2019 年第 32 篇，總 56 篇文章

本文大約 1w?字，建議收藏閱讀

上周結束了如何構造一個機器學習項目的系列文章，當然還有一篇簡單的總結以及介紹一些入門的學習資料，不過還在整理，應該這周內會整理好的。

現在是系統的整理學習 Python 的內容，所以打算繼續開啟一個或者兩個系列文章，基礎入門和進階兩個方面。

基礎入門部分初步計劃介紹以下內容，當然后續可能會有些變動。

簡介和環境配置

變量和簡單的數據類型

列表和元組

字典

if 條件語句

for / while循環語句

函數

類

文件和異常

測試代碼

本文是基礎入門的第一篇文章，主要簡單介紹 Python 和它的優缺點，然后整理了安裝的方法，包括在 Linux、Window 和 Mac 上的環境配置。

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1. 簡介和環境配置

1.1 簡介

Python 是由 Guido van Rossum 在八十年代末和九十年代初，在荷蘭國家數學和計算機科學研究所設計出來的。目前是最常用也是最熱門的一門編程語言之一，應用非常廣泛。

Python 是一個高層次的結合了解釋性、編譯性、互動性和面向對象的腳本語言。

Python 的設計具有很強的可讀性，相比其他語言經常使用英文關鍵字，其他語言的一些標點符號，它具有比其他語言更有特色語法結構。

優點：

• Python 是一種解釋型語言：?這意味著開發過程中沒有了編譯這個環節。類似于PHP和Perl語言。

• Python 是交互式語言：?這意味著，您可以在一個 Python 提示符 >>> 后直接執行代碼。

• Python 是面向對象語言:?這意味著Python支持面向對象的風格或代碼封裝在對象的編程技術。

• Python 是初學者的語言：Python 對初級程序員而言，是一種偉大的語言，它支持廣泛的應用程序開發，從簡單的文字處理到 WWW 瀏覽器再到游戲。

缺點：

• 運行速度比?C++、C#、Java?慢。這是缺乏即時優化器；

• 空格縮減的句法限制會給初學者制造一些困難；

• 沒有提供如同?R?語言的先進的統計產品；

• 不適合在低級系統和硬件上開發

1.2 環境搭建

Python 下載

Python 官網可以查看最新的源碼、入門教程、文檔，以及和 Python 相關的新聞資訊，鏈接如下：

https://www.python.org/

官方文檔下載地址：

https://www.python.org/doc/

Python 安裝

Python 在多個平臺上都可以使用，不同的平臺有不同的安裝方式，下面是不同平臺上安裝的方法：

**Unix & Linux 平臺安裝 Python **

在 Unix & Linux 平臺安裝 Python 的簡單步驟如下：

• 打開 WEB 瀏覽器訪問 https://www.python.org/downloads/source/

• 選擇適用于?Unix/Linux的源碼壓縮包。

• 下載及解壓壓縮包。

• 如果你需要自定義一些選項修改?Modules/Setup

• 執行?./configure 腳本

• make

• make install

執行完上述步驟后，Python 會安裝在?/usr/local/bin?目錄中，Python 庫安裝在?/usr/local/lib/pythonXX，XX 為你使用的 Python 的版本號。

Window 平臺安裝 Python

安裝步驟如下：

• 打開 WEB 瀏覽器訪問 https://www.python.org/downloads/windows/

• 在下載列表中選擇Window平臺安裝包，包格式為：python-XYZ.msi?文件 ， XYZ 為你要安裝的版本號。

• 要使用安裝程序?python-XYZ.msi, Windows 系統必須支持?Microsoft Installer 2.0?搭配使用。只要保存安裝文件到本地計算機，然后運行它，看看你的機器支持 MSI。Windows XP 和更高版本已經有 MSI，很多老機器也可以安裝 MSI。

• 下載后，雙擊下載包，進入 Python 安裝向導，安裝非常簡單，你只需要使用默認的設置一直點擊"下一步"直到安裝完成即可。

MAC 平臺安裝 Python

MAC 系統一般都自帶有?Python2.x版本 的環境，你也可以在鏈接?https://www.python.org/downloads/mac-osx/?上下載最新版安裝。

環境變量配置

環境變量是由操作系統維護的一個命名的字符串，這些變量包含可用的命令行解釋器和其他程序的信息。path(路徑)存儲在環境變量中。

Unix 或 Windows 中路徑變量為PATH（UNIX 區分大小寫，Windows 不區分大小寫）。

在 Mac OS 中，安裝程序過程中改變了 python 的安裝路徑。如果你需要在其他目錄引用Python，你必須在 path 中添加 Python 目錄。

Unix/Linux 設置環境變量

有以下三種方法：

• 在 `csh shell` 中輸入：

setenv?PATH?"$PATH:/usr/local/bin/python"

• 在 bash shell (Linux)輸入:

export?PATH="$PATH:/usr/local/bin/python"?

• 在 sh 或者 ksh shell:?輸入

PATH="$PATH:/usr/local/bin/python"?

注意:?·/usr/local/bin/python· 是 Python 的安裝目錄。

Window 設置環境變量

兩種方法設置環境變量。

第一種是在命令提示框中(cmd) :?輸入

path=%path%;C:\Python?

注意:?C:\Python?是Python的安裝目錄。

也可以通過以下方式設置：

• 右鍵點擊"計算機"，然后點擊"屬性"

• 然后點擊"高級系統設置"

• 選擇"系統變量"窗口下面的 "Path",雙擊即可！

• 然后在 "Path" 行，添加 python 安裝路徑即可，所以在后面，添加該路徑即可。?ps：記住，路徑直接用分號"；"隔開！

• 最后設置成功以后，在cmd命令行，輸入命令"python"，就可以有相關顯示。

Anaconda 安裝

目前 Python 有兩個版本，Python 2 和 Python 3，并且兩個版本還有比較大的差異，所以推薦使用?Anaconda?庫來管理不同的環境。

官網地址：

https://www.anaconda.com/

1.Linux 安裝

1.前往官方下載頁面下載。有兩個版本可供選擇：Python 3.6 和 Python 2.7。

2.啟動終端，在終端中輸入命令?*md5sum /path/filename* 或?*sha256sum /path/filename*

• 注意：將該步驟命令中的?*/path/filename* 替換為文件的實際下載路徑和文件名。其中，path是路徑，filename為文件名。

• 強烈建議：

① 路徑和文件名中不要出現空格或其他特殊字符。

② 路徑和文件名最好以英文命名，不要以中文或其他特殊字符命名。

3.根據 Python 版本的不同有選擇性地在終端輸入命令：

? Python 3.6：?bash ~/Downloads/Anaconda3-5.0.1-Linux-x86_64.sh

? Python 2.7：?bash ~/Downloads/Anaconda2-5.0.1-Linux-x86_64.sh

• 注意：

① 首詞?bash?也需要輸入，無論是否用的 Bash shell。

② 如果你的下載路徑是自定義的，那么把該步驟路徑中的?~/Downloads?替換成你自己的下載路徑。

③ 除非被要求使用 root 權限，否則均選擇“Install Anaconda as a user”。

4.安裝過程中，看到提示“In order to continue the installation process, please review the license agreement.”（“請瀏覽許可證協議以便繼續安裝。”），點擊“Enter”查看“許可證協議”。

5.在“許可證協議”界面將屏幕滾動至底，輸入“yes”表示同意許可證協議內容。然后進行下一步。

6.安裝過程中，提示“Press Enter to accept the default install location, CTRL-C to cancel the installation or specify an alternate installation directory.”（“按回車鍵確認安裝路徑，按'CTRL-C'取消安裝或者指定安裝目錄。”）如果接受默認安裝路徑，則會顯示PREFIX=/home//anaconda<2 or 3>?并且繼續安裝。安裝過程大約需要幾分鐘的時間。

• 建議：直接接受默認安裝路徑。

7.安裝器若提示“Do you wish the installer to prepend the Anaconda<2 or 3> install location to PATH in your /home//.bashrc ?”（“你希望安裝器添加Anaconda安裝路徑在?/home//.bashrc?文件中嗎？”），建議輸入“yes”。

• 注意：

① 路徑?/home//.bash_rc?中?“”?即進入到家目錄后你的目錄名。

② 如果輸入“no”，則需要手動添加路徑，否則conda將無法正常運行。

8.當看到“Thank you for installing Anaconda<2 or 3>!”則說明已經成功完成安裝。

9.關閉終端，然后再打開終端以使安裝后的 Anaconda 啟動。或者直接在終端中輸入?source ~/.bashrc?也可完成啟動。

10.驗證安裝結果。可選用以下任意一種方法：

① 在終端中輸入命令?condal list?，如果 Anaconda 被成功安裝，則會顯示已經安裝的包名和版本號。

② 在終端中輸入python。這條命令將會啟動 Python 交互界面，如果 Anaconda 被成功安裝并且可以運行，則將會在 Python 版本號的右邊顯示“Anaconda custom (64-bit)”。退出 Python 交互界面則輸入?exit()?或?quit()?即可。

③ 在終端中輸入?anaconda-navigator?。如果 Anaconda 被成功安裝，則 Anaconda Navigator 將會被啟動。

2.Window 安裝

1.前往官方下載頁面下載。有兩個版本可供選擇：Python 3.6 和 Python 2.7，選擇之后根據自己操作系統的情況點擊“64-Bit Graphical Installer”或“32-Bit Graphical Installer”進行下載。

2.完成下載之后，雙擊下載文件，啟動安裝程序。

• 注意：

① 如果在安裝過程中遇到任何問題，那么暫時地關閉殺毒軟件，并在安裝程序完成之后再打開。

② 如果在安裝時選擇了“為所有用戶安裝”，則卸載 Anaconda 然后重新安裝，只為“我這個用戶”安裝。

3.選擇“Next”。

4.閱讀許可證協議條款，然后勾選“I Agree”并進行下一步。

5.除非是以管理員身份為所有用戶安裝，否則僅勾選“Just Me”并點擊“Next”。

6.在“Choose Install Location”界面中選擇安裝 Anaconda 的目標路徑，然后點擊“Next”。

• 注意：

① 目標路徑中不能含有空格，同時不能是“unicode”編碼。

② 除非被要求以管理員權限安裝，否則不要以管理員身份安裝。

7.在“Advanced Installation Options”中不要勾選“Add Anaconda to my PATH environment variable.”（“添加Anaconda至我的環境變量。”）。因為如果勾選，則將會影響其他程序的使用。如果使用 Anaconda，則通過打開 Anaconda Navigator或者在開始菜單中的“Anaconda Prompt”（類似macOS中的“終端”）中進行使用。

除非你打算使用多個版本的 Anaconda 或者多個版本的 Python，否則便勾選“Register Anaconda as my default Python 3.6”。

然后點擊“Install”開始安裝。如果想要查看安裝細節，則可以點擊“Show Details”。

8.點擊“Next”。

9.進入“Thanks for installing Anaconda!”界面則意味著安裝成功，點擊“Finish”完成安裝。

• 注意：如果你不想了解“Anaconda云”和“Anaconda支持”，則可以不勾選“Learn more about Anaconda Cloud”和“Learn more about Anaconda Support”。

10.驗證安裝結果。可選以下任意方法：

① “開始 → Anaconda3（64-bit）→ Anaconda Navigator”，若可以成功啟動Anaconda Navigator則說明安裝成功。

② “開始 → Anaconda3（64-bit）→ 右鍵點擊Anaconda Prompt → 以管理員身份運行”，在Anaconda Prompt中輸入?conda list?，可以查看已經安裝的包名和版本號。若結果可以正常顯示，則說明安裝成功。

3.Mac 安裝

兩種安裝方法，第一種是圖形界面安裝：

前往官方下載頁面下載。有兩個版本可供選擇：Python 3.6 和 Python 2.7，目前推薦選擇前者，也可以根據自己學習或者工作需求選擇不同版本。選擇版之后點擊“64-Bit Graphical Installer”進行下載。

完成下載之后，雙擊下載文件，在對話框中“Introduction”、“Read Me”、“License”部分可直接點擊下一步

“Destination Select”部分選擇“Install for me only”并點擊下一步。

• 注意：若有錯誤提示信息“You cannot install Anaconda in this location”則重新選擇“Install for me only”并點擊下一步。

4.“Installation Type”部分，可以點擊“Change Install Location”來改變安裝位置。標準的安裝路徑是在用戶的家目錄下。若選擇默認安裝路徑，則直接點擊“Install”進行安裝。

5.等待“Installation”部分結束，在“Summary”部分若看到“The installation was completed successfully.”則安裝成功，直接點擊“Close”關閉對話框。

6.在 mac 的 Launchpad 中可以找到名為 “Anaconda-Navigator” 的圖標，點擊打開。

7.若“Anaconda-Navigator”成功啟動，則說明真正成功地安裝了Anaconda；如果未成功，請務必仔細檢查以上安裝步驟。

8.完成安裝

第二種方法，命令行安裝：

1.前往官方下載頁面下載。有兩個版本可供選擇：Python 3.6 和 Python 2.7，目前推薦選擇前者，也可以根據自己學習或者工作需求選擇不同版本。選擇版之后點擊“64-Bit Graphical Installer”進行下載。

2.完成下載之后，在mac的Launchpad中找到“其他”并打開“終端”。

? 安裝Python 3.6：?bash ~/Downloads/Anaconda3-5.0.1-MacOSX-x86_64.sh

? 安裝Python 2.7：?bash ~/Downloads/Anaconda2-5.0.1-MacOSX-x86_64.sh

如果下載路徑是自定義，將路徑中的~/Downloads?替換為你下載的路徑，此外如果更改過下載的文件名，那么也將?Anaconda3-5.0.1-MacOSX-x86_64.sh?更改為你修改的文件名。

ps：強烈建議不要修改文件名，如果重命名，也要采用英文進行命名。

3.安裝過程中，看到提示“In order to continue the installation process, please review the license agreement.”（“請瀏覽許可證協議以便繼續安裝。”），點擊“Enter”查看“許可證協議”。

4.在“許可證協議”界面將屏幕滾動至底，輸入“yes”表示同意許可證協議內容。然后進行下一步。

5.安裝過程中，提示“Press Enter to confirm the location, Press CTRL-C to cancel the installation or specify an alternate installation directory.”（“按回車鍵確認安裝路徑，按'CTRL-C'取消安裝或者指定安裝目錄。”）如果接受默認安裝路徑，則會顯示?PREFIX=/home//anaconda<2 or 3>?并且繼續安裝。安裝過程大約需要幾分鐘的時間。

• 建議：直接接受默認安裝路徑。

6.安裝器若提示“Do you wish the installer to prepend the Anaconda install location to PATH in your /home//.bash_profile ?”（“你希望安裝器添加Anaconda安裝路徑在/home//.bash_profile?文件中嗎？”），建議輸入“yes”。

• 注意：

① 路徑?/home//.bash_profile?中?即進入到家目錄后你的目錄名。

②如果輸入“no”，則需要手動添加路徑。添加?export PATH="//bin:$PATH"?在?.bashrc?或者?.bash_profile?中。其中，?替換為你真實的Anaconda安裝路徑。

7.當看到“Thank you for installing Anaconda!”則說明已經成功完成安裝。

8.關閉終端，然后再打開終端以使安裝后的 Anaconda 啟動。

9.驗證安裝結果。可選用以下任意一種方法：

• 在終端中輸入命令?condal list?，如果 Anaconda 被成功安裝，則會顯示已經安裝的包名和版本號。

• 在終端中輸入?python?。這條命令將會啟動 Python 交互界面，如果 Anaconda 被成功安裝并且可以運行，則將會在Python版本號的右邊顯示“Anaconda custom (64-bit)”。退出 Python 交互界面則輸入?exit()?或?quit()?即可。

• 在終端中輸入?anaconda-navigator?。如果 Anaconda 被成功安裝，則 Anaconda Navigator 的圖形界面將會被啟動。

Anaconda 使用

簡單介紹幾個 Anaconda 的基本使用命令：

1.查看版本

conda?--version

2.創建環境

#?基本命令 conda?create?--name?&lt;env_name&gt;?&lt;package_names&gt; #?例子：創建一個?python3.6?的環境,?環境名字為?py36 conda?create?-n?py36?python=3.6

3.刪除環境

conda?remove?-n?py36?--all

4.激活環境

source?activate?py36

5.退出環境

source?deactivate

Jupyter Notebook 安裝

1.簡介

Jupyter Notebook?是一個開源的 Web 應用程序，允許用戶創建和共享包含代碼、方程式、可視化和文本的文檔。它的用途包括：數據清理和轉換、數值模擬、統計建模、數據可視化、機器學習等等。它具有以下優勢：

• 可選擇語言：支持超過40種編程語言，包括 Python、R、Julia、Scala等。

• 分享筆記本：可以使用電子郵件、Dropbox、GitHub 和 Jupyter Notebook Viewer 與他人共享。

• 交互式輸出：代碼可以生成豐富的交互式輸出，包括 HTML、圖像、視頻、LaTeX 等等。

• 大數據整合：通過 Python、R、Scala 編程語言使用 Apache Spark 等大數據框架工具。支持使用 pandas、scikit-learn、ggplot2、TensorFlow 來探索同一份數據。

2.安裝

有兩種安裝的方式，分別是通過?Anaconda?安裝和命令行安裝。

第一種方式就是安裝?Anaconda?，它附帶 Jupyter Notebook 等常用的科學計算和數據科學軟件包。

第二種通過命令行安裝，命令如下，根據安裝的 Python 選擇對應的命令安裝即可。

#?Pyhton?3 python3?-m?pip?install?--upgrade?pip python3?-m?pip?install?jupyter#?Python?2 python?-m?pip?install?--upgrade?pip python?-m?pip?install?jupyter

3.運行和使用

運行 Jupyter Notebook 的方法很簡單，只需要在系統的終端(Mac/Linux 的 Terminal，Window 的 cmd) 運行以下命令即可：

jupyter?notebook

官方文檔地址如下：

https://jupyter.org/documentation

Pycharm 安裝

Pycharm 是 Python 的一個 IDE，配置簡單，功能強大，而且對初學者友好，下面介紹如何安裝和簡單配置 Pycharm。

1.安裝

Pycharm?提供?免費的社區版?與?付費的專業版。專業版額外增加了一些功能，如項目模板、遠程開發、數據庫支持等。個人學習?Python?使用免費的社區版已足夠。

安裝過程照著提示一步步操作就可以了。注意安裝路徑盡量不使用帶有?中文或空格?的目錄，這樣在之后的使用過程中減少一些莫名的錯誤。

2.配置

Pycharm?提供的配置很多，這里講幾個比較重要的配置

編碼設置：

Python?的編碼問題由來已久，為了避免一步一坑，Pycharm?提供了方便直接的解決方案

img

在?IDE Encoding?、Project Encoding?、Property Files?三處都使用?UTF-8?編碼，同時在文件頭添加

#-*-?coding:?utf-8?-

這樣在之后的學習過程中，或多或少會避免一些編碼坑。

解釋器設置：

當有多個版本安裝在電腦上，或者需要管理虛擬環境時，Project Interpreter?提供方便的管理工具。

img

在這里可以方便的切換?Python?版本，添加卸載庫等操作。

修改字體：

在?Editor?→?Font?選項下可以修改字體，調整字體大小等功能。

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快捷鍵設置：

在 windows 下一些最常用的默認快捷鍵：

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Pycharm?也為不同平臺的用戶提供了定制的快捷鍵方案，習慣了用emacs、vim、vs的同學，可以直接選擇對應的方案。

img

同時，Pycharm?也提供了自定義快捷鍵的功能。

img

修改完成之后就去試試效果吧！

3.調試

強大的?Pycharm?為我們提供了方便易用的斷點調試功能，步驟如下圖所示：

img

簡單介紹一下調試欄的幾個重要的按鈕作用：

img

Resume Program：斷點調試后，點擊按鈕，繼續執行程序；

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Step Over?：在單步執行時，在函數內遇到子函數時不會進入子函數內單步執行，而是將子函數整個執行完再停止，也就是把子函數整個作為一步。有一點,經過我們簡單的調試,在不存在子函數的情況下是和Step Into效果一樣的（簡而言之，越過子函數，但子函數會執行）；

img

Step Into：單步執行，遇到子函數就進入并且繼續單步執行（簡而言之，進入子函數）；

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Step Out?： 當單步執行到子函數內時，用step out就可以執行完子函數余下部分，并返回到上一層函數。

如果程序在某一步出現錯誤，程序會自動跳轉到錯誤頁面，方便我們查看錯誤信息

如何在 Python 中使用斷點調試 - Crossin的編程教室 - 知乎專欄

另外，PyCharm 還提供了一個方便調試的小功能，但隱藏得比較深，參見：

pycharm 如何程序運行后，仍可查看變量值？ - 知乎專欄

4.Python 控制臺

為了方便用戶，Pycharm?提供了另一個貼心的功能，將?Python shell?直接集成在軟件中，調出方法如下：

img

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參考：

• 《Python 編程從入門到實踐》

• https://medium.com/fintechexplained/everything-about-python-from-beginner-to-advance-level-227d52ef32d2

• http://www.runoob.com/python/python-tutorial.html

• https://zhuanlan.zhihu.com/p/32925500

• https://zhuanlan.zhihu.com/p/32320214

• https://zhuanlan.zhihu.com/p/26066151

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小結

本文主要是簡單整理了在各個不同操作系統上的 Python 安裝，包括 Anaconda、Jupyter Notebook 以及 Pycharm 的安裝方法。

因為公眾號開通時間比較晚，所以一直沒有留言功能，不過現在找到一個留言助理提供留言板功能，可以掃描下方二維碼進行留言，或者點擊原文進行留言！

可以留言分享下第一次安裝配置 Python?或者是 Anaconda、Jupyter Notebook?以及 Pycharm?時候遇到過的坑或者問題。

歡迎關注我的微信公眾號--機器學習與計算機視覺，或者掃描下方的二維碼，大家一起交流，學習和進步！

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總結

以上是生活随笔為你收集整理的Python 基础入门--简介和环境配置的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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