一、什么是Python

        正式的来讲述:

        Python是一种高级、解释型、通用的编程语言。由吉多·范罗苏姆(Guido van Rossum)于1991年首次发布,以其简洁易读的语法和强大的功能而闻名。

        形象的说明,我们可以这样理解:语言就是所谓的沟通工具。Python被称为编程语言,也可以视为一种沟通工具。沟通对象就是你面前的这台计算机(如果你在用计算机看的话)。编程的过程就是我们在与计算机沟通,告诉它你应该做哪些计算。

二、如何开始Python

1)Python本体

        接下来引出一个问题。如果让我们跟一个外国人沟通,去表达一些内容。那么仅需要我们英语过关即可。剩下的,那位外国友人会自己理解我们述说的内容。但是对于计算机呢?可惜的是计算机本身并不会思考,理解不了Python这门语言。于是我们首先需要解决一个问题:如何让计算机理解Python。这就要用到我们所说的Python解释器及内核,两者类似于计算机理解语言的大脑和它的语言库。

        对于Python解释器及内核,下载渠道我们有多个选择。

       这里用官方的下载链接做演示。https://www.python.org/downloads/https://www.python.org/downloads/

        我们需要注意的是:作为一个新手,一切以务实为主。版本不要太新,太新的版本功能不完全;不要太旧,太旧的版本会有未修复的问题。在当前时间,我推荐3.10.11版本。

        进入链接后,向下滑动页面找到3.10.11版本

        点击Download进入安装页面后向下滑动,在Files栏目找到Windows installer(64-bit)。单击以下载文件。当然,如果你是其他系统点击对应的栏目即可。macOS是苹果的操作系统;Windows installer(32-bit)是给32位的Windows准备的(如果不确定自己的操作系统位数,在电脑的设置-系统-系统信息里查看即可);tarball是Linux系统的,读者忽略即可,如果误下载了直接删除对应的文件,不要做额外的操作。

        下载选项我们选择打开按钮,下载完成后会自动运行安装程序。

        安装时要勾选“Add Python 3.x to PATH”,然后“Install Now”安装到默认的通用路径 。一个常规的路径是便于新手后期寻找的。

        安装完成后,点击Close关闭即可。

        现在,来让我们确认一下安装结果。按下win+r键,输入cmd打开命令行。

        让我们输入命令where python。

        如果输出包含类似于这样的两条路径:

                        C:\Users\29839\AppData\Local\Programs\Python\Python310\python.exe
                        C:\Users\29839\AppData\Local\Microsoft\WindowsApps\python.exe

        说明你成功了。恭喜你。

Tips:Python版本号的命名规则为:Major.Minor.Patch(主版本号.次版本号.补丁)。所以第一条路径有Python310字段,指3.10版本

        内核和解释器已经安装成功,计算机已经掌握了并且有能力理解了python这门语言了,无需我们再加以关注。我们现在将注意力放到下一步,在哪写代码。就像我们跟外国人沟通的时候一样,我们总要有个沟通方式。或许是线下的面对面,或许是线上的,比如在X(推特)发帖。在官方安装包中,提供给我们的“联系方式”(IDE)名字叫IDLE(集成开发学习环境)。
        于是,跟计算机沟通的所有事项你已了解。现在,按照惯例,在IDLE里面输入 print('Hello World') --打印“Hello World”--然后按下Enter(回车键)来获得一份好运吧。

2)一个更好的IDE

        到这里,我们或许发现,这个IDE有些简陋。你或许会想要一个更高级的IDE。在这里,推荐Pycharm(社区版)。下载方式与常规应用一样,具体就略过。

        点击New Project(新项目)。

        出现该界面后,使用Previously configured interpreter(先前配置的解释器)即可。点击Add Interpreter(添加解释器)进入到System Interpreter(系统解释器)。具体路径可以选择前文中我们在命令行里用where python得出的带Programs的路径(WindowsApps中的只是一个快捷方式)。

        需要额外注意的是第一行Location,这里是指我们的工作空间。简单理解就是我们究竟是在磁盘的那个位置在书写代码。

​3)一次真正的代码运行

        点击顶部菜单的File-New。

        点击Python File来创建一个新的文件。

        输入以.py结尾的名称来为新文件命名。.py是Python文件特有的后缀名,就像我们通过Word新建了一个文档后文档会以.doc或.docx结尾一样。这里main.py的名称则是Python用户约定俗称的一个习惯。

        在新键的文件输入前文的代码,然后单击右键唤起菜单,选择run(运行)。你会得到一个结果。

        我们来逐步拆解:

第一行有两条路径:C:\Users\29839\AppData\Local\Programs\Python\Python310\python.exe

        这条是我们配置的解释器的路径。

                                C:\Users\29839\PycharmProjects\pythonProject\main.py

        这条是我们工作文件的路径。也就是我们当前所在的磁盘的位置,等同于前文配置文件时的Location。

第二行是“Hello World”:自然就是我们的代码执行结果。

第三行是Process finished with exit code 0:在退出码0状态下,进程结束。
        具体含义暂不展开,现在,我们仅需要知道它代表着程序运行顺利即可。

三、Python初解

        如果我们想要真正在工作中使用Python。我们需要认识到一件事:企图全靠自己,一行行代码挨个敲过去来制造一个人工智能是不现实的。我们真正应该做的是在前人的基础上做文章,也就是俗称的ctrl+cv大法。而所谓的前人的基础就是函数和函数的集合——库。

        在Python里什么是函数?与我们认知里的数学算式类似,通过一系列的运算输出需求的结果。

        现在让我们来举个例子,比如说求解经典的问题,鸡兔同笼。

1)代码试翻译

        第一步,首先阐明所需计算步骤。

        今有雉兔同笼,上有三十五头,下有九十四足。问雉兔各几何?

        求解不是难事,用二元一次方程组即可,我们在小学就已学过。令鸡x只,兔y只,得:

\left\{\begin{matrix} x+y=35 &(1)\\ 2x+4y=94 &(2)\end{matrix}\right.

        接下来求解:

                (2)/2-(1):y = 12  (3)

                (1)-(3):x = 23

        计算步骤为:兔数 = 足数/2-头数

                              鸡数 = 头数-兔数

        第二步,我们要把计算步骤转化成电脑的语言,Python代码。其实很简单,因为Python并不“故作高深”,它以简单易懂闻名,和我们日常语言类似。

        在这里我们要解决两件事:1.告诉电脑要执行这个计算;2.让电脑将计算结果返回。

        代码将会如下:

y = 94/2-35
print('兔的数量为', y)

        第一句就是“告诉电脑要执行这个计算”,这句代码几乎与我们的算式一模一样,这就是为什么说Python是最接近自然语言的编程语言。从代码层面来讲,从左往右读,y的后面我们首先是写了一个“=”进行了一次赋值。什么是赋值?在这里就是将等号的右边数值(也就是计算结果12)赋给y的意思。然后往右继续读,我们写了一道算式求解兔y的具体值。在这里,计算机会自动计算该算式的具体值。

        第二句就是“让电脑将计算结果返回”,我们使用函数print()(翻译过来是打印,就像前文一样我们使用print()打印了一句'Hello World')打印计算的结果,“兔的数量为12”。
        怎么样,并不难吧。按照自然语言的思路书写,x的求解及输出留给你了。

        答案如下:

x = 35 - y
print('鸡的数量为', x)

2)经典的内容——函数

        当然这还算不上是Python里的函数,因为函数的核心作用是复用,或者说批量操作。什么是复用?看接下来。 

        现在进行一些扩展。假设这里有上万只笼子,每只笼子都各有数量不等的鸡与兔,且仅知晓每个笼子有多少个头,多少只脚。在这种情况下,要是按照一个笼子一个笼子的数字挨个写算式慢慢算过去,那就太为笨拙了。因为显然每一个笼子即使具体数字不同,但都是同一套计算方法,只需要将数字代入前文的公式即可。那有没有什么简单的办法呢?有的。就像在数学题里可以不断套公式一样,对应到Python语言中,那就是不断的套用同一套计算步骤。这说明我们需要一段代码,它写明了这套计算步骤,并且允许我们把不同笼子的数据带入进去自动计算。

        这就是函数,它把这一套计算步骤固定下来,允许你反复调用这套逻辑来计算不同的笼子。就像下面这样:

def solve_problem(a,b):
    y = b /2 - a
    x = a - y
    return f'鸡有{x}只,兔有{y}只'
print(solve_problem(35, 94))

        在这里第一句和第四句就是一个简单的封装,让它成为一个独立的执行某些计算步骤的代码块,不受具体数字的影响。

        def(定义)声明我们要开始写的是一个函数,solve_problem()则是函数名,当我们想调用函数时(就像最后一行代码中所写的)就用这个名字。括号内的(a,b)则是我们调用函数的时候待我们传递的参数。在这里就是每个笼子的具体数值,头的数量和脚的数量。

        return(返回),则是电脑将计算的结果传返回。

        而中间两行比较熟悉,就是我们前文给出的计算步骤。只不过具体的数值被更换为了未知数a和b。这也是为什么函数能不受具体数字的影响。它不需要写出每一次运算时每个笼子的具体数值,它只需要用未知数a和b来代指,每次计算的时候只需要等待用户将数字传入a和b里面即可。

        print()将函数返回的值打印出来。

        函数按照这个格式写明并能够让我们反复调用,省去我们重复的写同一套算法的劳累,让我们在每次计算时仅需一个优雅的调用,比如solve_problem(35, 94),就能完成计算。

#print()就是一个Python自带的函数。

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