Python基础教程与Jupyter Notebook实践指南

Python是一种广泛使用的高级编程语言，以其易读性和简洁的语法而闻名。它支持多种编程范式，包括面向对象、命令式、函数式和过程式编程。Python的语法允许程序员用更少的代码行来表达概念。由于其设计哲学强调代码的可读性和简洁性，Python成为初学者和专业人士的热门选择。Jupyter Notebook是一个开源的Web应用程序，允许用户创建和共享包含实时代码、方程、可视化和叙述性文本的文档。这种格式非常适合数据清洗和转换、数值模拟、统计建模、数据可视化、机器学习等任务。 知识点详解： 1. 输入输出 Python使用print()函数来输出信息，input()函数来获取用户的输入。print()函数可以输出不同类型的数据，包括字符串、数字、列表等。input()函数则接收一个字符串参数作为提示信息，并返回用户输入的字符串。 2. 变量及注释 变量是编程语言中存储信息的基本单元。在Python中，变量的命名需遵循特定规则，例如必须以字母或下划线开头，不能以数字开头，不能使用Python的保留关键字。变量命名通常应该具有描述性，以提高代码的可读性。与变量相关的异常可能包括NameError（引用未定义的变量）等。注释是用于提高代码可读性的文本，不会被解释器执行。Python中的单行注释使用井号(#)表示，多行注释则可以使用三个双引号或单引号进行多行文本的注释。 3. 运算符 Python支持多种运算符，包括算术运算符（如加号+、减号-、乘号*等）、比较(关系)运算符（如等于==、不等于!=、大于>等）、赋值运算符（如=、+=、-=等）、逻辑运算符（如and、or、not）、位运算符（如按位与&、按位或|、按位异或^等）、成员运算符（如in、not in）、身份运算符（is、is not）以及不同运算符之间的优先级。 4. 判断语句 Python中的判断语句用于根据条件执行不同的代码块。单分支判断（if）、双分支判断（if-else）、多分支判断（if-elif-else）和三元运算符（条件表达式）是常见的控制结构。它们使程序能够根据不同的条件执行不同的代码路径。 5. 循环语句 循环语句用于重复执行某段代码直到满足特定条件。Python有两种循环语句：for循环和while循环。for循环用于迭代序列（如列表、元组、字符串）或通过range()函数生成的序列，while循环则是在给定的布尔条件为真时重复执行代码块。循环控制语句，如continue和break，用于控制循环流程。continue用于跳过当前循环的剩余代码并开始下一次迭代，而break则用于完全终止循环。 6. 内置函数 Python提供了大量的内置函数，如len()、max()、min()、abs()等，用于执行各种常见的编程任务。这些函数可以直接在代码中调用，无需导入任何模块。 7. 数据类型 Python拥有丰富的数据类型，包括数字（整数和浮点数）、字符串、列表（可变序列）、元组（不可变序列）、字典（映射类型）、集合（无序且元素唯一）等。每种数据类型都具有特定的属性和方法，允许程序员执行不同类型的数据操作。 Jupyter Notebook是数据分析和机器学习领域常用的工具，它支持Python和其他编程语言。它的一个重要特性是能够将代码、结果和文本注释整合到一个文档中，使得数据探索和分析的过程更加清晰和可重现。 通过深入学习Python基础和Jupyter Notebook的使用，可以为后续更高级的编程和数据分析工作打下坚实的基础。