AI概论及应用 课件 2.4 Python语言基础

Python语言基础汇报人:Kimi时间:025.01.01目录/CONTENTS01Python语言基础概述02基础语法03数据类型04控制结构05函数与模块Python语言基础概述01Python在人工智能领域的应用Python在人工智能领域被广泛应用，如机器学习、深度学习和自然语言处理等。它凭借简洁易读的语法和强大的功能，成为开发者的首选语言。丰富的库和模块，如TensorFlow、PyTorch等，为AI开发提供了极大的便利，让开发者能够快速实现复杂算法。Python语言的特点Python语言简洁易读，代码可读性强，新手容易上手。它功能强大，支持多种编程范式，如面向对象、函数式编程等。同时，Python拥有庞大的社区支持，丰富的文档和教程资源，为开发者解决问题提供了极大的帮助。与其他语言的对比与其他编程语言相比，Python在开发效率上具有显著优势。例如，与C++相比，Python代码量更少，开发速度更快；与Java相比，Python的语法更简洁，运行效率也毫不逊色。这些特点使得Python在众多编程语言中脱颖而出，成为AI开发的首选语言。Python语言简介基础语法02缩进在Python代码中的重要性在Python中，代码块通过缩进来区分层次，而不是像其他语言使用大括号。例如，定义一个函数时，使用def关键字后，函数体需要通过缩进来表示。正确的缩进可以使代码结构清晰，易于阅读和维护。如果缩进不正确，会导致代码运行出错。代码块与缩进defadd_numbers(a,b):

result=a+b

returnresultsum_result=add_numbers(3,5)print(sum_result)在这个例子中，def关键字用于定义函数，函数numbers后面的括号内是参数a和b，函数体通过缩进表示，return语句用于返回计算结果。单行注释的使用Python中使用#符号进行单行注释。在代码中添加单行注释可以帮助开发者理解代码的功能和逻辑。例如，在变量定义后添加注释，说明变量的用途。单行注释简单易用，是提高代码可读性的重要工具。多行注释的使用多行注释使用三个单引号或双引号来定义。它可以用来对代码块进行详细说明，例如在函数定义前添加多行注释，描述函数的功能、参数和返回值。多行注释在文档化代码和团队协作中发挥着重要作用。注释的使用#这是一个单行注释，用于说明下面代码的功能print("Hello,Python!")'''这是一个多行注释可以跨越多行对代码进行更详细的解释'''defmultiply_numbers(x,y):returnx*y数据类型03数值类型整数类型整数是Python中最基本的数值类型之一，用于表示没有小数部分的数值。它可以进行加、减、乘、除等基本运算。在实际编程中，整数常用于计数、索引等场景，例如在循环中控制迭代次数。浮点数类型浮点数用于表示带有小数部分的数值。它在科学计算和工程应用中非常常见，例如计算物理量、进行数据分析等。浮点数的精度有限，但在大多数情况下能够满足需求。整数类型（int）用于表示整数，例如：num1=10num2=-5浮点数类型（float）用于表示带有小数部分的数字，例如：pi=3.14数值类型复数类型复数类型由实部和虚部组成，形式为a+bj。虽然在日常编程中使用较少，但在某些特定领域，如信号处理和复数分析中，复数类型是必不可少的。数值类型的应用数值类型是数据处理的基础。在Python中，可以使用内置函数如int()、float()进行类型转换。通过数值类型，可以实现各种数学运算和逻辑判断，为程序的逻辑实现提供支持。字符串类型字符串是Python中用于表示文本的数据类型，可以用单引号、双引号或三引号定义。字符串支持多种操作，如拼接、切片、查找等。例如，使用切片操作可以提取字符串中的特定部分，方便进行文本处理。序列类型的操作Python提供了丰富的序列操作方法。例如，列表的append()方法用于添加元素，pop()方法用于移除元素；字典的keys()、values()和items()方法用于获取键、值和键值对。通过这些操作，可以高效地组织和管理数据。字符串与序列name1='Alice'name2="Bob"message="""这是一个多行字符串"""fruits=['apple','banana','cherry']列表（list）是一种有序的可变序列，可以包含不同类型的元素，用方括号括起来，元素之间用逗号分隔。例如：序列类型序列类型包括列表、元组、集合和字典。列表是可变的，可以进行添加、删除和修改操作；元组是不可变的，适合存储固定的数据集合；集合用于存储无序且不重复的元素；字典则通过键值对存储数据，方便快速查找。字符串与序列元组（tuple）也是一种有序的序列，但它是不可变的，一旦创建就不能修改，用圆括号括起来。例如：coordinates=(10,20)集合（set）是一个无序的、不包含重复元素的集合，用花括号括起来。例如：numbers={1,2,3,2}

#集合会自动去重，最终集合为{1,2,3}字典（dict）是一种无序的键值对集合，用于存储和查找数据，用花括号括起来，每个键值对之间用冒号分隔。例如：person={'name':'Alice','age':30,'city':'NewYork'}控制结构04顺序结构的特点顺序结构是Python中最简单的控制结构，代码按从上到下的顺序依次执行。例如，一个简单的程序可能先定义变量，然后进行计算，最后输出结果。顺序结构的执行过程直观易懂，是编程的基础。例如顺序结构print("第一步")print("第二步")elif和else的使用在复杂的条件判断中，可以使用elif和else。elif用于多个条件的判断，else用于处理所有条件都不满足的情况。通过这些关键字，可以实现多分支的逻辑控制，使程序能够根据不同的条件做出不同的响应。例如if语句的使用if语句用于根据条件执行特定代码块。例如，判断一个数是否大于零，如果条件为真，则执行相应的代码。if语句是分支结构的基础，通过它可以实现简单的条件判断。分支结构num=5ifnum>0:

print(f"{num}是正数")elifnum==0:

print("这个数是0")else:

print(f"{num}是负数")01for循环for循环用于遍历可迭代对象，如列表、字符串等。例如，遍历一个列表并打印每个元素。for循环的语法简洁，通过in关键字指定遍历的对象，能够快速实现重复操作。循环结构例如fruits=['apple','banana','cherry']forfruitinfruits:

print(fruit)循环结构02while循环while循环根据条件重复执行代码块。例如，当一个变量的值小于某个阈值时，不断执行循环体。while循环的条件在每次循环开始时进行判断，适合实现不确定次数的重复操作。例如sum_num=0i=1whilei<=10:

sum_num+=i

i+=1print(f"1到10的累加和是:{sum_num}")循环结构03循环控制语句在循环中，可以使用break和continue语句控制循环的流程。break用于提前退出循环，continue用于跳过当前循环的剩余部分，直接进入下一次循环。这些语句可以提高循环的灵活性。04循环的应用循环结构在数据处理和算法实现中非常重要。例如，在数组排序、文件读取等场景中，循环结构能够高效地完成重复任务。通过合理使用循环，可以简化代码逻辑，提高程序的运行效率。函数与模块05函数的定义在Python中，使用def关键字定义函数，后跟函数名和参数列表。例如，定义一个计算两数之和的函数，函数体中包含具体的计算逻辑。函数的定义使得代码可以被复用，提高开发效率。函数定义与使用例如

定义一个函数来计算圆的面积：importmathdefcalculate_area(radius):

area=math.pi*radius**2

returnarearadius_value=5circle_area=calculate_area(radius_value)print(f"半径为{radius_value}的圆的面积是:{circle_area}")函数定义与使用函数的调用定义函数后，可以通过函数名和参数进行调用。例如，调用之前定义的计算两数之和的函数，传入具体的数值参数，函数会返回计算结果。函数的调用使得代码模块化，便于维护和扩展。例如，使用math模块的sqrt函数计算平方根：importmathresult=math.sqrt(16)print(result)也可以从模块中导入特定的函数或类，例如：frommathimportsqrtresult=sqrt(25)print(result)内置模块的导入Python提供了丰富的内置模块，如math模块用于数学计算，os模块用于操作系统相关操作。使用import语句可以导入这些模块，例如i