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# Python介绍
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> Life is short, I need python（人生苦短，我用python！）
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## Python起源
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Python的作者是著名的"**龟叔**"Guido van Rossum(吉多.范罗苏姆)，1989年，龟叔为了打发无聊的圣诞节，决心开发一个新的**解释程序**，作为ABC语言的一种继承。于是便开始编写Python语言。
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<img src="./01.Python环境部署/image-20240902103540169.png" alt="image-20240902103540169" style="zoom: 80%;" />
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**ABC**是由吉多参加设计的一种教学语言，就吉多本人看来，ABC这种语言非常优美和强大，是**专门为非专业程序员设计的**。但是ABC语言并没有成功。**Guido**本人看来，**ABC**失败的原因是高级语言为时过早，并且平台迁移能力弱，难以添加新功能，仅仅专注于编程初学者，没有把有经验的编程人员纳入其中，在**Python**中解决了这些问题，让拓展模块的编写非常容易，并且可以在多平台进行运行....
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Python的意思是蟒蛇，是取自英国20世纪70年代首播的电视喜剧《蒙提.派森干的飞行马戏团》(Monty Python’s Flying Circus)，Guido非常喜欢这个剧，所以选择Python作为新语言的名字。
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**1991年**，第一个Python编译器诞生。它是用C语言实现的，并能够调用C语言的库文件。
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## 解释型和编译型语言
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解释型语言是指在运行时由解释器逐行读取和执行源代码的语言。在这种语言中，代码不需要被提前编译成机器代码，而是直接由解释器逐行解析并执行。这使得开发过程更加灵活，程序员可以快速测试和修改代码。Python、JavaScript 和 Ruby 等都是常见的解释型语言。尽管解释型语言在开发时提供了便利，但由于逐行解释执行，通常在性能上不如编译型语言。
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编译型语言则是指在执行之前，源代码需要通过编译器转换成机器代码或中间代码。这个过程通常会产生一个独立的可执行文件，运行时不再需要源代码或编译器。这种做法通常能提高程序的执行效率，因为编译后的代码可以直接在机器上运行。C、C++ 和 Go 等语言都是编译型语言。虽然编译型语言在执行速度上表现出色，但编译过程通常较长，调试和修改代码时也不如解释型语言方便
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## 编程语言排行
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- [TIOBE Index](https://www.tiobe.com/tiobe-index/)
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- [PYPL Index](https://pypl.github.io/PYPL.html)
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<img src="./01.Python环境部署/image-20240920215125704.png" alt="image-20240920215125704" style="zoom:80%;" />
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## Python应用领域
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**人工智能**
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Python 是人工智能和机器学习领域的首选语言，主要得益于其简洁的语法和丰富的科学计算库。以下是几种典型的 Python 库：
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- **NumPy**：支持大量的维度数组与矩阵运算，此外也针对数组运算提供了大量的数学函数库。
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- **SciPy**：基于 NumPy 的科学计算库，提供了许多算法和函数，适用于数值积分与优化、线性代数、统计等科学计算任务。
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- **Matplotlib**：强大的绘图库，可以生成各种图形，包括线图、散点图、柱状图等，常用于数据可视化。
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- **TensorFlow**：由 Google 开发的开源深度学习框架，广泛用于构建和训练神经网络。
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**云计算**
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Python 是云计算领域最火的语言之一，广泛用于构建和管理云基础设施。Python 的简洁性和可读性使得它成为开发云服务、自动化任务、数据处理脚本的理想选择。
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**WEB开发**
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Python 拥有众多优秀的 Web 框架，适合快速开发高效、安全的 Web 应用程序。许多大型网站和服务都是用 Python 开发的，例如 YouTube、Dropbox、豆瓣等。以下是几种典型的 Web 框架：
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- **Django**：一个高层次的 Python Web 框架，鼓励快速开发和简洁、实用的设计，是全栈框架的代表。
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- **Flask**：一个轻量级的 Web 框架，强调简单性和灵活性，适合构建小型项目或微服务。
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**系统运维**
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Python 是系统运维人员的必备语言。它可以用于编写脚本来自动化任务、管理服务器、处理文件和文本、与操作系统进行交互等。Python 的跨平台性使得它在不同的操作系统上都能有效发挥作用。
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**金融**
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Python 在金融领域特别是量化交易和金融分析方面得到广泛应用。Python 的灵活性和丰富的金融数据分析库，使得它在金融工程领域的使用日益增多，重要性逐年提高。
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**图形界面开发 (GUI)**
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Python 也可以用于开发桌面应用程序，以下是几种常用的图形界面开发库：
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- **PyQt**：基于 Qt 框架的 Python 绑定，适合开发复杂的桌面应用程序。
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- **WxPython**：基于 wxWidgets 的 Python GUI 库，提供了跨平台的原生控件。
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- **TkInter**：Python 的标准 GUI 库，适合初学者和轻量级应用的快速开发。
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## Python实际应用
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**谷歌**：Google App Engine、code.google.com、Google Earth、谷歌爬虫、Google 广告等项目都在大量使用 Python 开发。
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**CIA**：美国中情局网站就是用 Python 开发的。
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**NASA**：美国航天局（NASA）大量使用 Python 进行数据分析和运算。
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**YouTube**：世界上最大的视频网站 YouTube 就是用 Python 开发的。
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**Dropbox**：美国最大的在线云存储网站，全部用 Python 实现，每天网站处理 10 亿个文件的上传和下载。
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**Instagram**：美国最大的图片分享社交网站，每天超过 3000 万张照片被分享，全部用 Python 开发的。
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**Facebook**：大量的基础库均通过 Python 实现的。
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**Redhat**：世界上最流行的 Linux 发行版本中的 yum 包管理工具就是用 Python 开发的。
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**豆瓣**：公司几乎所有的业务均是通过 Python 开发的。
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**知乎**：国内最大的问答社区，通过 Python 开发（国外 Quora）。
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除上面之外，还有搜狐、金山、腾讯、盛大、网易、百度、阿里、淘宝、土豆、新浪、果壳等公司都在使用 Python 完成各种各样的任务
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## Python设计哲学
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<img src="./01.Python环境部署/image-20240902110217569.png" alt="image-20240902110217569" style="zoom:80%;" />
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Python 的设计哲学与其他编程语言相比，有几个显著的不同之处：
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1. **可读性优先**：
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- Python 强调代码的可读性，力求清晰明了。这与如 C++ 或 Java 等语言相比，后者往往更关注性能或复杂的语法结构。
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2. **简洁性**：
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- Python 鼓励用较少的代码实现功能，通常会有简化的语法，而像 Java 这样的语言则要求更多的样板代码。
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3. **动态类型**：
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- Python 是动态类型语言，变量类型在运行时决定，这与静态类型语言（如 C# 和 Java）形成鲜明对比，后者在编译时必须声明变量类型。
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4. **多范式支持**：
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- Python 支持多种编程范式（如面向对象、函数式编程），而一些语言则更倾向于某一特定范式，如 Java 主要是面向对象的。
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5. **强大的标准库**：
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- Python 附带了一个丰富的标准库，提供了大量现成的模块和功能，而其他语言可能需要依赖外部库或框架。
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6. **社区和文化**：
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- Python 拥有一个积极的社区，强调开放和共享，鼓励用户贡献代码和文档，而其他语言的社区文化可能更加保守或封闭。
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# Python环境部署
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## Python解释器
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- 打开官网：https://www.python.org/downloads
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- 找到对应的版本，这里选择版本3.9.8
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**3.9.8版本**下载链接：https://www.python.org/ftp/python/3.9.8/python-3.9.8-amd64.exe
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<img src="./01.Python环境部署/image-20240902111134272.png" alt="image-20240902111134272" style="zoom:80%;" />
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<img src="./01.Python环境部署/image-20240902111545070.png" alt="image-20240902111545070" style="zoom:80%;" />
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打开安装包，添加环境变量，可以选择默认安装或者自定义安装（一般自定义安装主要是修改安装路径）
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<img src="./01.Python环境部署/image-20240902112236819.png" alt="image-20240902112236819" style="zoom:80%;" />
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<img src="./01.Python环境部署/image-20240902142136568.png" alt="image-20240902142136568" style="zoom:80%;" />
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**注意：**必须勾选上下面的"Add Python 3.9 to PATH"(添加到系统环境变量中)
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**测试是否安装成功**
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在键盘上按下`win+R`然后在左下弹出窗口中输入`cmd`回车
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在cmd终端中输入python，如果可以看到如下内容，说明python环境安装成功，并且请核对版本号是否与我们安装的一致....
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```bash
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C:\Users\test>python
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Python 3.9.8 (tags/v3.9.8:bb3fdcf, Nov 5 2021, 20:48:33) [MSC v.1929 64 bit (AMD64)] on win32
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Type "help", "copyright", "credits" or "license" for more information.
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```
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## Python编辑器
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Python可用的编辑器有很多，因为编辑器只负责编写代码，实际的代码执行还是由我们刚刚安装的解释器进行编译解释。所以编写Python代码对编辑器的要求不是很高。不过，为了便于我们敲代码，我们还是要选择一些更加高级，功能更多的编辑器来使用。这样在编写代码的时候可以事半功倍
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对于Python而言，最出名，最好用的编辑器就是pycharm了。我们后续学习也主要使用pycharm编辑器。
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### 其他编辑器
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**以下仅作为了解即可...**
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1. **vim编辑器**
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Vim（Vi IMproved）是一个高度可配置的文本编辑器，它源自于一个名为Vi的早期Unix编辑器。Vim的设计目标是提供一种高效的方式来编辑文本文件，它广泛应用于程序员和系统管理员中，因为它支持多种编程语言的语法高亮、代码补全、编译和错误跳转等功能。
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Vim是一个主要基于命令行的编辑器，几乎所有的操作，如：复制、粘贴、删除等待，都需要通过指令来完成。所以说使用难度相对较高，我们后面的云计算部分会深入学习...
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2. **Sublim Text**
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Sublime Text 是一个代码编辑器（Sublime Text 2是收费软件，但可以无限期试用）
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Sublime Text是由程序员Jon Skinner于2008年1月份所开发出来，它最初被设计为一个具有丰富扩展功能的Vim。
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Sublime Text具有漂亮的用户界面和强大的功能，例如代码缩略图，Python的插件，代码段等。
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还可自定义键绑定，菜单和工具栏。Sublime Text 的主要功能包括：拼写检查，书签，完整的 Python API ， Goto 功能，即时项目切换，多选择，多窗口等等。
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Sublime Text 是一个跨平台的编辑器，同时支持Windows、Linux、Mac OS X等操作系统。
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下载地址：http://www.sublimetext.com/3
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<img src="./01.Python环境部署/image-20240904101732444.png" alt="image-20240904101732444" style="zoom: 80%;" />
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<img src="./01.Python环境部署/image-20240902143634827.png" alt="image-20240902143634827" style="zoom:80%;" />
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### Pycharm的安装
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下载地址：http://www.jetbrains.com/pycharm/download/#section=windows
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因为社区版可能会缺少部分功能，所以直接选择专业版
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**安装过程：**
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1. 下载安装包并且安装
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2. 使用Eagleslab提供的补丁工具进行激活
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3. 查看设置-->About
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**上述操作环节较多，认真观看老师的操作~**
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<img src="./01.Python环境部署/image-20240902145526575.png" alt="image-20240902145526575" style="zoom:80%;" />
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## 创建第一个项目
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1. 点击New Project来创建一个项目，项目Name和Location可以自定义
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2. 在项目名称上右键来创建一个Python File
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<img src="./01.Python环境部署/image-20240902145939086.png" alt="image-20240902145939086" style="zoom: 80%;" />
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3. 编写第一个Python代码
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```python
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print('Hello World!')
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```
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然后右键->Run demo.py来运行
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<img src="./01.Python环境部署/image-20240902150205122.png" alt="image-20240902150205122" style="zoom:80%;" />
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```bash
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# Output
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C:\Users\test\PycharmProjects\pythonProject\.venv\Scripts\python.exe C:\Users\test\PycharmProjects\pythonProject\demo.py
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hello world
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Process finished with exit code 0
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## Pycharm优化
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1. 中文支持
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2. 字体大小调节
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3. 主题更改
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