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挑战30天学完Python：Day1火力全开-初识Python（含系列大纲）

news 来源：原创 2024/5/7 1:33:51

🎉 开篇说：本系列为Python基础学习，原稿来源于github英文项目，大奇主要是对其本地化翻译、逐条验证和补充，想通过30天完成正儿八经的系统化实践。此系列适合零基础同学，会简单用但又没有系统学习的使用者。总之如果你想提升自己的Python技能，欢迎加入《挑战30天学完Python》。

Tips：首篇全文较长约6500字，如果没有整段时间学习，可以先收藏或拉到底部加入挑战学习群，一起相互监督交流成长！

以下为本系列学习大纲：

为什选它？

Python是一种非常接近自然语言的高级编程语言，因此易于学习和使用。Python被各行各业和包括Google在内的公司使用，它被应用于开发Web、桌面应用系统管理和机器学习。Python在数据科学领域和机械学习社区是很受欢迎的语言。希望这些理由可以说服你开始学习Python这门语言。

💡 补充：在测试行业里很多自动化、工具也都在使用Python，如果没有任何开发语言基础，简单易学可以快速入门的它是非常不错的选择。

环境配置

安装Python

运行python脚本需要安装依赖环境，让我们从官方 https://www.python.org/downloads/ 进行下载。

需要注意的是默认下载页面的版本，一般是最新的Release版本，如图中的红圈出是3.10.6，如果是纯学习3.6+都可以，这里笔者为了兼容更好选择了3.8.10版本，后续的代码演示也会基于此版本。

下载历史版本需要在 looking for specific release?里查找，比如Ctrl+F搜索到了Python 3.8.10，点击对应行的Download即会跳转到下载页面。

💡 Tips：图中还可以看到3.8.11、12版本，这个两个是后来的小版本升级，进入download只有源码包，没有直接安装包，所以为了方便安装我们最终选定10版本。

如果你使用的是windows用户，可以点击图中红色框内对应系统位数版本下载，如果是Mac用户选择绿色框内对应os系统版本下载，其他linux系统则需要通过source版本配置。安装包方法进行安装比较简单就省略了，如果有问题或者需要配置环境变量，网上安装教程也很多，自行搜索解决下，这里当python安装好后让我们启动一个终端，通过命令行检查下安装情况。

pyhton --version

# 如mac或系统有共存的2.7版本，需要通过python3查看
pyhton3 --version

当你看到版本信息的时候就证明python已经在电脑上安装好，如果你是其他版本也无妨，不影响接下来的学习。

Python Shell

Python是解释型脚本语言，因此它不需要编译，这意味着它将逐行执行代码。Python带有一个Python Shell（交互式命令行）。它被用于执行单行phthon命令并得到相应结果。

python3  #python

此时python交互式shell已经打开，并且等待你写入代码（python 脚本），在符号 >>>写下你的代码然后按下Enter回车键，那么接下来让我们在python shell 写下第一个脚本。

很好，在交互Shell控制台上你已经写下了第一个脚本，简单做了个加法计算2+3，并得到结果5输出。那么如何关闭python shell呢？要退出只需要在符号>>>输入 exit()命令并且按下回车键即可。

到现在为止，你已经知道如何打开Python shell 以及如何退出它了。
如果你写下的代码能被python正确解读，它将返回一个结果，否则将看到一个错误。让我们故意制造一个错误来看看它是如何返回的。

正如你看到返回的错误，Python很聪明，它发现了一个 Syntax Error: invalid syntax 错误。使用了错误的乘法语法，因为在python中（x）不是一个有效关键词，要实现乘法计算，我们需要使用（*）来替换（x）。返回的错误很明显地展示了如何修复它。

从程序中找到错误并移除它的过程叫 调试，接下来让我们用 * 替换掉 x 通过调试来修复错误。

我们的bug此时已经被正确修复，代码正常运行并得到预期的结果（2乘3等于6）。作为一名程序员在每天的编程中你都会遇到这样那样的错误。知道如何调试问题是一件好事。为了更好的调试你应该了解常见的错误的类型。你将来可能会遇到的一些Python错误类型包括但不限于 _SyntaxError、IndexError、NameError、ModuleNotFoundError、KeyError、ImportError、AttributeError、TypeError、ValueError、ZeroDivisionError _等。在后续的实战中将会看到更多不同的 错误类型信息。

让我们继续在Python shell 做一些练习，回到终端并次进入交互模式，不要忘记进入命令是python或python3。

在Python shell模式下，我们先进行一些基础的数学运算操作（加法、减法、乘法、除法、取模、指数）。

编写正式pyton代码之前先做一些数学计算：

3 + 7 = 10
7 - 2 = 5
2 * 6 = 12
3 / 2 = 1.5
3 ** 2 = 3 x 3 = 9

再在做一些而外的操作：

5 % 2 = 1 取模即求余数
5 // 2 = 2 地板除即求商

接下来让我们把上边的数学练习转成pthon代码。不过在这之前我们先在打开的python shell开头写下注释。
注释在python代码中是不被执行的，所以我们可以在合适的地方增加一些文字说明来增加代码可读性。python 中单行注释以 hash(#)符号开头。以下演示和如何在python写注释

# 注释以hash开头
# 这是一个python的注解，因为它开头用了符号（#）

在继续下一节之前，让我们在Python shell 做更多的练习。通过exit()命令退出shell模式，然后再重新打开并尝试编写一些字符交互。完成上边的学习和练习，让我们进入下一部分：安装编辑器来进行代码编写。

使用Visual Studio

Python shell 非常适合尝试和测试小型脚本代码，但不适合大型项目开发。在实际工作环境中，开发人员使用不同的代码编辑器进行代码编写。在这30天的python编程学习挑战中，我们将使用非常流行的开源的Visual Studio代码编辑器，推荐使用官方https://code.visualstudio.com/最新版本。当然如果电脑上已经有其他的编辑器，根据你的个人情况进行选择。

💡 Tips：VS Code是一个非常不错的开源编辑器，虽然商国内商业版的Pycharm用的更多，但如果没你没有商业Key非常不建议花大量的时间取折腾一个IDE，编程学习重要的是学习语言语法和应用。

假设你已经下载并安装好了VS Code IDE，让我们来看下是如何使用它。

如何使用VS Code

通过桌面或者应用程序里点击Visual Stuido图标启动，当你打开它时你将看到这样的默认欢迎界面，你可以去掉勾选 show welcome page on startup 关闭，这样在每次启动后将不再出现。

💡 Tips：由于网络原因可能网站打不开或或者下载失败，可以搜下已下载安装包或者找联系我发送你对应的包。

此时你可以打开现有项目，从git仓库中clone项目，也可以新建一个文件夹或文件。
在电脑中合适的位置我们创建一个文名称为 30DaysOfPython 文件夹，然后使用Visual Studio打开它。如果提示信任警告，请选择Yes。

打开项目文件夹后，在展开项目并且鼠标放在上边的时候会快捷按钮，正如图片中所示，我已经通过创建文件按钮，创建了一个helloworld.py尝试完成你的创建。

事实上VS Code是支持多语言的，在对应区域下载默认会带有本地语言包，如果没有你可以通过切换到插件商店，搜索chinese安装进行安装。

如果没安装或没完全中文化，可以通过快捷键Command + Shift + P(Window为Ctrl + Shift +P）打开命令配置，输入"configure language" 选中语言显示配置->zh-cn重新配置。

重启后你就能看到全中文界面。

恭喜你，你已经完成开发环境的配置，让我们开始进行编码吧。

Python基础

代码可以在Python shell 或者IDE中编写。它的文件扩展名为.py

缩进

在文本中一个缩进是空白，许多语言中缩进用于增加代码的可读性，不过Python中用来创建代码块。其他语言中（如Java）通常用括号创建代码块。编写python代码时常见的错误之一就是错误的缩进。

注释

在我们编写的代码中注释是非常重要，它使得代码变得更易读。Python中任何行以（#）开头的是一行注释，它在代码运行时候是不会被执行的。

示例：单行注释

# 这是第一行注释
# 这是第二行注释
# Python是很受欢迎的语言

示例：多行注释
使用三个引号将文本引用以来，它将是一个多行的注释

"""这是多行注释
它可以进行换行.
Python变得越来越流行
"""

数据类型

在Python中有几种数据类型，让我们从最常见一些开始学习。不同的数据类型在其他章节中得到详细讲解。目前来讲，先让我们来来了解下都有哪些数据类型，再次说明下，你现在无需立马弄懂每个类型。

数字

整数int：整数（负、零和正）示例：… -3、-2、-1、0、1、2、3 …
浮点数float：十进制数示例 … -3.5, -2.25, -1.0, 0.0, 1.1, 2.2, 3.5 …
复杂complex 示例 1 + j, 2 + 4j

字符串str

单引号或双引号里的一个或者多个字的集合。如果字符串多于一个句子或多行，则使用三个引号。

'Hi'
'MegaQi'
'Python'
'我喜欢教学与分享'
'I hope you are enjoying the first day of 30DaysOfPython Challenge'

布尔bool

布尔类型只有两个值 True 或 Flase，注意 T 和 F 始终是大写。

True  # 逻辑举例：灯亮着吗? 如果它是开的，则值为 True
False # 灯亮着吗?如果关闭，则值为 False

列表List

Python list 是一个有序集合，它允许存储不同的数据类型项。类似于 JavaScript 中的数组。

# 所有类型均为数字
[0, 1, 2, 3, 4, 5]

# 所有项都是字符串类型（水果）
['香蕉', '橙子', 'Mango'] 

# 混合类型，包括了字符、整数、布尔和浮点
['芒果', 10, False, 9.81]

字典dict

Python 字典对象是键值对格式的无序数据集合。

{
'name':'大奇',
'country':'中国', 
'age':35, 
'is_married':True,
'skills':['Python', 'React', 'Node', 'Java', 'Vue']
}

元组tuple

元组也是一个有序集合，但它不同于List。元组一旦创建就不能修改，它们是不可变的。

# 七大行星
('地球', '木星', '海王星', '火星', '金星', '土星', '天王星', '水星')

集合set

集合是类似于列表和元组的数据类型的集合。与列表和元组不同，集合项不是有序的。与数学一样，set在python 仅保存不重复的值。

{2, 4, 3, 5}
{3.14, 9.81, 2.7} # 在set中顺序并不重要

查看数据类型

要检查某些数据/变量的类型，我们使用type函数。在以下Python shell中，你将看到不同的 python 数据类型：

Python文件

假设已经创建好了python学习文件夹，如名为 30DayOfPython，但如果没有请通过编辑器创建它。并且在此文件夹中，创建一个名为helloworld.py的文件。现在让我们在Visual Studio上看下是如何进行代码交互的。

Python Shell中打输出结果时没用使用print打印，但在VS Code中要看到结果需要使用*print()函数，print()括号内接受一个或多个参数，参考形式如 print(‘参数1’,‘参数2’)。具体可以看下边的例子。

例子（文件为helloworld.py）

# Day 1 - 30天Python学习挑战
# 数据计算
print(3 + 7)             # 加 addition(+)
print(7 - 2)             # 减 subtraction(-)
print(2 * 6)             # 乘 multiplication(*)
print(3 / 2)             # 除 division(/)
print(3 ** 2)            # 次方 exponential(**)
print(5 % 2)             # 求余 modulus(%)
print(5 // 2)            # 求商 Floor division operator(//)

# 打印数据类型
print(type(10))          # 整数 Int
print(type(3.14))        # 浮点 Float
print(type(1 + 3j))      # 复数 Complex number
print(type('MegaQi'))    # 字符串 String
print(type([1, 2, 3]))   # 列表 List
print(type({'名称':'大奇'})) # 字典 Dictionary
print(type({9.8, 3.14, 2.7}))    # 集合 Set
print(type((9.8, 3.14, 2.7)))    # 元组 Tuple

要运行python文件，请参考下图。

方式1：通过点击VS Code上的三角▶️按钮运行
方式2：在编辑底部打开的终端上输入 python3 helloworld.py 来运行

💡 提示：如果没显示终端，依次通过编辑器菜单->终端->新建终端打开。

你太棒了，你已经完成了第1天的挑战，并且正在成功的路上前进。现在趁热做一些练习吧，来加强大脑和肌肉记忆。

第1天练习

练习1级:

请用命令查看你正在使用的python版本。
打开python shell并进行如下操作。操作数是 5 和 3。
- 加法（+）
- 减法（-）
- 乘法（*）
- 求余（%）
- 除法（/）
- 次方（**）
- 求商（//)
在 python shell 上编写如下字符串并输出：
- 你的姓名
- 你的国家
- 你喜欢的一句话
- I am enjoying 30 days of python
检查以下数据类型：
- 10
- 9.8
- 3.14
- 5 - 5j
- [‘Python’，‘Java’]
- (1,2,3)
- 你的国家

练习2级:

在 30DaysOfPython 项目文件夹下创建一个名为 day_1的新文件夹。并在此文件下里创建一个新的文件 helloworld.py，然后重做练习1中2-4项。记得python文件打印结果要使用函数*print() 。编写好你的代码后保存并用两种不同的方式运行它。

练习3级：

为不同python数据类型写一个示例，例如 Number(Integer, Float, Complex)、String、Boolean、List、Tuple、Set 和 Dictionary
计算出两点之间的距离（2,3) 和 (10,8)

🎉 CONGRATULATIONS ! 🎉

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英文原文：https://github.com/Asabeneh/30-Days-Of-Python/blob/master/readme.md