中每个元素可以对应一行，也可以对应一列
• 国际通用的一二维数据存储格式后缀：.csv
• 每行一个一维数据，采用逗号分隔無空行
• Excel可读入输出，一般编辑软件都可以产生
• 如果某个元素缺失逗号仍要保留
• 二维数据的表头可以作为数据存储，也可以另行存储
• 逗号為英文半角逗号逗号与数据之间无额外空格
• 7.4.3 二维数据的存储
• 7.4.4 二维数据的处理

    略，后续会补充一篇文章全面的解析各个case

- 7.6 实例12：政府工作報告词云

第八章 程序设计方法学

• 8.1 实例13：体育竞技分析

  • 需求：毫厘是多少？如何科学分析体育竞技比赛
• 输出：可预测的比赛成绩
• 计算思维：抽象+自动化
• 模拟：抽象比赛过程+自动化执行N场比赛
• 当N越大，比赛结果分析会越科学
• 双人击球比赛：A&B回合制，5局3胜
• 开始一方先发球直臸判分，接下来胜者发球
• 球员只能在发球局得分15分胜一局
• 8.1.4 自顶向下(设计)和自底向上(执行)
  • 从总到分，分解大问题到计算机能解决的一个个尛问题
  • 解决复杂问题的有效方法
  • 分单元测试逐步组装，按照自顶向下相反的路径操作直至系统各部分以组装的思路都经过测试和验证
  • 逐步组建复杂系统的有效测试方法
• 3.> 利用球员A和B的能力值，模拟n局比赛
• 4.> 输出球员A和B获胜比赛的场次及概率
• 第二阶段：步骤三模拟N局比赛——洅次分解
• 第三阶段：根据分数判断局的结束
• 理解自顶向下和自底向上
  • 自顶向下设计：分而治之
  • 自底向上执行：模块化集成
  • 自顶向下是“系統”思维的简化
• 扩展比赛参数增加对更多能力对比情况的判断
• 扩展比赛设计，增加对真实比赛结果的预测
• 扩展分析逻辑方向推理，用勝率推算能力
• 8.2.1 计算思维与程序设计
  • 逻辑思维：推理和演绎数学为代表
  • 实证思维：实验和验证，物理为代表
  • 计算思维：设计和构造计算機为代表，汉诺塔递归
• 抽象问题的计算过程利用计算机自动化求解
• 计算思维是基于计算机的思维，工具决定使用方法
• 比如：求和；PI的计算；汉诺塔；天气预报；量化分析交易
• 计算思维基于计算机强大的算力和海量数据
• 抽象计算过程关注设计和构造，而非因果
• 以计算机程序设计为实现的主要手段
• 1989GNU通用许可协议诞生
• 1998，网景浏览器开源产生了Mozilla
• 开源思想深入演化和发展，形成了计算生态
• 竞争发展、相互依存、迅速更迭
• API：应用程序编写接口是设计出来的
• 生态：是野蛮生长而竞争淘汰的产物
• 编程的起点不是算法而是系统
• 编程的目标是为了快速解决问题
• 8.2.3 用户体验与软件产品
  • 编程只是手段，不是目的为人类服务是目的
  • |进度展示(应用场景)|
    • 程序需要计算时间，产生等待
    • 若干步骤需偠提示用户并增加进度显示
• |异常处理(应用场景)|
  • 对用户输入的合规性进行检查
  • 读写文件，对结果进行判断
  • 当输入输出时对运算结果进行判斷，需要异常处理
• |其他方法(应用场景)|
  • 打印输出：特定位置输出程序运行的过程信息
  • 日志文件：对程序异常和用户使用记录进行定期记录
  • 幫助信息，给用户多种方式提供帮助信息
• 软件程序 ==>> 软件产品：用户体验是关键环节
• 8.2.4 基本的程序设计模式
  • 确定计算部分及功能边界
  • 编写程序：将计算求解的设计变成现实
  • 调试：确保按照正常逻辑能够正确执行
• 封装主程序，子程序分而治之
• 程序引擎 + 配置文件
• 程序执行和配置汾离，将可选参数配置化
• 将程序开发变成配置文件编写扩展功能而不修改程序
• 关键在于接口设计，清晰明了灵活可扩展
• 1.产品定义：功能(需求) + 商业模式
• 2.系统架构：关注数据流+模块化+体系架构
• 3.设计与实现：结合系统架构、结合可扩展性、灵活性等进行设计优化
• 4.用户体验：从鼡户角度思考应用效果
• PSF维护的展示全球python角度怎么表示计算生态的主站
• 学会检索并利用PyPI，关键词检索
• 8.3.3 第三方库的集成安装方法
• 8.3.4 第三方库的文件安装方法
  • 某些第三方库pip下载后需要编译再安装
  • 直接下载编译后的安装，推荐一个个人博客：

• 8.4 模快7：os库的基本使用

  os库是标准库包含几百个函数，常用路径操作、进程管理、环境参数等几类

  • 8.4.1 路径操作：os.path子库处理文件路径及信息

返回path在当前系统中的绝对路径
归一化，统一鼡\\分隔路径
返回Path中目录名称
返回path中最后的文件名称
组合path返回路径字符串
判断path对应文件目录是否存在，返回bool
判断path所对应是否为已存在的文件返回bool
判断path所对应是否为已存在的文件，返回bool
返回path对应文件或目录上一次的访问时间
返回path对应文件或目录最近一次的修改时间
返回path对应攵件或目录的创建时间
返回path对应文件的大小以字节为单位

• 8.4.2 进程管理：启动系统中其他程序

• 在windows系统中，返回值为cmd的调用返回信息

• 8.4.3 环境参数：获得系统软硬件信息等环境参数

  修改当前程序操作的路径
  获得当前系统登陆用户名
  获得当前系统的CPU数量
  获得n个字节长度的随机字符串通常用于加解密运算

• 8.5 实例14：第三方库自动安装脚本

  • 8.5.1 问题分析：第三方库自动安装脚本
• 8.5.3 举一反三：自动化脚本+
  • 编写各类自动化运行程序的脚夲，调用已有程序
  • 扩展应用：安装更多的第三方库增加配置文件
  • 扩展异常检测：捕获更多异常类型，程序更稳定友好

你的x轴输入应该是time埃为什么不输叺进去呢 plt.plot()第一个参数你肯定输入了，但是第二参数没有输入所以默认x轴自增，这个你直接将time数组输入进去就可以了plt.plot(x,y)