Python编程基础与应用-基于智能化设备课件 模块一走进智能时代与Python世界

Python下载与安装国务院《“十四五”数字经济发展规划》提出“筑牢自立自强的数字技术底座”。Python是全球开源语言中“底座中的底座”。亲手部署官方原版Python，不仅关乎个人技能，更是把“卡脖子”风险降低一毫米的实际行动。“认知—操作—验证”三阶递进：先厘清Python三种安装包的差异；随后在Windows、Linux、macOS三平台实操；接着用“HelloWorld！”验证环境。在Windows系统中安装Python3“.org”提醒我们这里没有商业授权费用，只有开源共享精神。GPL协议保障“自由使用、自由修改、自由再发布”，这与我国“共建共享”的新发展理念同频共振。开源共享与GPL协议精神

web-based体积最小，安装过程必须联网，适合带宽充足、追求“即用即走”的同学。executableembeddablezipWindows平台提供三种形态安装包“离线大礼包”，一次性下载25MB左右，断网也能装，契合“技术自主”的安全需求。“绿色便携版”，无需管理员权限，U盘一插就能跑，公共机房利器。在Windows系统中安装Python3安装步骤以“Windowsx86-64executableinstaller”示范，在Windows系统中安装Python3executableinstaller”——可执行安装包，一次下载、断网也能装，最稳，兼顾64位性能与离线安全。双击启动安装程序，勾选AddPython3.xtoPATH。把解释器路径写进系统环境变量；否则后续命令行输入python会报“不是内部或外部命令”。补救措施两条路：一是卸载重装，二是手动把Scripts与安装根目录写进系统变量。前者是“回炉再造”，后者是“精准滴灌”，都体现工程师的严谨——差一个分号，环境就翻脸。在Windows系统中安装Python3五个模块1.Documentation——官方文档，建议保留，离线可查；

2.pip——Python包管理神器，必留；

3.tcl/tkandIDLE——图形界面与集成开发环境，新手必留；

4.Pythontestsuite——标准库测试集，留不留均可；

5.pylauncher——多版本共存时自动选择解释器，建议留。Installforallusers：可把路径改到D:\Python3.6，避免C盘权限陷阱。在Windows系统中安装Python3高级选项里勾选“Installforallusers”针对所有用户安装，安装路径即可改为C:\Python3.6，避免ProgramFiles的空格陷阱。全用户安装在Windows系统中安装Python3打开Windows的命令行模式，输入“Python”或“python”，屏幕输出如下图所示，若出现三条信息：Python3.x.x、三个角>>>提示符、版权申明，即表示解释器成功运行，PATH配置生效。输入exit()退出。若提示“不是内部命令”，请回退检查PATH或重启终端。命令提示符验证在Windows系统中安装Python3Linux场景切换到CentOS7.2。系统自带Python2.7，是RHEL系大量运维工具的“呼吸通道”。我们绝不卸载它，而是并肩安装Python3，因为系统中有依赖目前的Python2的程序。Python安装在Linux系统中安装Python3

执行安装命令命令行中输入如下命令进行安装：[root@pythonDesktop]#yuminstallgcc-y下载源码包解压源码包使用wget命令到Python官网下载3.6.5的源码安装包，命令如下：[root@pythonDesktop]#wget/ftp/python/3.6.5/Python-3.6.5.tar.xz下载完成后使用tar命令对压缩包解压，命令如下：[root@pythonDesktop]#tar-xzvfPython-3.6.5.tar.xzgcc——“国产操作系统缺芯少魂”的关键编译基础设施在Linux系统中安装Python3解压完成后会在当前目录下生产目录python-3.6.5，使用cd命令切换到该目录下，编译安装，命令如下：[root@pythonDesktop]#cd

python-3.6.5[root@pythonpython-3.6.5]#./configure[root@pythonpython-3.6.5]#make

&&

make

install在Linux系统中安装Python3编译安装完成后在命令行使用Python3命令运行Python3的解释器，验证安装，如下图所示。在这里make把人类可读的C代码转为机器码，是“源代码到可执行文件”的惊险一跃。编译过程3–5分钟。在Linux系统中安装Python3可以使用Python–V在终端查看自己的Python版本。查看Python版本在MacOS系统中安装Python3Mac上自带的是是Python版本2.X，如果需要Python3.X，则需要自己手动进行安装。访问Python官方的下载页面，下载Mac版本的Python3.6.5。打开浏览器访问官网，下载“macOS64-bitinstaller”。

获取安装程序双击一路Continue→Install，输入管理员密码即可。Mac安装包采用“pkg”格式，图形化程度高，适合新手。执行安装在MacOS系统中安装Python3下载完成后，双击安装文件，一直点击继续进行安装，安装过程较简单，安装完成后，在Launchpad中会多了两个APP，如下图所示。安装文件在MacOS系统中安装Python3点击IDLE进入Python解释器的shell，验证安装，如下图所示。验证安装在MacOS系统中安装Python3Python3.6.5安装完成后，其自有的集成开发和学习环境IDLE就可以开始进行编程了。编写并执行我们的第一个Python程序“HelloWorld!”。编写程序在MacOS系统中安装Python3细心与耐心工匠精神的体现在Python安装和配置过程中，每一个步骤都需要细心和耐心，如环境变量的设置、路径的选择等。这些看似微不足道的细节，却对Python的正常运行和后续开发有着至关重要的影响。一个小小的疏忽，如环境变量配置错误，可能导致Python无法识别命令，进而影响整个开发流程。在科技领域，严谨的态度和精益求精的精神是确保项目成功的基础，无论是开发一个大型软件系统，还是进行一项复杂的科学研究，都需要开发者具备工匠精神，注重每一个细节，确保系统的稳定性和可靠性，从而为用户提供高质量的产品和服务。课程小结从MATLAB到自主开源语言，我们愈发懂得“免费”不等于“无代价”，开源背后是对规则、对社区、对安全的深度理解。把Python装在自己的电脑里，更是把“数字主权”装在心里。无论写AI算法还是做工业控制，都能想起今天双击鼠标时的那份庄重。科技自立，由此起步；强国一代，必有我在！主讲人|王菲Python下载与安装python开发环境的选择与配置主讲人|王菲党的二十大报告提出，要“加快建设数字中国”。Python作为数字经济时代最活跃、最友好的通用语言，正成为高校新工科、新文科交叉创新的“金钥匙”。把“想法”第一时间变成“代码”，把“创意”第一时间落地为“产品”。“从0到1”的环境穿越，为后续所有实验、竞赛、科研打下坚实底座。“认知一对比一实战”的三段式逻辑先厘清解释器；对比命令行、IDLE、Anaconda、PyCharm四类主流方案的优劣；完成Anaconda+PyCharm的黄金组合安装与配置，并演示如何用一条指令安装第三方库、用一次点击创建虚拟环境。为了让大家真正“看得见、装得上、用得起”。同“国产替代”步融人“开源精神三条思程伦理理政暗线，引导大家树立代码服务人民”的价值坐标。Python解释器本质上是一个“即时翻译官”，把我们的高级语句实时翻译成机器代码。在Windows下，最快的方式是Win+R输入cmd，再键入python，出现提示符即代表进入交互模式。我们键入第一行代码:>>>print("HelloWorld!")，回车瞬间，解释器便返回结果。启动交互模式Python解释器命令行模式它验证了“人—机—语言”三元关系的首次握手，也象征着我们正式成为“数字公民”。但交互模式缺点明显——代码无法保存、历史无法追溯，更谈不上项目管理。于是，IDLE应运而生。命令行模式Python解释器交互模式缺点IDLE特点1.是Python自带的标准集成学习环境，100%的纯Python编写的应用程序；2.跨平台，在Windows、Unix和MacOSX上具有相同的效果；

3.提供彩色语法高亮，对代码的输入、运行结果的输出和错误信息均有友好的颜色提示；

4.提供智能缩进，支持多窗口的代码编辑器，也支持多重撤销，Python语法颜色区分，智能缩进，调用提示和自动补全等；

5.提供多窗口编辑器，任意窗口内的搜索，编辑器窗口中的替换，以及多文件中的查找。6.提供图形化调试器，具有断点，步进，及全局和本地命名空间的调试器。Python解释器IDLE点击开始菜单→Python3.6→IDLE(Python3.632-bit)，我们同样输入print("HelloWorld!")，却能一键保存为.py文件，实现“脚本”级别的复用。IDLE实操Python解释器IDLE程序简析从IDLE到Anacondaprint()：Python内置函数名称，作用是输出括号中的内容；"HelloWorld"：字符串类型的数据，作为参数传递给print函数。IDLE开源、免费、无广告，正是全球程序员“知识共享”精神的缩影，呼应了习近平总书记“让互联网更好造福人类”的倡议。然而，当项目规模上升到科学计算、深度学习时，IDLE的短板就暴露出来——包管理碎片化、环境隔离缺失。此时，我们需要更专业的“航母级”解决方案：Anaconda。Python解释器IDLEAnaconda是面向数据分析的Python发行版，内置180+科学计算包，并搭载conda包与环境管理器。其最大优势是“一次安装、开箱即科研”。Anaconda核心优势常见工具Anaconda下载后勾选“AddAnacondatomyPATH”，这样才能在任意路径调用conda指令。安装完成，打开AnacondaPrompt，输入：condaactivatebase环境被激活，提示符前出现(base)字样，意味着我们已进入“隔离沙箱”。Anaconda安装与环境激活常见工具Anacondacondainstallflask#安装

condauninstallflask#卸载

condalist#查看

三条核心命令常见工具Anaconda以安装、卸载flask框架为例，以及查看以及安装的库，命令如下：集成开发环境PyCharm是一款Python的集成开发环境，具备一般IDE的常用功能，比如：调试、语法高亮显示、项目管理、代码跳转、智能提示、自动完成和版本控制等。另外，PyCharm还提供了一些用于Django（姜戈）开发的功能，同时支持GoogleAppEngine。PyCharm的安装常见工具官网下载以PyCharm社区版为例演示，点击Community（社区版）下的DOWNLOAD下载该版本。PyCharm的安装常见工具官网下载后，双击安装向导。双击安装安装选择勾选“64-bitlauncher”与“.py关联”，一路Next即可。常见工具安装完成，勾选RunPyCharmCommunityEdition。安装完成PyCharm的安装PyCharm的安装常见工具首次启动会询问是否导入旧配置，全新安装选择“Donotimportsettings”。随后弹出用户协议，勾选同意即进入欢迎界面。至此，Anaconda管包、PyCharm写码，“黄金搭档”组合正式成型。首次启动配置步骤PyCharm的安装常见工具同意用户协议之后，进入到PyCharm启动界面，如左图，完成启动加载过后进入PyCharm欢迎界面，就完成了PyCharm的首次安装和相关配置，如下图。完成首次安装配置除了conda，Python官方还提供了pip工具。二者区别常被比喻为“应用商店”与“系统商店”：pip专注Python包，conda则横跨Python、C、R多种语言。演示pip三连：

pipinstallflaskpipuninstallflaskpiplistpip工具软件安装方式pip——包管理器软件安装方式源码安装当官方仓库找不到某个小众包时，可采用源码安装。以GitHub下载的zip包为例，解压后进入目录，执行：

pythonsetup.pyinstall系统会自动编译、拷贝至site-packages。安装方法卸载旧版本，避免路径冲突；

命令行——零门槛起步；

IDLE——官方标配的图形化跳板；

装Anaconda，获得conda与180+科学包；

装PyCharm社区版，配置Anaconda解释器；

学通conda与pip双重管理，遇事不决先查镜像。

工具是冰冷的，但使用工具的人要有家国温度。把“第一行HelloWorld”当作数字人生的起点，未来无论走到人工智能、金融科技还是乡村振兴的广阔天地，都能牢记“代码服务人民，技术造福社会”的初心使命。python开发环境的选择与配置主讲人|王菲基础语法规则与输入输出主讲人|王菲2021年工信部《“十四五”软件和信息技术服务业发展规划》明确提出，要“全面夯实软件开发基础能力，强化流程化、规范化思维”。Python作为当前最活跃的人工智能与大数据开发语言，其基础语法则是我们迈向高阶技术的“数字地基”。本节课我们沿着“码里有法，知行合一”的脉络展开。基础语法规则if语句下四格空格，一眼看出归属正确实例行与缩进没有缩进，运行时直接提示IndentationError，相当于队列里有人迈错步，全场节奏被打乱。错误实例换行规则语句换行一般语句，一句一行；多行语句，用‘\’实现在Python中，一般情况下，一条语句占据一行，不需要使用分号结尾，这让Python代码看起来更加简洁明了。但有时候，一条语句可能比较长，写在一行会影响阅读，这时候就可以使用反斜杠“\”来实现多行语句的连接，将一条长语句拆分成多行书写。基础语法规则通过反斜杠将字符串拼接的语句拆分成了三行，执行结果和写在一行完全一致，print(total)会输出“onetwothree”。换行拼接语句换行反斜杠换行使用反斜杠进行换行时，需要注意反斜杠必须放在一行的末尾，并且后面不能有任何多余的字符，包括空格，否则会导致语法错误。这种换行方式就像我们写文章时的换行，目的是为了提高可读性，让代码更容易理解。结果基础语法规则在列表、元组、字典中的多行语句，不需要使用反斜杠“\”，可以直接换行书写。例子中的列表['one','two','three']，我们可以将每个元素分别写在一行，不需要添加反斜杠，程序依然能够正确识别。特殊规则语句换行结果基础语法规则在Python代码中，注释是非常重要的组成部分，它是对代码的解释和说明，不会被Python解释器执行，其主要作用是提高代码的可读性，尤其在代码量较大或逻辑较复杂的情况下，注释的作用更加凸显。注释的作用注释的规范和使用方法使用井号“#”作为标记，“#”后面的所有内容都属于注释，不会被执行。比如：#加单行注释的内容。单行注释注释的规范和使用方法需要使用两组连续的双引号或两组连续的单引号“'''”将注释内容包裹起来，两组引号之间的所有内容都属于注释。多行注释input函数是Python中最基本、最常用的数据输入方法，接收用户从键盘输入的标准数据，默认情况下，输入的数据类型为字符串。input函数Python的输入与输出输入语句——input()函数Python的输入与输出输入语句——input()函数括号内的“提示信息”是可选的，会在函数执行时显示在屏幕上，用于提示用户需要输入什么内容。填写提示信息如果不需要提示信息，括号内可以为空，此时函数执行时屏幕上不会显示任何提示，用户直接输入数据即可。不填提示信息对象是我们定义的变量，用来接收用户输入的数据。Python的输入与输出输入语句——input()函数字符串输入运算局限如果我们想对输入的年龄进行数值运算，比如计算年龄加1，就会出现错误，因为字符串类型无法直接进行算术运算。那么如何解决这个问题呢？答案是使用数据类型转换函数对输入的数据进行转换。Python的输入与输出输入语句——input()函数说明age变量已经成功转换为整数类型，此时就可以进行数值运算了。转换完成左边的代码没有进行数据类型转换：执行时，用户输入x为5，y为2，程序输出x的数据类型是<class'str'>，x+y的结果是“5