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Python作为一项强大的编程语言,提供了多种开发工具,满足不同开发者和项目需求。首要的工具是命令行开发,开发者只需在终端输入 python
即可直接编写和执行 Python 代码,节省了大量时间。
此外,Python自带了一些图形化的IDE工具,如 iPython(简称IPython)和 PyCharm。然而,最受数据科学家和开发者青睐的工具是 Jupyter Notebook。这是一款基于网页的交互式开发环境,支持代码、图表和文本的即时编辑和展示,特别适用于数据分析和可视化工作。
Python代码可以按照两个主要方式运行:脚本式和交互式。
脚本式运行方式适用于需要长时间运行的应用程序,常见于服务器环境。只需将代码保存为 .py
文件(如 example.py
),然后通过终端执行 python example.py
即可。不仅可以通过命令行运行,还可以通过魔法功能(例如 %run d:/example.py
)来执行Python脚本。
交互式运行方式则更适合开发和调试。可以在终端直接输入 Python 命令,或者使用 Jupyter Notebook 等工具进行代码的逐行执行和调试过程。这一方式的灵活性使其成为数据分析和快速原型开发的首选工具。
在Python的数据科学领域,以下几个库是不可或缺的:
NumPy:专注于数组和矩阵的高效运算,是 Python 中处理大量数据的首选工具。其核心数据结构为 ndarray
,支持丰富的数学函数。
Pandas:擅长处理结构化数据,提供灵活的数据框(DataFrame)的操作能力。Pandas 的 Series
和 DataFrame
已经成为数据分析领域的标准操作对象。
Matplotlib:高级绘图库,支持多种类型的图表绘制,包括散点图、柱状图、3D图等,适合数据可视化任务。
这些库通过预定义的函数和方法,极大地降低了数据处理和分析的复杂性,能够在几行代码内完成复杂的数据操作。
Python 的基本语法规则注重简洁性和可读性,适合快速编写和阅读代码。以下是常用的语法要点:
#
写单行注释,或 ''''''
写多行注释。***
分隔。\n
或 '\'\'\'
分隔多行文本。;
将多行语句合并为一行。if
、else
等控制结构。import
命令引入外部库,例如调用 random
库时使用 import random
。在 Python 中,标识符(如变量名、函数名等)遵循以下规则:
字母
、数字
和下划线 _
。字母
,不能是 数字
。CompanyNameUrl
。Python 已经集成了大量常用功能(BIFs),开发者无需手动安装这些库。以下是一些常用的 BIF:
print()
、open()
和 input()
。dir()
查询可用函数,help()
提供单个函数的详细文档。type()
、id()
、isinstance()
、issubclass()
等函数了解对象身份。sum()
、pow()
、round()
、min()
、max()
等函数提供基本数学功能。int()、
bin()、hex()
、str()
、float()
用于数据转换。len()
、range()
、zip()
、map()
、reduce()
、filter()
、sorted()
和 enumerate()
等函数支持列表运算。Python 的关键字是预留好的保留字,开发者不能自行定义为变量名。以下是常用关键字的分类:
if
、else
、elif
、while
、for
、assert
等。try
、except
、raise
、finally
、with
、as
。def
、class
(类)、return
、lambda
、global
、import
、from
。print()
、input()
、open()
。这些关键字是编写高效代码的基础,熟练掌握它们能显著提升代码质量。
在 Python 中,操作符是代码逻辑的基础。常用的操作符包括以下几个类型:
+
、 -
、 *
、 /
、 //
、 %
、 **
。>
、 <
、 ==
、 !=
、 >=
、 <=
、 is
、 in
。=
、 +=
、 -=
、 <<"
、 >>
、 //=
、 /=
、 **=
。and
、 or
、 not
。in
。is
、 is not
、 isinstance
。这些操作符是编写条件判断和循环的关键,熟练掌握它们能让代码逻辑更加简洁高效。
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