Python

一、Python 3 安装与使用

1. 下载 Python 3 安装包

打开浏览器，访问 Python 官方下载页面。该页面提供了针对不同操作系统及 Python 版本的下载选项。请依据您的 Windows 系统版本（32 位或 64 位），挑选合适的 Python 3 版本安装包，如当下较新的 Python 3.11 版本。

2. 安装 Python 3

找到下载的 .exe 安装文件并双击运行。在安装向导初始界面，务必勾选 “Add Python 3.13.2 to PATH”（x 为具体版本号），此操作可自动将 Python 安装路径添加到系统环境变量的 Path 中，后续无需手动配置环境变量，就能在系统任意位置直接使用 Python 命令。

接下来可选择安装方式。默认安装路径通常为 C:\Python3.13.2 ；若有特殊需求，如安装到其他磁盘分区或自定义安装组件，可点击 “Customize installation” 进行个性化设置。

安装过程中，若遇系统权限提示，建议右键点击安装文件，选择 “以管理员身份运行”，确保安装顺利，避免因权限不足导致安装失败。

3. 验证 Python 安装

安装完成后，按下 Win + R 组合键，打开 “运行” 对话框，输入 cmd 并回车，开启命令提示符窗口。在命令提示符中输入 python -V （注意 V 大写），若正确显示 Python 版本号，如 Python 3.13.2 ，则表明 Python 已成功安装。

4. 编写并运行第一个 Python 程序

打开任意文本编辑器，如系统自带的记事本，新建一个文件并保存为 hello.py 。在文件中输入以下代码：

收起

python

print("Hello, World!")

保存文件后，回到命令提示符窗口，使用 cd 命令切换到 hello.py 文件所在目录。例如，若文件存于桌面，可输入 cd C:\Users\你的用户名\Desktop （请替换 “你的用户名” 为实际 Windows 用户名）。然后输入 python hello.py 并回车，命令提示符窗口将输出 Hello, World! ，这意味着您成功运行了第一个 Python 程序。

二、PyCharm 社区版安装与使用

1. 下载 PyCharm 社区版

打开浏览器，访问 https://www.jetbrains.com.cn/pycharm/editions/ ，在页面中找到 PyCharm Community （社区版），点击 “Download” 按钮开始下载安装包。

2. 安装 PyCharm 社区版

运行下载好的 .exe 文件，进入安装向导。在安装路径选择界面，建议挑选磁盘空间充足且路径不含中文和特殊字符的目录，以免后续使用出现兼容性问题。

在安装选项界面，强烈建议勾选 “创建桌面快捷方式”，便于快速启动 PyCharm ；同时勾选 “关联 .py 文件”，使双击 .py 文件可自动用 PyCharm 打开。完成设置后，点击 “Install” 开始安装，等待安装结束。

3. 创建并运行第一个项目

安装完成后启动 PyCharm 。首次启动可能会有初始设置，如选择主题、配置插件等，可按个人喜好进行设置。

点击 “Create New Project” 创建新项目。在弹出对话框中，“Location” 处设置项目保存路径；“Python Interpreter” 处选择之前安装的 Python 解释器，若未自动识别，可点击 “...” 手动选择 Python 安装路径下的 python.exe 文件。

点击 “Create” 创建项目。在项目的 src 文件夹（或项目根目录）右键点击，选择 “New” -> “Python File” ，输入文件名，如 hello ，回车创建 Python 文件。

在新建的 hello.py 文件中输入以下代码：

收起

python

print("Hello, PyCharm!")

右键点击代码编辑区域，选择 “Run 'hello'” ，或点击菜单栏中的 “Run” -> “Run 'hello'” ，程序将运行，并在 PyCharm 的控制台输出结果。

1. Sublime Text

下载链接：
https://www.sublimetext.com/download
说明：
- Sublime Text 是一款功能强大的代码编辑器，支持多种编程语言。
- 提供免费使用和购买选项，适合开发者日常使用。

2. Notepad--

下载链接：
https://gitee.com/cxasm/notepad--/releases/tag/v3.1
说明：
- Notepad-- 是一款开源的文本编辑器，支持多种编程语言语法高亮。
- 使用简便，适合快速编辑代码和文本文件。

三、VSCode 安装与 Python 开发配置

1. 下载并安装 VSCode

打开浏览器，访问 https://code.visualstudio.com/ ，在页面点击 “Download for Windows” 按钮下载安装包。下载完成后，运行安装包，按安装向导提示完成安装。

2. 安装 Python 扩展

打开 VSCode ，点击左侧边栏的扩展图标（四个方块组成的图标）。在搜索框中输入 Python ，在搜索结果中找到由 Microsoft 发布的 Python 扩展，点击 “Install” 按钮进行安装。安装完成后，点击 “Reload” 按钮重启 VSCode ，使扩展生效。

3. 配置 Python 解释器

按下 Ctrl + Shift + P 组合键，打开命令面板。在命令面板中输入 Python: Select Interpreter 并回车。在弹出列表中，选择之前安装的 Python 解释器。若列表中无所需解释器，可点击 “Enter interpreter path...” 手动选择 Python 安装路径下的 python.exe 文件。

4. 编写并运行 Python 程序

点击菜单栏中的 “File” -> “New File” 创建新文件。在新文件中输入以下 Python 代码：

收起

python

print("Hello, VSCode!")

点击菜单栏中的 “File” -> “Save As” ，将文件保存为 .py 扩展名的文件，如 hello.py 。右键点击代码编辑区域，选择 “Run Python File in Terminal” ，VSCode 会在终端中运行该 Python 程序并输出结果。

四、Python 常用库及功能说明

1. 数据处理与科学计算

NumPy：作为 Python 的核心科学计算支持库，提供快速、灵活、明确的数组对象及处理数组的各类函数，能高效处理多维数组和矩阵运算，大幅提升数据处理效率。
Pandas：提供快速、灵活、明确的数据结构，旨在简单直观地处理关系型、标记型数据，是数据分析和处理的必备工具，可轻松实现数据的读取、清洗、转换、合并等操作。
Matplotlib/Seaborn：Matplotlib 是 Python 的绘图库，可生成线图、散点图、柱状图等各种静态、动态、交互式可视化图表；Seaborn 基于 Matplotlib ，是高级数据可视化库，提供更美观简洁的绘图风格与便捷的绘图函数，让数据可视化更轻松美观。

2. 网络与 API

Requests：简洁优雅的 Python HTTP 库，用于发送 HTTP 请求，支持 GET、POST、PUT、DELETE 等多种请求方法，便于与各种 Web API 交互，获取或提交数据。
urllib：Python 内置的 HTTP 请求库，提供处理 URL 和网络请求的函数与类，虽使用相对 Requests 库复杂，但在特定场景很有用。

3. 文件与系统操作

OS：提供诸多与操作系统交互的函数，如文件和目录的创建、删除、重命名，文件的读写操作，以及环境变量的管理等，方便实现文件管理和系统操作相关功能。
Shutil：基于 os 模块的高级文件操作库，提供文件复制、移动、删除目录树等功能，使文件操作更便捷高效，因是内置库，无需 pip 安装，在代码中直接 import shutil 即可使用。

4. 数据存储与数据库

MySQL Connector：Python 连接 MySQL 数据库的官方驱动，通过它可在 Python 程序中执行 SQL 查询、插入、更新、删除等操作，实现对 MySQL 数据库的管理与数据交互。
Pymongo：用于 Python 操作 MongoDB 数据库的库，提供丰富方法操作 MongoDB 中的文档，如插入、查询、更新、删除文档等，便于进行 NoSQL 数据库开发。
sqlite3：Python 内置的轻量级数据库，无需额外安装数据库服务器，直接在文件中存储数据，适合小型应用和快速开发，提供简单 SQL 接口操作数据库。

5. 前端开发与自动化

Flask/Django：Flask 是轻量级 Web 应用框架，提供简单路由系统和请求处理机制，适合快速开发小型 Web 应用；Django 是功能强大的 Web 应用框架，拥有丰富插件和工具，如内置数据库管理、用户认证、表单处理等，适合开发大型、复杂的 Web 应用。
Selenium：用于自动化浏览器操作的工具，通过编写 Python 代码可模拟用户在浏览器中的各种操作，如点击按钮、输入文本、切换页面等，常用于 Web 应用的自动化测试和数据抓取，使用时需下载对应浏览器的驱动程序，如 ChromeDriver 等，并将其路径添加到系统环境变量中。

6. 实用工具

Pip：Python 的包管理工具，用于安装、升级和卸载 Python 第三方库，通过简单命令即可完成库的安装与管理，极大提高开发效率，可使用 pip install --upgrade pip 命令升级到最新版本。
Random：Python 内置的随机数生成模块，提供生成各种类型随机数的函数，如生成随机整数、随机浮点数、随机选择元素等，常用于需要随机数据的场景，如游戏开发、密码生成等。
Hashlib：Python 用于计算数据哈希值的模块，支持多种哈希算法，如 MD5、SHA1、SHA256 等，常用于数据完整性验证、密码加密等场景。

五、学习建议

在学习 Python 编程时，务必扎实掌握基础语法，如变量、数据类型、控制语句、函数、类等，以及常见的数据结构，如列表、元组、字典、集合等。只有打好基础，才能更好地理解和运用更高级的知识和技术。

六、运行 `.py` 文件的终端命令

1. 基础命令

运行 Python 文件：收起bashpython hello.py
- 描述：在当前终端所在目录运行名为 hello.py 的 Python 脚本文件。若 hello.py 不在当前目录，需指定文件完整路径，如 python C:\Users\你的用户名\Desktop\hello.py 。
- 注意：确保系统环境变量已正确配置 Python 安装路径，否则可能无法识别 python 命令。
指定 Python 解释器路径：收起bashpython3 /path/to/your/file.py
- 描述：当系统安装多个 Python 版本时，可通过指定 Python 解释器路径运行文件。将 /path/to/your/file.py 替换为实际 Python 文件路径，python3 也可替换为具体 Python 解释器路径，如 C:\Python311\python.exe 。

2. 调试命令

查看 Python 文件运行的详细信息：收起bashpython -v hello.py
- 描述：使用 -v 参数（verbose 的缩写）启用详细模式，运行 hello.py 文件时，会显示 Python 解释器运行过程中的详细信息，包括模块导入、字节码编译等，有助于调试程序、排查潜在问题。
- 注意：详细模式输出信息较多，可能影响对主要运行结果的查看，使用完毕后可恢复正常运行模式。
运行并计时：收起bashtime python hello.py
- 描述：在 Windows 系统的命令提示符中，time 命令可测量 python hello.py 命令的运行时间，包括用户时间、系统时间和总时间，对评估程序运行效率，特别是处理大量数据或复杂计算时很有用。
- 注意：不同操作系统对 time 命令的支持和输出格式可能略有不同，Windows 系统中，time 命令输出格式为 “用户时间系统时间总时间”。