萌新向Python数据分析及数据挖掘 第一章 Python基础 (上)未排版

因word和博客编辑器格式不能完全对接，正在重新排版，2019年1月1日发出第一章完整版

本文将参考《Python编程 从入门到实践》的讲述顺序和例子，加上自己的理解，让大家快速了解Python的基础用法，并将拓展内容的链接添加在相关内容之后，方便大家阅读。

好了！我们开始第一章的学习。

第一章 Python基础

python安装以及环境搭建

python的安装和环境变量的配置通过百度查询即可解决，这里不作赘述。 
IDE的选择：因为后期需要用来做数据分析，所以直接安装Anaconda会是一个不错的选择

Anaconda详细安装使用教程

https://blog.csdn.net/program_developer/article/details/79677557

变量和简单的数据类型

这里可以想成Python是你的计算器，print(内容)的形式用来让呈现显示文字内容。

变量

变量可以这么理解：你有个朋友叫做斯坦尼斯拉夫斯基，你和他很要好，天天基在一起，但是他的名字太长了，叫起来好烦，所以你叫他屎蛋，这个“屎蛋“，就是斯坦尼斯拉夫斯基的变量名称，你叫他”屎蛋”或者斯坦尼斯拉夫斯基效果是一样的，但是叫屎蛋比较方便。当然你可以把这个称号放到别的东西身上，但是在Python的规则中，一个变量名只能对应一个实体，一个实体，可以有多个绰号。

将一条消息存储到变量中，再将其打印出来。

1. stan="Hello,Konstantin Stanislavski!" #将"Hello,Konstantin Stanislavski!"命名为stan  
2. print(stan) #打印stan，-----print(内容)的形式用来让呈现显示文字内容。  

输出：

Hello,Konstantin Stanislavski!

变量的命名规则

 首字符必须是字母（大写或小写）或者一下下划线（’_’） 
 名称的其他部分可以由字母（大写或小写）、下划线（‘ _ ’）或数字（0-9）组成 
 对大小写敏感 
 有效变量名称的例子有 k、__my_num、name_1 和 a4b5_c6 
 无效 标识符名称的例子有 2board、this is me和my-num

变量的赋值： 变量名=值

字符串

字符串是由数字、字母、下划线组成的一串字符，当作字符串的数字不能用于计算，就像员工ID号一样，只是编码，没有计算意义。 

字符串是不可变的，一旦创造了一个字符串，就不能再改变它。 

【单引号（'）】和【双引号（"）】两者使用都是相同的，即'hello' 等同 "hello"

【三引号（'''或"""）】可以表示一个多行的字符串，在三引号中可以自由的使用单引号和双引号 

【转义符】可以用 \' 来指示单引号——注意这个反斜杠，即'What\'s your phone number?'。另一个表示这个特别的字符串的方法是"What's your phone number?"，即用双引号。在一个字符串中，行末的单独一个反斜杠表示字符串在下一行继续，而不是开始一个新的行。 

【自然字符串】前缀r或R表示“自然字符串”，转义失去意义，所见即所得。 

【Unicode字符串】加前缀u或U， 如 u"this is an unicode string"

有时候字符串中的字母不符合我们强迫症的需求，所以Python提供了一些方法来统一字母的大小写。

1. name='Eric'  
2. print(name.lower()) #每个字母小写  
3. print(name.upper()) #每个字母大写  
4. print(name.title()) #首字母大写  

输出：

eric

ERIC

Eric

有时候拿到的数据一些手残或者其他原因导致字符串前后带有空格，这种屈辱强迫症是不能忍的，必须把这些空格给我砍掉。

数字
来了，计算器来了~！

4种类型的数：整数、长整数、浮点数和负数。主要运算有加（）、减（-）、乘（*）、除（/）。另外，乘方使用两个乘号表示，比如 3**2 ，即3的平方。 
 整数int：6、-1、070、-0520、-0x350、0x59等。 
 长整数long：5146561L、0132L、-0x19423L。长整型也可以使用小写L，但是还是建议大写L，避免与数字”1”混淆。Python使用”L”来显示长整型。 
 浮点数float：0.0、14.50、44.8e12、60.1E-12等。 
 复数complex：3.5j、4e5J等。用a  bj，或者complex(a,b)表示， 复数的实部a和虚部b都是浮点型。

使用 str()可以将非字符串值表示为字符串。

1. print(53)  
2. print(10-2)  
3. print(2*4)  
4. print(16/2)  
5. print(2**3) #2的3次方  

输出：

8

8

8

8.0

8

关于这部分的官方文档：
https://docs.python.org/3/tutorial/introduction.html#using-python-as-a-calculator


注释

注释用井号#。井号后面的都会被python忽略，通常用来标注解释代码。就是你要告诉别人你这是要干啥，如果详细点，还可以记上为啥要这样做，方便后来者了解你的思路。

当前，大多数软件都是合作编写的，编写者可能是同一家公司的多名员工，也可能是众多致力于同一个开源项目的人员。训练有素的程序员都希望代码中包含注释，因此最好从现在开始就在程序中添加描述性注释。作为新手，最值得养成的习惯之一是，在代码中编写清晰、简洁的注释。 
如果不确定是否要编写注释，就问问自己，找到合理的解决方案前，是否考虑了多个解决方案。如果答案是肯定的，就编写注释对的解决方案进行说明吧。相比回过头去再添加注释，删除多余的注释要容易得多。

列表简介

列表是是处理一组有序项目的数据结构，即可以在一个列表中存储一个序列的项目。列表中的元素包括在方括号（[]）中，每个元素之间用逗号分割。列表是可变的数据类型，可以添加、删除或是搜索列表中的元素。
列表可以理解为你用铅笔在笔记本里记录内容， 内容可以修改，每一行用逗号隔开。

访问元素 
访问列表元素可以通过索引方括号的形式，记住，索引从0而不是1开始！。

1. shoplist = ['apple', 'mango', 'carrot', 'banana'] # 建立一个列表，让他叫做shoplist （购物清单）  
2. print(shoplist)# 打印(购物清单)  
3. print(shoplist[0].title())#打印(购物清单的第一项的首字母大写形式)  
4. print('i want a'  ' '  shoplist[0])#打印(我要一个 购物清单的第一项)  

运行结果：
['apple', 'mango', 'carrot', 'banana']
Apple
i want a apple

修改或添加元素 
修改元素可以通过直接赋值的方法。 
 append() ：将元素附加到列表末尾。#末尾添加一行笔记 
 insert() ：在列表中指定位置添加新元素。#笔记本中指定位置添加一行笔记 
 del ：删除列表中指定位置元素。# 笔记本中指定位置擦掉一行笔记 
 pop()：移除列表中的一个元素（默认最后一个元素），并且返回该元素的值。 #把笔记中一行撕出来拿着，默认撕最后一行
 remove()：删除列表中第一个指定值的元素。# 笔记本中指定内容的一行笔记 

1. shoplist = ['apple', 'mango', 'carrot', 'banana']# 建立一个列表，让他叫做shoplist （购物清单）  
2. shoplist.append('duck')#在购物清单末尾添加一个“鸭子”  
3. print(shoplist)#打印购物清单  
4. shoplist.insert(0, 'chick')#在购物清单首位插入一个“鸡”  
5. print(shoplist)#打印购物清单  
6. del shoplist[1]#删除购物笔记本中在序列1（第二个位置）的一行  
7. print(shoplist)#打印购物清单  
8. temp1 = shoplist.pop(0) #把购物清单中首行剪出来，叫做temp1（临时1）  
9. print(temp1)#打印临时1  
10. print(shoplist)#打印购物清单  
11. shoplist.remove('banana')#在购物清单中删除第一个内容是“banana”的一行  
12. print(shoplist)#打印购物清单  

一行代码对比这几个方法的区别

运行结果：
['apple', 'mango', 'carrot', 'banana', 'duck']
[‘chick’, 'apple', 'mango', 'carrot', 'banana', 'duck']
[‘chick’, 'mango', 'carrot', 'banana', 'duck']
chick
['mango', 'carrot', 'banana', 'duck']
['mango', 'carrot', 'duck']

组织列表 
 sort()：对列表进行永久性排序。默认按照字母顺序排列，相反顺序的话可以传递参数reverse=True  #把原笔记直接按字母顺序排列
 sorted()：对列表进行临时排序，不改变原本列表。 #复印一份原笔记，按顺序排列
 reverse()：反转列表元素排序。#反向排列笔记（没有按特定规则重排，就是最后一个变成第一个） 
 len() ：获取列表长度。#告诉你目前记了多少行笔记了，从一开始

1. shoplist = ['apple', 'mango', 'carrot', 'banana']#建立一个列表，让他叫做shoplist （购物清单）  
2. shoplist.sort(reverse=True)#把购物清单排序（倒序）  
3. print(shoplist)#打印购物清单  
4. shoplist = ['apple', 'mango', 'carrot', 'banana']#建立一个列表，让他叫做shoplist （购物清单）  
5. print(sorted(shoplist))#打印排序过的购物清单拷贝  
6. print(shoplist)#打印购物清单  
7. shoplist.reverse()#把购物清单顺序颠倒  
8. print(shoplist)#打印购物清单  
9. len(shoplist)#看看购物清单有几行  

 

 

 

 

 

运行结果：
['mango', 'carrot', 'banana', 'apple']

['apple', 'banana', 'carrot', 'mango']

['apple', 'mango', 'carrot', 'banana']

['banana', 'carrot', 'mango', 'apple']

4

-

 

操作列表

遍历列表 
利用for循环可以快速遍历列表，不要忘记它的冒号！

1. shoplist=['apple','mango','carrot','banana']#一个列表，让他叫做shoplist （购物清单）  
2. for shop in shoplist: #凡是在购物清单里面的，一个个抓出来执行下面的这句  
3. print('i want a '  shop.title()) # 打印 （我要  笔记里面的一行）  

运行结果：
i want a Apple
i want a Mango
i want a Carrot
i want a Banana

缩进 
行首的空白（空格和制表符）决定行的缩进层次，同一层次的语句必须有相同的缩进。 
不要混合使用制表符和空格来缩进，在每个缩进层次要么使用单个制表符或 两个或四个空格。

数值列表 
 range()：生成指定步长的左闭右开区间的一系列数字。默认步长为1。 相当于中文的从1到10这样的表达
 list() ：将参数转化为列表。 #把别的东西抄到笔记本里面来
 min() ：找出数字列表最小值。 
 max() ：找出数字列表最大值。 
 sum() ：求数字列表所有值相加的总和。

1. nums = list(range(1,5))#建立一个从1-5 不包含5的列表 叫做nums ~numbers  
2. for num in nums:#凡是在nums单里面的，一个个抓出来执行下面的这些  
3. print(num)#打印数字  
4. print(min(nums))#打印nums里面最小的数字  
5. print(max(nums))#打印nums里面最大的数字  
6. print(sum(nums))#打印nums里面数字的和 

运行结果：
1
2
3
4
1
4
10

列表解析可将for循环和创建新元素的代码合并成一行，并自动附加新元素。

1. nums = [num*2 for num in range(1,11)]# 把1-11但不包括11的整数都乘以2 写进笔记本上，叫做nums  
2. print(nums) #打印nums  

运行结果：
[2, 4, 6, 8, 10, 12, 14, 16, 18, 20]

使用列表的一部分——切片 
 创建切片时，要指定切片的第一个元素和最后一个元素的索引，和range()一样，区间为左闭右开。 
 如果没有指定第一个索引，切片将从列表开头开始。同理，如果没有指定最后一个索引，切片将直到列表末尾结束。负数索引可以输出离列表末尾相应距离的元素。 
 切片也可以作为列表遍历。 
 同时省略起始和终止索引可以穿件包含整个列表的切片，相当于复制列表。

1. nums = list(range(0,11))#把0-11但不包括11的整数 写进笔记本上，叫做nums  
2. print(nums[0:5])#打印第0行到第5行  
3. print(nums[:6])#打印第0行到第6行  
4. Nums = nums[:] # 又把nums的全部命名为Nums  
5. print(Nums)#打印Nums  

运行结果：
[0, 1, 2, 3, 4]
[0, 1, 2, 3, 4, 5]
[0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10]

元组 
元组不可以修改，使用圆括号标识。元组也可以用循环进行遍历。我们还能给元组的变量赋值。

元组可以理解为用钢笔写的笔记，不可以随意修改，添加内容，但是要注意，如果元祖的其中一行是一个可修改的东西，那这个东西还是可以修改的，就相当于钢笔的笔记里面，其中一行是铅笔写的便签，那么可以修改这个便签的内容

1. nums = (1, 2)  
2. print(nums)  
3. nums = (4, 2)  
4. for num in nums:  
5. print(num)  

运行结果：
(1, 2)
4
2