作者：贾胜杰，硕士，退役军人，电气工程专业，现成功转行K12领域数据挖掘工程师，不仅在数据清理、分析和预测方向，而且在自制力和高效学习方面都有丰富经验。
Python可以说是近两年最火的编程语言了，这主要是因为它的以下两个突出特点：
⚠️文中会涉及的编程相关术语较多，关键术语我会进行解释，其他的我会以链接的形式供大家自行查阅。
本篇文章包含的知识点有：环境搭建，Python编码规范，变量与字面量，数据类型与运算符，控制流，函数。
环境搭建
所谓“环境搭建”，就是在电脑本机或线上提前准备好Python数据分析的基本需求，好比是在烹饪前先搭建好灶台一样。这里相对简单，我做出一些推荐和评价，大家按需去选择安装就行。
本地搭建首选：Anaconda[https://www./], the world's most popular data science platform. 对小白友好，直接下载安装即可，内置数据科学相关的所有库；后期熟练了之后，还可以用于环境&库管理；自带Jupyter Notebook[https:///](可能是现阶段最好用的数据科学工具)和Spyder[https://www.](不是特别好用的Python IDE[https://en./wiki/Integrated_development_environment])。
线上首选：Azure Notebook[https://notebooks./]。如果你不想在自己的电脑上配置环境，那么你可以尝试下线上的Notebook；如果你用Google方便，那强烈推荐 Google Colab[https://colab.research.google.com/]，在这里你还能用上免费的GPU。
编辑器推荐：Visual Studio Code[https://code./]，拓展丰富，配色美观，一旦用上就会爱上。
配置好之后尝试你的第一个python代码吧！
print('Hello world!')
Python编码规范
编码规范是法律一样的存在，非常重要，所以请大家一定要恪守这个法律，在初学阶段打好基础，养成良好的编码习惯。
行与缩进
python最具特色的就是使用缩进来表示代码块， 同一个代码块的语句必须包含相同的缩进空格数，缩进的空格数是可变的，但是有个不成文的规定就是使用4个空格的缩进。
比如：
if True:
print ('True')
else:
print ('False')
但如果像如下这样就会因为缩进问题报错：
if True:
print ('Answer')
print ('True')
else:
print ('Answer')
print ('False') # 缩进不一致，会导致运行错误
报错会提示如下：
IndentationError: unindent does not match any outer indentation level
所以，如果你的程序运行后，出现这种错误提示，那你就要检查下，你的代码缩进是不是有问题了。
注释
Python中单行注释以 # 开头，多行注释可以用多个 #号，或者 '''和 '''(主要作声明函数用)，示例如下：
# 注释1
# 注释2
def hello():
'''
this is a print function.
'''
print ('Hello,Python!')
变量与字面量
变量与数学方程中的概念类似，都是用于指代某一值，便于在其他位置调用。在Python中，我们按照变量名 = 某值的方式对变量进行赋值:
a = 123
name = 'Allen'
字面量就是那些只能代表自己实际值的量，比如说上面代码中的123和'Allen'，字面量不能做为变量名。
⚠️变量名的命名规则：用字母或字母数字的组合表示；数字不能作为变量名的开头；变量名中不能出现空格，可以用_代替空格；变量名要起得有意义，比如说表示名字，最好使用name或name_1等。
数据类型
我们在工作中会遇到各种类型的数据，比如数字、字符、图片等等，那么Python在处理这些数据时，会根据他们的类型，贴上一个标签，这个标签就是数据类型。
整型(int)
浮点型(float)
布尔型(bool)
🤔这里可能会有一些疑惑，在python中，所有的0以及空值的布尔值都为False, 比如说None，0（整型0），0.0（浮点型0），0.0+0.0j（复数0），''（空字符串），[]（空列表），()（空元组），{}（空字典）等。这在后面做逻辑判断中，非常有用。
字符串(str)
字符串就是由字符穿起来的串儿，会放在单引号或者双引号，甚至是三引号中。
🤔四引号可以吗？自己试试看！
一般的，我们把一串字符放到引号中就可以定义一个字符串，但如果这串字符中就包含有引号时，就会跟界定字符串的引号发生冲突，这怎么办呢？比如说I'm Allen或者He said:'Life is short.'.其实并不难，我们只需要解决这个冲突就可以了
#方法一：换其他引号作为字符串的界定
str_a = “I'm Allen”
str_a = 'He said:'Life is short.''
#方法二：使用转义符号
str_a = 'I'm Allen'
🤔特别的，三引号可以保持原字符串的排版格式，试试看～
当我们想从某个字符串中提取某一个字符的时候，就需要用到索引了，你可以把索引理解为某字符在字符串中的次序，然后把这个次序放到一对中括号里就可以了。比如
str_a = 'Life is short.' #定义一个字符串
#提取f，利用正索引（从左往右，从0开始计数）
str_a[2]
#提取h，利用负索引（从右往左，从-1开始计数）
str_a[-5]
索引是一个非常重要的概念，随着学习的深入，你会发现索引无处不在。
利用索引提取字符串中某一部分就是切片。其用法为[起始位:终止位:步长]，得到的是一个由起始位到终止位间隔为步长-1的前闭后开区间。
str_a[3:6] #步长为1时可以省略，提取的结果为'e i'（注意空格也算一位）
str_a[1:6:2] #结果为'iei'
🤔str_a[::-1]的结果会是什么呢？动手试试看！
#查看字符串长度
len(str_a)
#修改字符串的大小写
str_a.upper() #全部改为大写
str_a.lower() #全部改为小写
str_a.title() #改为首字母大写
#查看字符's'在str_a中的索引
str_a.index('s')
#字符串拼接
str_a + str_b
str_a * n #str_a重复n次
列表(List)
写在方括号 [] 内，各元素用逗号分隔开。元素可以是数字、字符串或者列表。可以看到，字符串是字符组成的可迭代对象(iterable)，而列表是由元素组成的可迭代对象，所以，两者的很多属性都是相通的，比如说索引和切片都可以用在列表中。
str_a = '小学_数学_第一次考试'
#将str_a中的各个属性挑出来
str_a.split('_') #根据字符'_'对字符串进行分割
>>> 结果：['小学','数学','第一次考试']
#我们将列表list_a = ['小学','数学','第一次考试']合并为字符串
'_'.join(list_a) #将字符'_'添加到各个元素中间，并进行连接
>>> 结果：'小学_数学_第一次考试'
len()、index()函数及+/*的用法与字符串一致。
#添加元素
list_a.append('a') #将字符a添加到list_a的末尾
list_a.insert(index,'a') #将字符a插入到list_a中索引为index的位置
#删除元素
list_a.remove('a)
#排序
list_a.sort(reverse=False) #默认升序，可设置reverse=True来实现降序
字典(Dictionary)
写在大括号{ }里，是一个无序的键(key)：值(value)对集合，每一对用逗号隔开。
key必须为不可变类型，如Number（数字）或String（字符串），并且在一个字典中每个key都是唯一的
#定义
dict_a = {'小明':'优秀','小华':'优秀','小李':'良好'}
#增加
dict_a['小王'] = '良好'
#提取
dict_a['小明']
dict_a.get('小明')
>>> 结果：'优秀'
#查看所有key，value等
dict_a.keys()
dict_a.values()
dict_a.items() #返回所有的key，value对
#更新
dict_a.update(dict_b) #用dict_b更新dict_a
运算符
算术运算符
假设 a = 12, b = 26
| 运算符 | 描述 | 实例 |
|---|
| + | 加，数字就是做加法/字符串就是拼接 | a + b 输出结果 28 |
| - | 减，做减法 | a - b 输出结果 -28 |
| * | 乘 ，数字的话就是相乘/字符串的话就是重复若干次 | a * b 输出结果 312 |
| / | 除，做除法 | b / a 输出结果 2.1666666666666665 （自动转化为浮点型） |
| % | 取模 ， 即做除法后的余数 | b % a 输出结果 2 |
| ** | 幂 | a**b 为12的26次方 |
| // | 取整，即做除法后的商 | 9//2 输出结果 4 , 9.0//2.0 输出结果 4.0 |
赋值运算符
| 运算符 | 描述 | 实例 |
|---|
| = | 简单的赋值运算符 | c = a + b 将 a + b 的运算结果赋值为 c |
| += | 加法赋值运算符 | c += a 即 c = c + a（常用 i += 1，表示递增） |
| -= | 减法赋值运算符 | c -= a 即 c = c - a |
比较运算符
| 运算符 | 描述 |
|---|
| == | 等于；比较对象是否相等 |
| != | 不等于；比较两个对象是否不相等 |
| > | 大于 ；返回x是否大于y |
| < | 小于 ；返回x是否小于y。所有比较运算符返回1表示真，返回0表示假。这分别与特殊的变量True和False等价。注意，这些变量名的大写。 |
| >= | 大于等于；返回x是否大于等于y。 |
| <= | 小于等于；返回x是否小于等于y。 |
逻辑运算符
| 运算符 | 逻辑表达式 | 描述 |
|---|
| and | x and y | 即逻辑 “与” |
| or | x or y | 即逻辑 “或” |
| not | not x | 即逻辑 “非” |
成员运算符
即查看指定的序列中是否存在某值，这个序列可以是字符串、列表或者元组。
| 运算符 | 描述 |
|---|
| in | 找到值返回 True，否则返回 False。 |
| not in | 与in相反 |
恒等运算符
| 运算符 | 描述 |
|---|
| is | 检查两边是否恒等 |
| is not | 检查两边是否不恒等 |
控制流
条件语句if
循环语句
for循环
while循环
break和continue
break 语句可以跳出 for 和 while 的循环体。
示例：
for letter in 'Python': # for实例
if letter == 't':
break
print ('当前字母为 :', letter)
i = 10 # while实例
while i > 0:
print ('当期变量值为 :', i)
i -= 1
if i == 5:
break
执行语句后的输出结果为：
当前字母为 : P
当前字母为 : y
当期变量值为 : 10
当期变量值为 : 9
当期变量值为 : 8
当期变量值为 : 7
当期变量值为 : 6
continue是跳过当前循环块中的剩余语句， 也就是跳过continue后面的语句
示例：
for letter in 'Python': # for实例
if letter == 't':
continue
print ('当前字母为 :', letter)
i = 5 # while实例
while i > 0:
i -= 1
if i == 3:
continue
print ('当期变量值为 :', i)
执行代码后的输出结果为：
当前字母为 : P
当前字母为 : y
当前字母为 : h
当前字母为 : o
当前字母为 : n
当期变量值为 : 4
当期变量值为 : 2
当期变量值为 : 1
当期变量值为 : 0
综上呢，for更适合可迭代情况下使用，while更适合不知道要循环多少次的时候使用。
zip函数
zip([a],[b])
a = [1,2]
b = [3,4]
c = [5,6,7]
zip_1 = zip(a,b)
print(list(zip_1))
>>> [(1,3),(2,4)]
zip_2 = zip(a,c)
print(list(zip_2))
>>> [(1,5),(2,6)]
a1,c1 = zip(*zip_1)
print(a1,c1)
>>> (1,2) (3,4)
enumerate函数
该函数是将一个可遍历的数据对象(如列表、元组或字符串)组合为一个带索引和元素的元组
其一般格式为：
enumerate(<序列>, start=0)
#start表示下标的起始位置
常与for…in…联用
示例：
a = [1,2]
print('起始下标为默认：')
for i,j in enumerate(a):
print(i,j)
print('起始下标为1:')
for i,j in enumerate(a,start = 1):
print(i,j)
执行代码，输出结果为：
起始下标为默认：
0 1
1 2
起始下标为1:
1 1
2 2
列表推导式
列表推导式是一种非常Pythonic的方式，可以简单理解为：定义一个空表，然后用表中的语句填充该表。
其一般格式为：
[表达式 for 变量 in 序列或迭代对象]
示例：
#查看两个列表中的不同元素
#普通方式
diff = []
for item in list_a:
if item not in list_b:
diff.append(item)
#列表推导式
[item for item in list_a if item not in list_b]
#与zip函数结合，计算两个列表对应元素之和
[i[0]+i[1] for i in zip(list_a,list_b)]
函数
定义函数
参数
默认参数和关键字参数不在赘述，在此只讲述一种不定长参数。
示例：
#定义函数
def tupleprint(a, *tupleb ):
'''
打印任何传入的参数
'''
print ('输出: ')
print (a)
print (tupleb)
#调用函数
tupleprint(1,2,3)
执行代码，输出结果为：
输出:
1
(2, 3)
变量作用域
变量的作用域就是能访问该变量的程序部分。
在python中，只有模块（module），类（class）以及函数（def、lambda）才会引入新的作用域 ，而其他如if/for/while等是不会引入新的作用域的。
全局变量即可以在整个程序范围内都可以访问；局部变量只能在其被定义的函数内调用。
示例：
global_a = 0 # 这是一个全局变量
# 定义函数
def sum( a, b ):
global_a = a + b # global_a在这里是局部变量.
print ('局部变量为: ', global_a)
return global_a
#调用函数
sum(1,2)
print ('全局变量为: ', global_a)
执行代码，输出结果为：
局部变量为: 3
全局变量为: 0
当局部代码想要修改全局变量时，就会用到global和nonlocal关键字了 。
示例：
num = 1
def fun1():
global num # 需要使用 global 关键字声明
print(num)
num = 123
print(num)
fun1()
print(num)
执行代码，输出结果为：
1
123
123
nonlocal的用法类似，用在嵌套函数中，当只想修改嵌套作用域的变量而非全局变量时使用。
可更改对象与不可更改对象
在数据类型中也提到过，python中的可变类型（列表、字典和集合）与不可变类型（数字，字符串和元组），那在函数中作为变量进行传递时会是怎样呢？
示例1：
#定义函数
def fun1(a):
a = 2
print(a)
b = 1
fun1(b)
print(b)
示例2：
def fun2(list_a):
list_a.append(2)
print(list_a)
list_b = [0,1]
fun2(list_b)
print(list_b)
尝试下，上面这两个示例的输出结果，有什么区别？
匿名函数
lambda函数在后续的Pandas数据分析中会经常用到，一定要熟练掌握呀。
最后
对于小白来说，编写代码是个很大的挑战，如果刚开始写不出来，那可以尝试先按照‘目的-拆分步骤-逐个实现’的流程去写伪代码，然后再翻译成python语句，比如：
#问题：对学生进行成绩分级，90分以上为A，80分-90分为B，其余为C
#目的：输入 成绩，按照规则对应为评分并输出
#步骤&伪代码：
#1.输入成绩
#2.对成绩进行判断，如果成绩大于90，则返回A；如果成绩大于80则返回B；其余返回C；(分情况判定 用if语句）
#翻译成python
def score_to_grade(score): #定义函数，输入成绩score
if score > 90:
return ('你获得了：A')
elif score > 80:
return ('你获得了：B')
else:
return ('你获得了：C')
这里只是举了一个很简单的例子，但面对的问题越复杂，就越要尝试用目的-拆分步骤-逐个实现的流程去做，复杂问题就会迎刃而解了。
此外，有问题可以通过以下途径解决：
必应搜索
菜鸟教程(http://www.runoob.com/python3/python3-tutorial.html)
stackoverflow(https:///)
Python for Data Analysis, 2nd Edition(http://ick/Qve)
Python Cookbook(http://python3-cookbook./zh_CN/latest/)
