本文目录一览:
- 1、什么是Python?
- 2、如何用Python在10分钟内建立一个预测模型
- 3、一文带你读懂Python中的进程
- 4、python的五个特点介绍
- 5、Python是什么
- 6、万字干货,Python语法大合集,一篇文章带你入门
什么是Python?
Python是什么?
Python由荷兰数学和计算机科学研究学会的Guido van Rossum于1990 年代初设计,作为一门叫做ABC语言的替代品。Python提供了高效的高级数据结构,还能简单有效地面向对象编程。Python语法和动态类型,以及解释型语言的本质,使它成为多数平台上写脚本和快速开发应用的编程语言,随着版本的不断更新和语言新功能的添加,逐渐被用于独立的、大型项目的开发。
Python解释器易于扩展,可以使用C或C++(或者其他可以通过C调用的语言)扩展新的功能和数据类型。 Python 也可用于可定制化软件中的扩展程序语言。Python丰富的标准库,提供了适用于各个主要系统平台的源码或机器码。
Python语言的优缺点
优点
简单:Python是一种代表简单主义思想的语言。阅读一个良好的Python程序就感觉像是在读英语一样。它使你能够专注于解决问题而不是去搞明白语言本身。
易学:Python极其容易上手,因为Python有极其简单的说明文档 [11] 。
易读、易维护:风格清晰划一、强制缩进
用途广泛
速度快:Python 的底层是用 C 语言写的,很多标准库和第三方库也都是用 C 写的,运行速度非常快。 [7]
免费、开源:Python是FLOSS(自由/开放源码软件)之一。使用者可以自由地发布这个软件的拷贝、阅读它的源代码、对它做改动、把它的一部分用于新的自由软件中。FLOSS是基于一个团体分享知识的概念。
高层语言:用Python语言编写程序的时候无需考虑诸如如何管理你的程序使用的内存一类的底层细节。
可移植性:由于它的开源本质,Python已经被移植在许多平台上(经过改动使它能够工作在不同平台上)。这些平台包括Linux、Windows、FreeBSD、Macintosh、Solaris、OS/2、Amiga、AROS、AS/400、BeOS、OS/390、z/OS、Palm OS、QNX、VMS、Psion、Acom RISC OS、VxWorks、PlayStation、Sharp Zaurus、Windows CE、PocketPC、Symbian以及Google基于linux开发的android平台。
解释性:一个用编译性语言比如C或C++写的程序可以从源文件(即C或C++语言)转换到一个你的计算机使用的语言(二进制代码,即0和1)。这个过程通过编译器和不同的标记、选项完成。
运行程序的时候,连接/转载器软件把你的程序从硬盘复制到内存中并且运行。而Python语言写的程序不需要编译成二进制代码。你可以直接从源代码运行 程序。
在计算机内部,Python解释器把源代码转换成称为字节码的中间形式,然后再把它翻译成计算机使用的机器语言并运行。这使得使用Python更加简单。也使得Python程序更加易于移植。
面向对象:Python既支持面向过程的编程也支持面向对象的编程。在“面向过程”的语言中,程序是由过程或仅仅是可重用代码的函数构建起来的。在“面向对象”的语言中,程序是由数据和功能组合而成的对象构建起来的。
Python是完全面向对象的语言。函数、模块、数字、字符串都是对象。并且完全支持继承、重载、派生、多继承,有益于增强源代码的复用性。Python支持重载运算符和动态类型。相对于Lisp这种传统的函数式编程语言,Python对函数式设计只提供了有限的支持。有两个标准库(functools, itertools)提供了Haskell和Standard ML中久经考验的函数式程序设计工具。
可扩展性、可扩充性:如果需要一段关键代码运行得更快或者希望某些算法不公开,可以部分程序用C或C++编写,然后在Python程序中使用它们。
Python本身被设计为可扩充的。并非所有的特性和功能都集成到语言核心。Python提供了丰富的API和工具,以便程序员能够轻松地使用C语言、C++、Cython来编写扩充模块。Python编译器本身也可以被集成到其它需要脚本语言的程序内。因此,很多人还把Python作为一种“胶水语言”(glue language)使用。使用Python将其他语言编写的程序进行集成和封装。在Google内部的很多项目,例如Google Engine使用C++编写性能要求极高的部分,然后用Python或Java/Go调用相应的模块。《Python技术手册》的作者马特利(Alex Martelli)说:“这很难讲,不过,2004 年,Python 已在Google 内部使用,Google 召募许多 Python 高手,但在这之前就已决定使用Python,他们的目的是 Python where we can, C++ where we must,在操控硬件的场合使用C++,在快速开发时候使用 Python。”
可嵌入性:可以把Python嵌入C/C++程序,从而向程序用户提供脚本功能。
丰富的库:Python标准库确实很庞大。它可以帮助处理各种工作,包括正则表达式、文档生成、单元测试、线程、数据库、网页浏览器、CGI、FTP、电子邮件、XML、XML-RPC、HTML、WAV文件、密码系统、GUI(图形用户界面)、Tk和其他与系统有关的操作。这被称作Python的“功能齐全”理念。除了标准库以外,还有许多其他高质量的库,如wxPython、Twisted和Python图像库等等。
规范的代码:Python采用强制缩进的方式使得代码具有较好可读性。而Python语言写的程序不需要编译成二进制代码。Python的作者设计限制性很强的语法,使得不好的编程习惯(例如if语句的下一行不向右缩进)都不能通过编译。其中很重要的一项就是Python的缩进规则。一个和其他大多数语言(如C)的区别就是,一个模块的界限,完全是由每行的首字符在这一行的位置来决定(而C语言是用一对花括号{}来明确的定出模块的边界,与字符的位置毫无关系)。通过强制程序员们缩进(包括if,for和函数定义等所有需要使用模块的地方),Python确实使得程序更加清晰和美观。
高级动态编程:虽然Python可能被粗略地分类为“脚本语言”(script language),但实际上一些大规模软件开发计划例如Zope、Mnet及BitTorrent,Google也广泛地使用它。Python的支持者较喜欢称它为一种高级动态编程语言,原因是“脚本语言”泛指仅作简单程序设计任务的语言,如shellscript、VBScript等只能处理简单任务的编程语言,并不能与Python相提并论。
做科学计算优点多:说起科学计算,首先会被提到的可能是MATLAB。除了MATLAB的一些专业性很强的工具箱还无法被替代之外,MATLAB的大部分常用功能都可以在Python世界中找到相应的扩展库。和MATLAB相比,用Python做科学计算有如下优点:
● 首先,MATLAB是一款商用软件,并且价格不菲。而Python完全免费,众多开源的科学计算库都提供了Python的调用接口。用户可以在任何计算机上免费安装Python及其绝大多数扩展库。
● 其次,与MATLAB相比,Python是一门更易学、更严谨的程序设计语言。它能让用户编写出更易读、易维护的代码。
● 最后,MATLAB主要专注于工程和科学计算。然而即使在计算领域,也经常会遇到文件管理、界面设计、网络通信等各种需求。而Python有着丰富的扩展库,可以轻易完成各种高级任务,开发者可以用Python实现完整应用程序所需的各种功能。
缺点
单行语句和命令行输出问题:很多时候不能将程序连写成一行,如import sys;for i in sys.path:print i。而perl和awk就无此限制,可以较为方便的在shell下完成简单程序,不需要如Python一样,必须将程序写入一个.py文件。
给初学者带来困惑:独特的语法,这也许不应该被称为局限,但是它用缩进来区分语句关系的方式还是给很多初学者带来了困惑。即便是很有经验的Python程序员,也可能陷入陷阱当中。
运行速度慢:这里是指与C和C++相比。Python开发人员尽量避开不成熟或者不重要的优化。一些针对非重要部位的加快运行速度的补丁通常不会被合并到Python内。所以很多人认为Python很慢。不过,根据二八定律,大多数程序对速度要求不高。在某些对运行速度要求很高的情况,Python设计师倾向于使用JIT技术,或者用使用C/C++语言改写这部分程序。可用的JIT技术是PyPy。
如何用Python在10分钟内建立一个预测模型
预测模型的分解过程
我总是集中于投入有质量的时间在建模的初始阶段,比如,假设生成、头脑风暴、讨论或理解可能的结果范围。所有这些活动都有助于我解决问题,并最终让我设计出更强大的商业解决方案。为什么你要在前面花费这段时间,这有充分的理由:
你有足够的时间投入并且你是无经验的(这是有影响的)
你不带有其它数据观点或想法的偏见(我总是建议,在深入研究数据之前做假设生成)
在后面的阶段,你会急于完成该项目而没有能力投入有质量的时间了。
这个阶段需要投入高质量时间,因此我没有提及时间表,不过我建议你把它作为标准的做法。这有助于你建立建立更好地预测模型,在后面的阶段的只需较少的迭代工作。让我们来看看建立第一个模型的剩余阶段的时间表:
数据描述性分析——50%的时间
数据预处理(缺失值和异常值修复)——40%的时间
数据建模——4%的时间
性能预测——6%的时间
让我们一步一步完成每个过程(每一步投入预测的时间):
阶段1:描述性分析/数据探索
在我刚开始成为数据科学家的时候,数据探索占据了我大量的时间。不过,随着时间的推移,我已经把大量的数据操作自动化了。由于数据准备占据建立第一个模型工作量的50%,自动化的好处是显而易见的。
这是我们的第一个基准模型,我们去掉任何特征设计。因此,描述分析所需的时间仅限于了解缺失值和直接可见的大的特征。在我的方法体系中,你将需要2分钟来完成这一步(假设,100000个观测数据集)。
我的第一个模型执行的操作:
确定ID,输入特征和目标特征
确定分类和数值特征
识别缺失值所在列
阶段2:数据预处理(缺失值处理)
有许多方法可以解决这个问题。对于我们的第一个模型,我们将专注于智能和快速技术来建立第一个有效模型。
为缺失值创建假标志:有用,有时缺失值本身就携带了大量的信息。
用均值、中位数或其它简单方法填补缺失值:均值和中位数填补都表现良好,大多数人喜欢用均值填补但是在有偏分布的情况下我建议使用中位数。其它智能的方法与均值和中位数填补类似,使用其它相关特征填补或建立模型。比如,在Titanic生存挑战中,你可以使用乘客名字的称呼,比如:“Mr.”, “Miss.”,”Mrs.”,”Master”,来填补年龄的缺失值,这对模型性能有很好的影响。
填补缺失的分类变量:创建一个新的等级来填补分类变量,让所有的缺失值编码为一个单一值比如,“New_Cat”,或者,你可以看看频率组合,使用高频率的分类变量来填补缺失值。
由于数据处理方法如此简单,你可以只需要3到4分钟来处理数据。
阶段3:数据建模
根据不同的业务问题,我推荐使用GBM或RandomForest技术的任意一种。这两个技术可以极其有效地创建基准解决方案。我已经看到数据科学家通常把这两个方法作为他们的第一个模型同时也作为最后一个模型。这最多用去4到5分钟。
阶段4:性能预测
有各种各样的方法可以验证你的模型性能,我建议你将训练数据集划分为训练集和验证集(理想的比例是70:30)并且在70%的训练数据集上建模。现在,使用30%的验证数据集进行交叉验证并使用评价指标进行性能评估。最后需要1到2分钟执行和记录结果。
本文的目的不是赢得比赛,而是建立我们自己的基准。让我们用python代码来执行上面的步骤,建立你的第一个有较高影响的模型。
让我们开始付诸行动
首先我假设你已经做了所有的假设生成并且你擅长使用python的基本数据科学操作。我用一个数据科学挑战的例子来说明。让我们看一下结构:
步骤1:导入所需的库,读取测试和训练数据集。
#导入pandas、numpy包,导入LabelEncoder、random、RandomForestClassifier、GradientBoostingClassifier函数
import pandas as pd
import numpy as np
fromsklearn.preprocessing import LabelEncoder
import random
fromsklearn.ensemble import RandomForestClassifier
from sklearn.ensembleimport GradientBoostingClassifier
#读取训练、测试数据集
train=pd.read_csv('C:/Users/AnalyticsVidhya/Desktop/challenge/Train.csv')
test=pd.read_csv('C:/Users/AnalyticsVidhya/Desktop/challenge/Test.csv')
#创建训练、测试数据集标志
train='Train'
test='Test'
fullData =pd.concat(,axis=0) #联合训练、测试数据集
步骤2:该框架的第二步并不需要用到python,继续下一步。
步骤3:查看数据集的列名或概要
fullData.columns # 显示所有的列名称
fullData.head(10) #显示数据框的前10条记录
fullData.describe() #你可以使用describe()函数查看数值域的概要
步骤4:确定a)ID变量 b)目标变量 c)分类变量 d)数值变量 e)其他变量。
ID_col =
target_col =
cat_cols =
num_cols= list(set(list(fullData.columns))-set(cat_cols)-set(ID_col)-set(target_col)-set(data_col))
other_col= #为训练、测试数据集设置标识符
步骤5:识别缺失值变量并创建标志
fullData.isnull().any()#返回True或False,True意味着有缺失值而False相反
num_cat_cols = num_cols+cat_cols # 组合数值变量和分类变量
#为有缺失值的变量创建一个新的变量
# 对缺失值标志为1,否则为0
for var in num_cat_cols:
if fullData.isnull().any()=True:
fullData=fullData.isnull()*1
步骤6:填补缺失值
#用均值填补数值缺失值
fullData = fullData.fillna(fullData.mean(),inplace=True)
#用-9999填补分类变量缺失值
fullData = fullData.fillna(value = -9999)
步骤7:创建分类变量的标签编码器,将数据集分割成训练和测试集,进一步,将训练数据集分割成训练集和测试集。
#创建分类特征的标签编码器
for var in cat_cols:
number = LabelEncoder()
fullData = number.fit_transform(fullData.astype('str'))
#目标变量也是分类变量,所以也用标签编码器转换
fullData = number.fit_transform(fullData.astype('str'))
train=fullData='Train']
test=fullData='Test']
train = np.random.uniform(0, 1, len(train)) = .75
Train, Validate = train=True], train=False]
步骤8:将填补和虚假(缺失值标志)变量传递到模型中,我使用随机森林来预测类。
features=list(set(list(fullData.columns))-set(ID_col)-set(target_col)-set(other_col))
x_train = Train.values
y_train = Train.values
x_validate = Validate.values
y_validate = Validate.values
x_test=test.values
random.seed(100)
rf = RandomForestClassifier(n_estimators=1000)
rf.fit(x_train, y_train)
步骤9:检查性能做出预测
status = rf.predict_proba(x_validate)
fpr, tpr, _ = roc_curve(y_validate, status)
roc_auc = auc(fpr, tpr)
print roc_auc
final_status = rf.predict_proba(x_test)
test=final_status
test.to_csv('C:/Users/Analytics Vidhya/Desktop/model_output.csv',columns=)
现在可以提交了!
一文带你读懂Python中的进程
进程
进程(Process)是计算机中的程序关于某数据集合上的一次运行,即正在运行的程序,是系统进行资源分配和调度的基本单位,进程是对正在运行程序的一个抽象,在早期面向进程设计的计算机结构中,进程是程序的基本执行实体,在当代面向线程设计的计算机结构中,进程是线程的容器,线程是执行的实体。进程的概念起源于操作系统,是操作系统最核心的概念,操作系统的其他所有内容都是围绕进程的概念展开的。
在早期计算机中可以利用的cpu只有一个,为了充分利用CPU性能,提高用户操作体验,出现了多道技术。将一个单独的cpu虚拟成多个cpu(多道技术:时间多路复用和空间多路复用+硬件上支持隔离),即使在一个单核CPU也能保证支持(伪)并发的能力。如果没有进程的抽象,现代计算机将不复存在。
狭义定义:进程是正在运行的程序的实例(an instance of a computer program that is being executed)。
广义定义:进程是一个具有一定独立功能的程序关于某个数据集合的一次运行活动。它是操作系统动态执行的基本单元,在传统的操作系统中,进程既是基本的分配单元,也是基本的执行单元。
操作系统的作用:
隐藏复杂的硬件接口,提供良好的抽象接口。
管理、调度进程,使多个进程对硬件的竞争变得有序。
多道技术:针对早期单核CPU,实现多个程序的并发执行,现在的主机一般是多核,每个核都会利用多道技术,如有4个cpu,运行于cpu1的某个程序遇到io阻塞,会等到io结束再重新调度,重新调度是可能会被调度到4个cpu中的任意一个,具体由操作系统调度算法决定。
多道技术的主要特性如下:
(1)空间上的复用:内存中可以同时有多道程序。
(2)物理隔离:多个程序在内存中都有各自独立的内存空间,互不影响。
(3)时间上的复用:多个程序在操作系统的调度算法下,在不同的时间段内分别占有CPU资源。
需要注意的是如果一个进程长时间占用CPU资源,操作系统会强制将CPU资源分配给其它在就绪队列中的程序,避免一个程序长时间占有CPU资源,导致其它程序无法运行。
相关推荐:《Python视频教程》
关于进程的一些概念:
第一,进程是一个实体。每一个进程都有它自己的地址空间,一般情况下,包括文本区域(text region)、数据区域(data region)和堆栈(stack region)。文本区域存储处理器执行的代码,数据区域存储变量和进程执行期间使用的动态分配的内存,堆栈区域存储着活动过程调用的指令和本地变量。
第二,进程是一个“执行中的程序”。程序是一个没有生命的实体,只有处理器赋予程序生命时(操作系统将程序加载到内存),它才能成为一个活动的实体,我们称其为进程。
进程是操作系统中最基本、重要的概念。是多道程序系统出现后,为了刻画系统内部出现的动态情况,描述系统内部各道程序的活动规律引进的一个概念,所有多道程序设计操作系统都建立在进程的基础上。
进程的特性:
动态性:进程的实质是程序在多道程序系统中的一次执行过程,进程是动态产生,动态消亡的。
并发性:任何进程都可以同其他进程一起并发执行
独立性:进程是一个能独立运行的基本单位,同时也是系统分配资源和调度的独立单位;
异步性:由于进程间的相互制约,使进程具有执行的间断性,即进程按各自独立的、不可预知的速度向前推进
结构特征:进程由程序、数据和进程控制块三部分组成。
多个不同的进程可以包含相同的程序,一个程序在不同的数据集里就构成不同的进程,能得到不同的结果,但是执行过程中,程序不能发生改变。
进程与程序的区别:
程序是指令和数据的有序集合,是对指令、数据及其组织形式的描述,其本身没有任何运行的含义,是一个静态的概念。而进程是程序在处理机上的一次执行过程,它是一个动态的概念。
程序可以作为一种软件资料长期存在,而进程是有一定生命期的。程序是永久的,进程是暂时的。
进程的调度:
要想多个进程交替运行,操作系统必须对这些进程进行调度,这个调度也不是随机进行的,而是需要遵循一定的法则,由此就有了进程的调度算法。
1、先来先服务算法
先来先服务(FCFS)调度算法是一种最简单的调度算法,该算法既可用于作业调度,也可用于进程调度。FCFS算法比较有利于长作业(进程),而不利于短作业(进程)。由此可知,本算法适合于CPU繁忙型作业,而不利于I/O繁忙型的作业(进程)。
2、短作业优先调度算法
短作业(进程)优先调度算法(SJ/PF)是指对短作业或短进程优先调度的算法,该算法既可用于作业调度,也可用于进程调度。但其对长作业不利;不能保证紧迫性作业(进程)被及时处理;作业的长短只是被估算出来的。
3、时间片轮转法
时间片轮转(Round Robin,RR)法的基本思路是让每个进程在就绪队列中的等待时间与享受服务的时间成比例。在时间片轮转法中,需要将CPU的处理时间分成固定大小的时间片,例如,几十毫秒至几百毫秒。如果一个进程在被调度选中之后用完了系统规定的时间片,但又未完成要求的任务,则它自行释放自己所占有的CPU而排到就绪队列的末尾,等待下一次调度。同时,进程调度程序又去调度当前就绪队列中的第一个进程。
显然,轮转法只能用来调度分配一些可以抢占的资源。这些可以抢占的资源可以随时被剥夺,而且可以将它们再分配给别的进程。CPU是可抢占资源的一种。但打印机等资源是不可抢占的。由于作业调度是对除了CPU之外的所有系统硬件资源的分配,其中包含有不可抢占资源,所以作业调度不使用轮转法。
在轮转法中,时间片长度的选取非常重要。首先,时间片长度的选择会直接影响到系统的开销和响应时间。如果时间片长度过短,则调度程序抢占处理机的次数增多。这将使进程上下文切换次数也大大增加,从而加重系统开销。反过来,如果时间片长度选择过长,例如,一个时间片能保证就绪队列中所需执行时间最长的进程能执行完毕,则轮转法变成了先来先服务法。时间片长度的选择是根据系统对响应时间的要求和就绪队列中所允许最大的进程数来确定的。
在轮转法中,加入到就绪队列的进程有3种情况:
(1)一种是分给它的时间片用完,但进程还未完成,回到就绪队列的末尾等待下次调度去继续执行。
(2)另一种情况是分给该进程的时间片并未用完,只是因为请求I/O或由于进程的互斥与同步关系而被阻塞。当阻塞解除之后再回到就绪队列。
(3)第三种情况就是新创建进程进入就绪队列。
如果对这些进程区别对待,给予不同的优先级和时间片从直观上看,可以进一步改善系统服务质量和效率。例如,我们可把就绪队列按照进程到达就绪队列的类型和进程被阻塞时的阻塞原因分成不同的就绪队列,每个队列按FCFS原则排列,各队列之间的进程享有不同的优先级,但同一队列内优先级相同。这样,当一个进程在执行完它的时间片之后,或从睡眠中被唤醒以及被创建之后,将进入不同的就绪队列。
多级反馈队列:
前面介绍的各种用作进程调度的算法都有一定的局限性。如短进程优先的调度算法,仅照顾了短进程而忽略了长进程,而且如果并未指明进程的长度,则短进程优先和基于进程长度的抢占式调度算法都将无法使用。
而多级反馈队列调度算法则不必事先知道各种进程所需的执行时间,而且还可以满足各种类型进程的需要,因而它是目前被公认的一种较好的进程调度算法。在采用多级反馈队列调度算法的系统中,调度算法的实施过程如下所述。
(1) 应设置多个就绪队列,并为各个队列赋予不同的优先级。第一个队列的优先级最高,第二个队列次之,其余各队列的优先权逐个降低。该算法赋予各个队列中进程执行时间片的大小也各不相同,在优先权愈高的队列中,为每个进程所规定的执行时间片就愈小。例如,第二个队列的时间片要比第一个队列的时间片长一倍,……,第i+1个队列的时间片要比第i个队列的时间片长一倍。
(2) 当一个新进程进入内存后,首先将它放入第一队列的末尾,按FCFS原则排队等待调度。当轮到该进程执行时,如它能在该时间片内完成,便可准备撤离系统;如果它在一个时间片结束时尚未完成,调度程序便将该进程转入第二队列的末尾,再同样地按FCFS原则等待调度执行;如果它在第二队列中运行一个时间片后仍未完成,再依次将它放入第三队列,……,如此下去,当一个长作业(进程)从第一队列依次降到第n队列后,在第n 队列便采取按时间片轮转的方式运行。
(3) 仅当第一队列空闲时,调度程序才调度第二队列中的进程运行;仅当第1~(i-1)队列均空时,才会调度第i队列中的进程运行。如果处理机正在第i队列中为某进程服务时,又有新进程进入优先权较高的队列(第1~(i-1)中的任何一个队列),则此时新进程将抢占正在运行进程的处理机,即由调度程序把正在运行的进程放回到第i队列的末尾,把处理机分配给新到的高优先权进程。
python的五个特点介绍
python的五个特点是简单易学;既支持面向过程编程,也支持面向对象编程;可移植性;不需要编译成二进制代码,可以直接从源代码运行程序;是开源软件之一,那么python的五个特点是什么?下面就给大家具体介绍一下。
Python是什么
1、Python 介绍
学习一门新的语言之前,首先简单了解下这门语言的背景。Python 是一种面向对象的解释型计算机程序设计语言,由荷兰人 Guido van Rossum 于 1989 年发明,第一个公开发行版发行于 1991 年。Python 在设计上坚持了清晰划一的风格,这使得 Python 成为一门易读、易维护,并且被大量用户所欢迎的、用途广泛的语言。Python 具有丰富和强大的库。它常被昵称为胶水语言,能够把用其他语言制作的各种模块(尤其是 C/C++)很轻松地联结在一起。
2、Python 技术浪潮
IT 行业热门技术,更新换代非常的快,技术的浪潮一波接着一波,最初的浪潮无疑是桌面时代,使用 C# 搭建桌面应用开始崭露头角,MFC 还是计算机科学专业必学会的东西。接着就是以网站搭建为应用的背景,PHP,Ruby 等语言为主的。再到近几年非常火热的以移动开发为应用背景,Java(Android 开发)或者 OC(iOS 开发)语言为主。很明显如今的浪潮就是以大数据和机器学习为应用背景,Python 语言为主。站在风尖浪口,猪都可以飞的起来。抓住这波技术浪潮,对于从事 IT 行业的人员来说有莫大的帮助。
3、Python 学习
学习一项新的技术,起步时最重要的是什么?就是快速入门。学习任何一个学科的知识时,都有一个非常重要的概念:最少必要知识。当需要获得某项技能的时候,一定要想办法在最短的时间里弄清楚都有哪些最少必要知识,然后迅速掌握它们。
对于快速入门 python 来说最少必要知识,有以下几点。
(1) Python 基础语法
找一本浅显易懂,例子比较好的教程,从头到尾看下去。不要看很多本,专注于一本。把里面的例程都手打一遍,搞懂为什么。推荐去看《简明python教程》,非常好的一本 Python 入门书籍。
(2)Python 实际项目
等你对 Python 的语法有了初步的认识,就可以去找些 Python 实际项目来练习。对于任何计算机编程语言来说,以实际项目为出发点,来学习新的技术,是非常高效的学习方式。在练习的过程中你会遇到各种各样的问题:基础的语法问题(关键字不懂的拼写),代码毫无逻辑,自己的思路无法用代码表达出来等等。这时候针对出现的问题,找到对应解决办法,比如,你可以重新查看书本上的知识(关于基础语法问题),可以通过谷歌搜索碰到的编译错误(编辑器提示的错误),学习模仿别人已有的代码(写不出代码)等等。已实际项目来驱动学习,会让你成长非常的快。Python 实际项目网上非常的多,大家可以自己去搜索下。合理利用网络资源,不要意味的只做伸手党。
(3) Python 的学习规划
当你把上面两点做好以后,你就已经入门了 Python,接下来就是规划好自己的以后的学习规划。能找到一个已经会 Python 的人。问他一点学习规划的建议,然后在遇到卡壳的地方找他指点。这样会事半功倍。但是,要学会搜索,学会如何更好地提问,没人会愿意回答显而易见的问题。当然如果你身边没有人会 Python,也可以在网上搜索相应的资料。
Python 可以做的事非常的多,比如:Python 可以做日常任务,比如自动备份你的MP3;可以做网站,很多著名的网站像知乎、YouTube 就是 Python 写的;可以做网络游戏的后台,很多在线游戏的后台都是 Python 开发的。每个人都有自己感兴趣的方向,有的对网站开发比较感兴趣,有的对数据处理感兴趣,有的对后台感兴趣。所以你们可以根据自己感兴趣的方向,网上搜索相关资料,加以深入的学习,规划好自己未来的方向。只要坚持,你就能精通 Python,成为未来抢手的人才。
万字干货,Python语法大合集,一篇文章带你入门
这份资料非常纯粹,只有Python的基础语法,专门针对想要学习Python的小白。
Python中用#表示单行注释,#之后的同行的内容都会被注释掉。
使用三个连续的双引号表示多行注释,两个多行注释标识之间内容会被视作是注释。
Python当中的数字定义和其他语言一样:
我们分别使用+, -, *, /表示加减乘除四则运算符。
这里要注意的是,在Python2当中,10/3这个操作会得到3,而不是3.33333。因为除数和被除数都是整数,所以Python会自动执行整数的计算,帮我们把得到的商取整。如果是10.0 / 3,就会得到3.33333。目前Python2已经不再维护了,可以不用关心其中的细节。
但问题是Python是一个 弱类型 的语言,如果我们在一个函数当中得到两个变量,是无法直接判断它们的类型的。这就导致了同样的计算符可能会得到不同的结果,这非常蛋疼。以至于程序员在运算除法的时候,往往都需要手工加上类型转化符,将被除数转成浮点数。
在Python3当中拨乱反正,修正了这个问题,即使是两个整数相除,并且可以整除的情况下,得到的结果也一定是浮点数。
如果我们想要得到整数,我们可以这么操作:
两个除号表示 取整除 ,Python会为我们保留去除余数的结果。
除了取整除操作之外还有取余数操作,数学上称为取模,Python中用%表示。
Python中支持 乘方运算 ,我们可以不用调用额外的函数,而使用**符号来完成:
当运算比较复杂的时候,我们可以用括号来强制改变运算顺序。
Python中用首字母大写的True和False表示真和假。
用and表示与操作,or表示或操作,not表示非操作。而不是C++或者是Java当中的, || 和!。
在Python底层, True和False其实是1和0 ,所以如果我们执行以下操作,是不会报错的,但是在逻辑上毫无意义。
我们用==判断相等的操作,可以看出来True==1, False == 0.
我们要小心Python当中的bool()这个函数,它并不是转成bool类型的意思。如果我们执行这个函数,那么 只有0会被视作是False,其他所有数值都是True :
Python中用==判断相等,表示大于,=表示大于等于, 表示小于,=表示小于等于,!=表示不等。
我们可以用and和or拼装各个逻辑运算:
注意not,and,or之间的优先级,其中not and or。如果分不清楚的话,可以用括号强行改变运行顺序。
关于list的判断,我们常用的判断有两种,一种是刚才介绍的==,还有一种是is。我们有时候也会简单实用is来判断,那么这两者有什么区别呢?我们来看下面的例子:
Python是全引用的语言,其中的对象都使用引用来表示。is判断的就是 两个引用是否指向同一个对象 ,而==则是判断两个引用指向的具体内容是否相等。举个例子,如果我们把引用比喻成地址的话,is就是判断两个变量的是否指向同一个地址,比如说都是沿河东路XX号。而==则是判断这两个地址的收件人是否都叫张三。
显然,住在同一个地址的人一定都叫张三,但是住在不同地址的两个人也可以都叫张三,也可以叫不同的名字。所以如果a is b,那么a == b一定成立,反之则不然。
Python当中对字符串的限制比较松, 双引号和单引号都可以表示字符串 ,看个人喜好使用单引号或者是双引号。我个人比较喜欢单引号,因为写起来方便。
字符串也支持+操作,表示两个字符串相连。除此之外,我们把两个字符串写在一起,即使没有+,Python也会为我们拼接:
我们可以使用[]来查找字符串当中某个位置的字符,用 len 来计算字符串的长度。
我们可以在字符串前面 加上f表示格式操作 ,并且在格式操作当中也支持运算,比如可以嵌套上len函数等。不过要注意,只有Python3.6以上的版本支持f操作。
最后是None的判断,在Python当中None也是一个对象, 所有为None的变量都会指向这个对象 。根据我们前面所说的,既然所有的None都指向同一个地址,我们需要判断一个变量是否是None的时候,可以使用is来进行判断,当然用==也是可以的,不过我们通常使用is。
理解了None之后,我们再回到之前介绍过的bool()函数,它的用途其实就是判断值是否是空。所有类型的 默认空值会被返回False ,否则都是True。比如0,"",[], {}, ()等。
除了上面这些值以外的所有值传入都会得到True。
Python当中的标准输入输出是 input和print 。
print会输出一个字符串,如果传入的不是字符串会自动调用__str__方法转成字符串进行输出。 默认输出会自动换行 ,如果想要以不同的字符结尾代替换行,可以传入end参数:
使用input时,Python会在命令行接收一行字符串作为输入。可以在input当中传入字符串,会被当成提示输出:
Python支持 三元表达式 ,但是语法和C++不同,使用if else结构,写成:
上段代码等价于:
Python中用[]表示空的list,我们也可以直接在其中填充元素进行初始化:
使用append和pop可以在list的末尾插入或者删除元素:
list可以通过[]加上下标访问指定位置的元素,如果是负数,则表示 倒序访问 。-1表示最后一个元素,-2表示倒数第二个,以此类推。如果访问的元素超过数组长度,则会出发 IndexError 的错误。
list支持切片操作,所谓的切片则是从原list当中 拷贝 出指定的一段。我们用start: end的格式来获取切片,注意,这是一个 左闭右开区间 。如果留空表示全部获取,我们也可以额外再加入一个参数表示步长,比如[1:5:2]表示从1号位置开始,步长为2获取元素。得到的结果为[1, 3]。如果步长设置成-1则代表反向遍历。
如果我们要指定一段区间倒序,则前面的start和end也需要反过来,例如我想要获取[3: 6]区间的倒序,应该写成[6:3:-1]。
只写一个:,表示全部拷贝,如果用is判断拷贝前后的list会得到False。可以使用del删除指定位置的元素,或者可以使用remove方法。
insert方法可以 指定位置插入元素 ,index方法可以查询某个元素第一次出现的下标。
list可以进行加法运算,两个list相加表示list当中的元素合并。 等价于使用extend 方法:
我们想要判断元素是否在list中出现,可以使用 in关键字 ,通过使用len计算list的长度:
tuple和list非常接近,tuple通过()初始化。和list不同, tuple是不可变对象 。也就是说tuple一旦生成不可以改变。如果我们修改tuple,会引发TypeError异常。
由于小括号是有改变优先级的含义,所以我们定义单个元素的tuple, 末尾必须加上逗号 ,否则会被当成是单个元素:
tuple支持list当中绝大部分操作:
我们可以用多个变量来解压一个tuple:
解释一下这行代码:
我们在b的前面加上了星号, 表示这是一个list 。所以Python会在将其他变量对应上值的情况下,将剩下的元素都赋值给b。
补充一点,tuple本身虽然是不可变的,但是 tuple当中的可变元素是可以改变的 。比如我们有这样一个tuple:
我们虽然不能往a当中添加或者删除元素,但是a当中含有一个list,我们可以改变这个list类型的元素,这并不会触发tuple的异常:
dict也是Python当中经常使用的容器,它等价于C++当中的map,即 存储key和value的键值对 。我们用{}表示一个dict,用:分隔key和value。
对 。我们用{}表示一个dict,用:分隔key和value。
dict的key必须为不可变对象,所以 list、set和dict不可以作为另一个dict的key ,否则会抛出异常:
我们同样用[]查找dict当中的元素,我们传入key,获得value,等价于get方法。
我们可以call dict当中的keys和values方法,获取dict当中的所有key和value的集合,会得到一个list。在Python3.7以下版本当中,返回的结果的顺序可能和插入顺序不同,在Python3.7及以上版本中,Python会保证返回的顺序和插入顺序一致:
我们也可以用in判断一个key是否在dict当中,注意只能判断key。
如果使用[]查找不存在的key,会引发KeyError的异常。如果使用 get方法则不会引起异常,只会得到一个None :
setdefault方法可以 为不存在的key 插入一个value,如果key已经存在,则不会覆盖它:
我们可以使用update方法用另外一个dict来更新当前dict,比如a.update(b)。对于a和b交集的key会被b覆盖,a当中不存在的key会被插入进来:
我们一样可以使用del删除dict当中的元素,同样只能传入key。
Python3.5以上的版本支持使用**来解压一个dict:
set是用来存储 不重复元素 的容器,当中的元素都是不同的,相同的元素会被删除。我们可以通过set(),或者通过{}来进行初始化。注意当我们使用{}的时候,必须要传入数据,否则Python会将它和dict弄混。
set当中的元素也必须是不可变对象,因此list不能传入set。
可以调用add方法为set插入元素:
set还可以被认为是集合,所以它还支持一些集合交叉并补的操作。
set还支持 超集和子集的判断 ,我们可以用大于等于和小于等于号判断一个set是不是另一个的超集或子集:
和dict一样,我们可以使用in判断元素在不在set当中。用copy可以拷贝一个set。
Python当中的判断语句非常简单,并且Python不支持switch,所以即使是多个条件,我们也只能 罗列if-else 。
我们可以用in来循环迭代一个list当中的内容,这也是Python当中基本的循环方式。
如果我们要循环一个范围,可以使用range。range加上一个参数表示从0开始的序列,比如range(10),表示[0, 10)区间内的所有整数:
如果我们传入两个参数,则 代表迭代区间的首尾 。
如果我们传入第三个元素,表示每次 循环变量自增的步长 。
如果使用enumerate函数,可以 同时迭代一个list的下标和元素 :
while循环和C++类似,当条件为True时执行,为false时退出。并且判断条件不需要加上括号:
Python当中使用 try和except捕获异常 ,我们可以在except后面限制异常的类型。如果有多个类型可以写多个except,还可以使用else语句表示其他所有的类型。finally语句内的语法 无论是否会触发异常都必定执行 :
在Python当中我们经常会使用资源,最常见的就是open打开一个文件。我们 打开了文件句柄就一定要关闭 ,但是如果我们手动来编码,经常会忘记执行close操作。并且如果文件异常,还会触发异常。这个时候我们可以使用with语句来代替这部分处理,使用with会 自动在with块执行结束或者是触发异常时关闭打开的资源 。
以下是with的几种用法和功能:
凡是可以使用in语句来迭代的对象都叫做 可迭代对象 ,它和迭代器不是一个含义。这里只有可迭代对象的介绍,想要了解迭代器的具体内容,请移步传送门:
Python——五分钟带你弄懂迭代器与生成器,夯实代码能力
当我们调用dict当中的keys方法的时候,返回的结果就是一个可迭代对象。
我们 不能使用下标来访问 可迭代对象,但我们可以用iter将它转化成迭代器,使用next关键字来获取下一个元素。也可以将它转化成list类型,变成一个list。
使用def关键字来定义函数,我们在传参的时候如果指定函数内的参数名, 可以不按照函数定义的顺序 传参:
可以在参数名之前加上*表示任意长度的参数,参数会被转化成list:
也可以指定任意长度的关键字参数,在参数前加上**表示接受一个dict:
当然我们也可以两个都用上,这样可以接受任何参数:
传入参数的时候我们也可以使用*和**来解压list或者是dict:
Python中的参数 可以返回多个值 :
函数内部定义的变量即使和全局变量重名,也 不会覆盖全局变量的值 。想要在函数内部使用全局变量,需要加上 global 关键字,表示这是一个全局变量:
Python支持 函数式编程 ,我们可以在一个函数内部返回一个函数:
Python中可以使用lambda表示 匿名函数 ,使用:作为分隔,:前面表示匿名函数的参数,:后面的是函数的返回值:
我们还可以将函数作为参数使用map和filter,实现元素的批量处理和过滤。关于Python中map、reduce和filter的使用,具体可以查看之前的文章:
五分钟带你了解map、reduce和filter
我们还可以结合循环和判断语来给list或者是dict进行初始化:
使用 import语句引入一个Python模块 ,我们可以用.来访问模块中的函数或者是类。
我们也可以使用from import的语句,单独引入模块内的函数或者是类,而不再需要写出完整路径。使用from import *可以引入模块内所有内容(不推荐这么干)
可以使用as给模块内的方法或者类起别名:
我们可以使用dir查看我们用的模块的路径:
这么做的原因是如果我们当前的路径下也有一个叫做math的Python文件,那么 会覆盖系统自带的math的模块 。这是尤其需要注意的,不小心会导致很多奇怪的bug。
我们来看一个完整的类,相关的介绍都在注释当中
以上内容的详细介绍之前也有过相关文章,可以查看:
Python—— slots ,property和对象命名规范
下面我们来看看Python当中类的使用:
这里解释一下,实例和对象可以理解成一个概念,实例的英文是instance,对象的英文是object。都是指类经过实例化之后得到的对象。
继承可以让子类 继承父类的变量以及方法 ,并且我们还可以在子类当中指定一些属于自己的特性,并且还可以重写父类的一些方法。一般我们会将不同的类放在不同的文件当中,使用import引入,一样可以实现继承。
我们创建一个蝙蝠类:
我们再创建一个蝙蝠侠的类,同时继承Superhero和Bat:
执行这个类:
我们可以通过yield关键字创建一个生成器,每次我们调用的时候执行到yield关键字处则停止。下次再次调用则还是从yield处开始往下执行:
除了yield之外,我们还可以使用()小括号来生成一个生成器:
关于生成器和迭代器更多的内容,可以查看下面这篇文章:
五分钟带你弄懂迭代器与生成器,夯实代码能力
我们引入functools当中的wraps之后,可以创建一个装饰器。装饰器可以在不修改函数内部代码的前提下,在外面包装一层其他的逻辑:
装饰器之前也有专门的文章详细介绍,可以移步下面的传送门:
一文搞定Python装饰器,看完面试不再慌
不知道有多少小伙伴可以看到结束,原作者的确非常厉害,把Python的基本操作基本上都囊括在里面了。如果都能读懂并且理解的话,那么Python这门语言就算是入门了。
如果你之前就有其他语言的语言基础,我想本文读完应该不用30分钟。当然在30分钟内学会一门语言是不可能的,也不是我所提倡的。但至少通过本文我们可以做到熟悉Python的语法,知道大概有哪些操作,剩下的就要我们亲自去写代码的时候去体会和运用了。
根据我的经验,在学习一门新语言的前期,不停地查阅资料是免不了的。希望本文可以作为你在使用Python时候的查阅文档。
最后,我这里有各种免费的编程类资料,有需要的及时私聊我,回复"学习",分享给大家,正在发放中............