Python 编程简介及课程 来了解一下 Python 这个非常流行的编程语言吧

Python 是一种广泛使用的解释型、高级和通用的编程语言。Python支持多种编程范型,包括函数式、指令式、结构化、面向对象和反射式编程。它拥有动态类型系统和垃圾回收功能,能够自动管理内存使用,并且其本身拥有一个巨大而广泛的标准库。

通俗地说,Python 是一种目前非常受欢迎的计算机编程语言。比起其他流行的编程语言,如C语言,Java,JavaScript 等等,它也是最适合初学者的基础(Basic)语言之一。

Python 标志

Python 上手简单,功能强大,坚持“极简主义”。Python 类库(模块)极其丰富,这使得 Python 几乎可用于您可以想象的每个行业和科学领域,包括:

  • 数据科学
  • 机器学习
  • 网页开发
  • 计算机科学教育
  • 计算机视觉和图像处理
  • 游戏开发
  • 医学和药理学
  • 生物学和生物信息学
  • 神经科学和心理学
  • 天文学

其他如机器人、自动驾驶汽车、商业、气象和图形用户界面(GUI)开发等等领域。

Python 的发展历史

被大家称为 “Python 之父” 的伊始人 Guido van Rossum是荷兰人。20世纪80年代中期,Guido van Rossum 还在CWI(数学和理论计算机科学领域的研究中心,位于阿姆斯特丹)为ABC语言贡献代码( ABC 语言是一个为编程初学者打造的研究项目)。ABC 语言给了他很大的影响,所以后来的 Python 中能够看到很多 ABC 的影子:比如字符串、列表和字节数列都支持索引、切片排序和拼接操作。

创始人 Guido van Rossum

在 CWI 工作了一段时间后,Guido 觉得现有的编程语言对非计算机专业的人员不太友好,他于是构思了一门致力于解决问题的编程语言。1989年12月份开始,他着手写Python 的第一个版本。

1991年,Python 的第一个解释器诞生了。他是由 C 语言实现的,有很多语法来自C,又受到了很多 ABC 语言的影响。有很多来自 ABC 语言的语法,比如强制缩进就是其中之一,强制缩进有利于让程序员养成良好的编程习惯,也提高了代码的可阅读性。

Python 1.0 版本于 1994 年 1 月发布,这个版本的主要新功能是 lambda, map, filter 和 reduce,六年半之后的 2000年10月,Python 2.0 发布了。这个版本的主要新功能是内存管理和循环检测垃圾收集器以及对 Unicode 的支持。然而,尤为重要的变化是开发的流程的改变,Python 此时有了一个更透明的社区。

2008 年的 12 月,Python 3.0 发布了。Python 3.x 不向后兼容Python 2.x,这意味着Python 3.x可能无法运行Python 2.x 的代码。Python 3 代表着 Python 语言的未来。

Python 的最新版本是 Python 3.9.7,Python 的社区也在蓬勃发展,很多 Python 的用户在网上互相交流经验,解决问题,如果你有问题去社区提问,一定能找到相应的有经验人士的贴子,或是有人会给你支招,提建议,问题很快迎刃而解。

Python 从一开始就特别在意可拓展性。Python 可以在多个层次上拓展。从高层上,你可以直接引入 .py 文件。在底层,你可以引用 C 语言的库。Python 程序员可以快速的使用Python写 .py 文件作为拓展模块。但当性能是考虑的重要因素时,Python 程序员可以深入底层,写 C 程序,编译为 .so 文件引入到 Python 中使用。Python 就好像是使用钢构建房一样,先规定好大的框架。而程序员可以在此框架下相当自由的拓展或更改。

Python 的特点

1. 简单易学,普通人也很容易入门

Python 虽然也有很严格的语法要求,但依旧给人一种读代码就像读英语段落一样。这也Python 编程语言最大的优点之一,具有伪代码的特质。同样一项工作 C 语言可能要1000 行,Java 可能要100行,Python 可能只要 10 行。并且 Python 不用编译,直接运行,所以速度快。

例如:我们对比一下,最简单的输出“Hello,World!”

  • C 语言的代码

     

    #include

    int main() {

    printf(“hello world!\n”);

    return 0;

    }

  • Java 语言的代码

    public class HelloWorld {

    public static void main(String[] args) {

    System.out.println(“Hello World”);}

    }

  • Python 语言的代码

    print(“Hello,World!”)

2. Python 是开源免费的

Python 用户使用 Python 进行开发和发布自己编写的程序,不需要支付任何费用,也不用担心版权问题,即使作为商业用途,Python 也是免费的。

开源就会吸引一群又一群优秀的人来为它添砖加瓦,让Python不断地变得更加强大和完善。

3Python 是高级语言

当使用 Python 语言编写程序时,我们无需再考虑一些底层细节方面的问题,远离了对硬件的直接操作。例如:如何管理程序使用的内存等等。

4. Python 是解释型语言

用 Python 写的程序,不需要编译成二进制代码,可直接从源代码运行程序。在计算机内部,由 Python 解释器把源代码转换成字节码的中间形式,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 变得更加简单,我们只需要将 Python 程序复制到另外一台计算机上,它就可以工作了。因此,Python 程序更加易于移植。

5. Python 可移植

由于 Python 是开源的,它已经被移植到许多平台上。如果能够避免使用依赖系统的特性,那就意味着,所有 Python 程序都无需修改就可以在好多平台上运行,包括 Linux、Windows、FreeBSD、Solaris 等等,甚至还有 PocketPC、Symbian 以及 Google 基于 Linux 开发的 Android 平台。

解释型语言几乎天生就是跨平台的。Python 作为一门解释型的语言,它天生具有跨平台的特征,只要为平台提供了相应的 Python 解释器,Python 就可以在该平台上运行。

6. Python 面向对象

Python 既支持面向过程编程,也支持面向对象编程。在“面向过程”的语言中(如 C 语言),程序仅仅是由可重用代码的函数构建起来的;而在“面向对象”的语言(如 C++)中,程序是由数据和功能组合而成的对象构建起来的。

7. Python 强大的功能

Python 从字符串处理到复杂的 3D 图形编程,Python 借助扩展模块都可以轻松完成。

Python 的核心模块已经提供了足够强大的功能,使用 Python 精心设计的内置对象可以完成许多功能强大的操作。

此外,Python 的社区也很发达,即使一些小众的应用场景,Python 往往也有对应的开源模块来提供解决方案。

8. Python 可扩展性

Python 的可扩展性体现为它的模块,Python 具有脚本语言中最丰富和强大的类库,这些类库覆盖了文件 I/O、GUI、网络编程、数据库访问、文本操作等绝大部分应用场景。

Python 可扩展性一个最好的体现是,当我们需要一段关键代码运行的更快时,可以将其用 C 或 C++ 语言编写,然后在 Python 程序中使用它们即可。

Python 为何如此热门?

Python 在世界各地数以千计的实际业务应用程序中得到了成功使用,其中包括许多大型和关键的任务系统。看看下面这些来自Python用户的切身感受,我们就能明白为什么它那么受欢迎了。

  1. YouTube.com

    YouTube.com的软件架构师Cuong Do说:“对于我们的网站来说,Python的速度已经足够快了,并且允许我们用最少的开发人员在创纪录的时间内生成可维护的特性。”

  2. Industrial Light & Magic

    Industrial Light & Magic的高级技术总监”Tommy Burnette说:“Python在我们的生产管道中扮演着关键角色。如果没有它,像《星球大战2》这样大规模的项目将很难完成。从人群渲染到批处理再到合成,Python将所有东西绑定在一起。

  3. Google

    搜索质量主管Peter Norvig)说:“从一开始,Python就一直是谷歌的重要组成部分,随着系统的发展和演变,它也一直如此。如今,谷歌的许多工程师都在使用Python,我们正在寻找更多掌握这门语言技能的人。”

  4. Journyx

    Journyx 首席执行官 Curt Finch: “从 Journyx 软件的源代码到维护网站和ASP网站的代码,我们的技术完全基于 Python。它提高了我们的开发速度,使我们领先竞争对手几步,同时保持易于阅读和使用。它是一种最高级别的语言,可以在不遇到功能问题的情况下使用。我估计 Python 让我们的程序员的生产力比Java 程序员高10倍,比 C 程序员高 100 倍。”

  5. IronPort

    ”IronPort Systems 的高级工程总监 Mark Peek:“IronPort 电子邮件网关设备被世界上最大的公司和isp所使用,Python 是这个高性能系统的关键组成部分。IronPort 的产品套件包含超过 100 万行 Python代码。PSF(Python Software Foundation)是帮助Python保持领先的无价资源。”

  6. EVE Online

    CCP Games 的 Hilmar Veigar Petursson说:“Python使我们能够在创纪录的时间内创造出大型多人游戏《EVE Online》。EVE Online服务器集群在一个共享空间模拟中运行超过50,000个同步玩家,其中大部分是用Python创建的。Python的灵活性使我们能够根据玩家的反馈快速完善游戏体验。”

  7. HomeGain

    HomeGain的软件工程师 Geoff Gerrietts说:“homeegain通过快速转换新功能和增强功能保持其持续改进的承诺。Python通过简洁、清晰的语法和强大的标准库支持这种短时间上市的理念。新的开发进展很快,现有代码的维护也很简单快速。

  8. Thawte Consulting

    Mark Shuttleworth说:“Python让我们变得非常高效,并且使得维护一个庞大且快速发展的代码库变得相对简单。

  9. University of Maryland

    马里兰大学的James A. Hendler教授说:“我让学生在我们的本科和研究生语义网课程中学习Python。为什么?因为基本上没有其他语言有这样的灵活性和这么丰富的网络图书馆。

  10. EZTrip.com

    首席技术官Michael Engelhart说:“旅游业是由无数供应商提供的数据组成的,所有这些数据在某种程度上都是专有的,并且在不断变化。Python允许我们在几天内多次访问、构建和测试与世界各地数百家旅游供应商的内部通信,而使用其他语言则需要几个月的时间。自从2年前采用Python以来,Python为我们提供了可衡量的生产力的提高,使我们在在线旅游领域保持竞争力。

  11. RealEstateAgent.com

    网站咨询Gadi说: “Python与PHP的结合已经多次让我们能够开发出快速而又熟练的应用程序,使得RealHusEstate Agent .com可以用最少的资源进行运营。Python是我们动态增长的房地产中介集群目录的关键部分。

  12. Firaxis Games

    “与 XML 一样,脚本作为一种 mod 工具和内部开发工具都非常有用。如果您没有任何需要以简单且安全的方式向他人公开代码和算法,您可以争辩说提供一种脚本语言是不值得付出努力。但是,如果您确实有这样的需求,就像我们所做的那样,编写脚本是一件很容易的事情,使用强大的、有文档记录的、跨平台的标准(例如 Python)是完全有意义的。”  —— 引自 2005 年 8 月游戏开发者杂志第 18 页。

“与许多优秀技术一样,Python 很快就会在您的开发团队中迅速传播,并进入各种应用程序和工具。换句话说,Python 开始感觉像一把大锤子,而编码任务看起来像钉子。”——引自 2005 年 8 月游戏开发者杂志第 18 页。

“我们选择使用 Python 是因为我们想要一种可以扩展我们核心代码的受良好支持的脚本语言。事实上,我们用 Python 编写的代码比我们预期的要多得多,包括所有游戏内屏幕和主界面。这是一个该项目的巨大胜利,因为用带有垃圾收集功能的语言编写代码比用 C++ 编写代码要快。用户能够轻松修改界面这一事实也是一个很好的加分项。python 的缺点是它显着增加了我们的构建时间,主要来自与 Boost 的链接。”——– Soren Johnson,《文明 IV》首席设计师

为什么从 Python 学起?

(一)Python的语法简洁易懂

Python 比其他编程语言更好地反映了人类语言,这使它成为初学者的理想语言。非常适合8岁以上的儿童使用,对于年轻的新程序员来说,这是一个近乎完美的环境,因为它的语法干净、简单。没有其他程序里的花括号、分号和冗长的短语。Python 对儿童初学者非常友好,并减少了挫折的风险,让孩子更容易坚持。

(二)Python 很容易设置

其他语言的编程环境可能很难设置,但使用 Python 就完全不同了。如果你有 Windows,只需要 3 个简单的步骤就可以安装 Python。不同的操作系统稍微有所不同,但都相对简单容易很多。

要在你的计算机上设置 Python,你所要做的就是访问官方网站并从以下网站下载软件:python.org/downloads (记得选择与你的操作系统兼容的最新版本的软件)

下载完成后,只需启动安装程序。根据您下载到计算机上的版本,您可能需要也可能不需要先解压缩文件。一旦安装程序出现在您的屏幕上,只需按照说明来操作。

当您完成安装过程时,新的文件将出现在您的计算机上。其中之一将是一个Python解释器,它将您可读的Python代码转换为命令,以便机器能够理解您想要做什么而采取相应的行动。

下载 Python 的那一刻,您就可以打开 PC 的终端并运行程序。如果你正在使用 Windows,浏览你的电脑找到 “cmd”并启动它。如果你是 Mac 或 Linux 用户,搜索名为“terminal” 的程序。从这里,您就可以开始编写代码了。

(三) 社会对 Python 的需求在不断增长

在K-12领域,许多教育领袖认为Python将成为计算机科学AP考试的官方语言(该考试目前使用Java)。

Python 也被认为是数据科学、机器学习和人工智能的首选语言,所有这些领域都是我们当前经济的迫切需求。这些领域对我们未来的经济和技术发展也有巨大的价值,所以这项技能具有可持续的价值。

Python编程也被认为在数据科学、机器学习、网站开发、自动化方面等领域有重大的发展。由于它的强大、简单,以及大型项目中大量的Python代码需要在未来几年进行开发和维护的事实,这门语言具有持久的力量。

(四) 一旦你的孩子学会了用 Python 编写代码的基础知识,他们的技能可能将永远不会过时

虽然现在开始为你的孩子考虑工作可能还为时过早,但 Python看起来会存在很长一段时间,熟练使用 Python 的程序员的起薪是最高的。根据 Daxx 的数据,Python 是美国收入第二高的计算机语言。Python 程序员的平均年收入为 103,492 美元,仅次于 Ruby 开发人员。

推荐理由

鉴于 Python 这么多的优点,想必家长们已经蠢蠢欲动想要让孩子们来学习学习 Python 了,其实学习了 Python 这门编程语言,会让孩子们的编程技能将得到很大的提升,同时也能够得到编程带来的各种好处。

  1. 乔布斯曾说:“人人都应该学习一门计算机语言,因为它将教会你怎样思考。”
  2. 学习编程培养孩子严谨的学习态度和生活习惯, 这种态度和习惯让他们不论是在学习还是以后的工作中都受益终身。
  3. 编程的逻辑推理提高孩子的分析能力和推理能力,编程过程中会遇到各种各样的问题,孩子们着手去解决,从而提高他们解决问题的能力。
  4. 编程的过程中,孩子需要把一个大的问题细分拆解到一步步可执行的小问题上,然后通过不断的试错去调整命令。在这个过程中,孩子的记忆力、想象力和耐心也会得到提升。
  5. 计算机发展是社会永恒的主题,从小学习编程让孩子以后学习计算机方面的技能更加如鱼得水,提高以后工作的竞争力。

Python 课程

爱学现推出 Python 线上课程,由经验丰富的 STEM 老师和电脑专业人士教学,帮助学生从零基础开始学习 Python 编程,循序渐进到熟练掌握编程思维和重要的编程知识点并独立开发编程项目。

爱学教师团队

课程设置为每周一节课,每节课 55 分钟,小班教学,每班仅限 4-6 个学生。8节课为一期,课程从初级基础班可以一直上到高级进阶班,每周会留作业,老师会对学生提交的作业进行点评。

报名链接:aixue.us/python

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