Python 零基础入门课程笔记（第一节）

Python 零基础入门课程笔记（第一节）

本节课程是一个面向零基础学习者的 Python 入门课程的第一部分，系统讲解了环境搭建、print 输出函数、input 输入函数、格式化输出以及变量与对象的基础概念，为后续深入的数据类型与程序结构学习奠定基础。

课程整体介绍

大家好，我是倪。这是一期零基础入门 Python 的课程，预计时长为 2 到 3 个小时，将完整讲完。本课程适用于以下方向的学习者：

• 人工智能
• 深度学习
• 机器学习
• Python 开发
• 爬虫开发

本课程整体内容分为四个主要部分：

此外，课程还包含后续的数据分析内容，涉及数据分析三剑客 —— NumPy、Pandas、Matplotlib（原文中提及为 "long ppas没p友group" 等，按常见术语记作 NumPy、Pandas 和 Matplotlib 等库），这三个库可用于数据挖掘、深度学习绘图、机器学习数据处理，并会配合机器学习和深度学习的库结合理论与项目进行讲解。

环境搭建

Anaconda 安装与环境管理

学习本节之前，需要先搭建好 Python 开发环境。推荐使用 Anaconda 管理环境。

安装步骤：

1. 打开浏览器，搜索 "Anaconda"，点击第一个结果。
2. 点击 "Download" 按钮，选择对应自己电脑的版本下载（Windows、macOS、Linux），本课程以 Windows 为例。
3. 下载完成后得到一个可执行的 .exe 文件，双击开始运行安装。
4. 点击 "Next"，点击 "I Agree" 同意协议。
5. 选择安装路径（C 盘或 D 盘均可），注意尽量不要有中文路径，安装在纯英文路径最好。
6. 点击下一步，选项三者全选，然后点击 "Install" 安装。

环境管理操作：

安装完成后，打开开始菜单，搜索 "Anaconda3" 文件夹，其中对应有一个终端 —— Anaconda Prompt（Anaconda 终端）。可以使用它管理配置环境，Anaconda 可以同时拥有多个不同的 Python 环境。

使用 conda 指令进行环境管理：

conda env list

说明：

• env 即 environment（环境）
• conda env list 代表查看当前有哪些 Python 环境
• base 就是基础环境，此外还可创建其他自定义环境（如课程中提到的 test 环境）

编译器安装与配置

安装编译器可使用 VS Code 或 PyCharm 等工具。本课程以 VS Code 为例：

1. 打开 VS Code 官网，点击 "Download" 下载最近版本（Windows 版本，其他版本对应 macOS、Linux 等）。
2. 双击安装文件，按照引导一键安装即可。

开发环境配置步骤：

1. 打开 VS Code，点击"文件"→"打开文件夹"。之前需要先创建一个文件夹（例如在 D 盘创建一个 PythonCode 文件夹）。
2. 打开后 VS Code 会弹窗询问"是否信任此文件夹"，点击"信任"即可。
3. 在右上角选择 Python 解释器环境（课程中使用的是 test 环境）。
4. 在左侧"扩展"面板中安装以下扩展：

• Python 扩展（第一个，包含了解释器功能）
• Jupyter 扩展（ Jupyter ，第一个即可）

1. 使用快捷键 Ctrl + Shift + E 返回文件资源管理器视图。
2. 在左侧文件夹空白处右键 → "新建文件"，可以创建一个 Python入门.ipynb 文件（Jupyter 格式文件）。如果文件名已存在，可改为 Python入门一。
3. 新建后点击"选择内核"，选择 Python 内核即可。

文件格式说明：

• .ipynb 后缀：Jupyter 格式文件，适合多行代码的编写
• .py 后缀：Python 脚本文件

在 Jupyter 单元格中，右侧下拉框可以选择单元格类型 —— Python 代码单元格（可运行代码）和 Markdown 单元格（可写注释/标题）。Markdown 单元格中可以使用 # 标识一级标题等。

print 输出函数

基本用法

print 是 Python 中最常见、最基础的内置输出函数。其基本语法结构为：

print(输出内容)

括号内放置需要输出的内容，可以输出多种类型：

print(1)          # 输出整型 1
print(2)          # 输出整型 2
print(123)        # 输出整型 123
print("HelloWorld")  # 输出字符串 HelloWorld（需用双引号括起来）

注意事项：

• 括号必须是英文括号，使用中文括号会导致报错
• 字符串需要用双引号（或英文单引号）括起来
• 代码中的引号和符号都必须是英文状态下的

print 函数的完整参数

print 函数包含多个参数：

1. 输出内容（ *values* ）：要输出的一个或多个值，例如 123、"HelloWorld"
2. 分隔符（ sep ）：多个输出值之间的间隔符，默认是一个空格
3. 末尾换行符（ end ）：输出结束后的末尾字符，默认为 "\n" （换行）
4. 文件写入（ file ）：控制文件的写入目标
5. 刷新流（ flush ）：控制刷新输出缓冲

sep 参数：分隔符

默认情况下，print 打印多个值时，各值之间用空格分隔。可以通过 sep 参数修改分隔符：

print(1, 2, 3, 4)                          # 默认：1 2 3 4（空格分隔）
print(1, 2, 3, 4, sep="->")                # 修改为箭头分隔：1->2->3->4

说明：

• 使用逗号 , 隔开多个输出值
• sep 默认值为一个空格
• 将 sep 改为 "->" 后，输出值之间的分隔符变为箭头

代码中的 # 表示注释，用于增加代码的可阅读性，程序不会执行注释内容，只执行 print 打印语句。

end 参数：末尾字符

end 参数控制打印结束时末尾添加的字符。默认情况下每条 print 语句结束后自动换行（等价于 end="\n" ）。

print(1, 2, 3)            # 输出在两行（默认 end="\n"）
print(1, 2, 3)

print(1, 2, 3, end="\t")  # 改为制表符，不换行
print(1, 2, 3)

说明：

• 默认 end="\n"，\n 代表换行
• 将 end 改为 "\t" （制表符，大小相当于三个空格），输出后不会换行，而是加上一个制表符大小

实际用途：该参数在之后打印九九乘法表时会用到。所有符号（引号和括号）必须使用英文格式，中文会导致错误。

file 参数：文件写入

print 函数的 file 参数可以指定将输出写入到文件中，而不是显示在屏幕上。

使用 open 函数打开文件：

f = open("报错.txt", "a")          # "a" 代表追加模式（append）
print("HelloWorld", file=f)        # 将内容写入文件
f.close()                          # 关闭文件

说明：

• open 函数用于打开一个 txt 文本文件
• "a" （append）代表追加模式，即在文件后面继续写入
• "w" （write）代表写入模式，会覆盖原文件内容
• 文件内容可以是 Python 报错信息（如语法错误、缩进错误、名称错误等）或其他任意文本
• 写入完成后需要调用 f.close() 关闭文件

推荐用法 —— with 语句：

with open("文件.txt", "a") as f:
    print("要写入的内容", file=f)

用 with 语句的优势：写入完成后会自动关闭文件，无需手动调用 close()。此外，如果指定的文件不存在，open 函数会自动创建该文件。例如指定 "1.txt" 而该文件不存在时，会先自动创建再写入。

附加说明："a" 模式做追加时内容加在文件最后一行；"w" 模式会覆盖原内容，例如在后面加一个 1 就能看到开头内容被覆盖。另外，Python 语言对缩进要求比较严格，这一点会在后续章节详细讲解，但相比 C/C++，Python 的写法会更简单。

格式化输出

格式化输出的含义：给定一个模板，按照模板格式进行输出。根据不同数据类型需要使用不同的格式化字符。

常用格式化字符

最常用的是字符串（ %s ）、整数（ %d ）和浮点数（ %f ）。

三种格式化输出方法

方法一：使用 % 进行基础格式化

print("我的名字是%s，年龄%d岁" % ("零一", 18))

• 字符串对应 %s，整型对应 %d
• 在字符串末尾使用 % 加上要传入的值（多个值用括号括起，逗号分隔）
• %s 对应第一个值（名字），%d 对应第二个值（年龄）

方法二：使用 format 函数

print("我的名字是{}，年龄{}岁".format("零一", 18))

• 字符串中用 {} 占位
• 后面调用 .format() 方法传入对应的值（名字和年龄）
• 用双引号定义的值如 "零一" 是字符串类型；18 是整型，无需标明类型

方法三：F 表达式格式化输出（推荐）

name = "零一"
age = 18

print(f"我的名字是{name}，年龄{age}岁")

写法要点：

• 在字符串前加 f
• 字符串中需要用大括号 {} 引用变量名
• 推荐先成对敲出括号、引号和大括号，再填入内容

F 表达式的优势

示例场景：需要输出三句姓名和年龄的信息：

# 不使用变量的写法：需要每行修改年龄
print("我的名字是零一，年龄18岁")
print("我的名字是零一，年龄18岁")
print("我的名字是零一，年龄18岁")

如果年龄从 18 变为 19，每行都需要单独修改；如果只改了一行，其他行仍是旧值。

使用 F 表达式的写法：

name = "零一"
age = 18

print(f"我的名字是{name}，年龄{age}岁")
print(f"我的名字是{name}，年龄{age}岁")
print(f"我的名字是{name}，年龄{age}岁")

此时只需要将变量 age 的值改为 19 或 20，所有输出的年龄都随之改变。这体现了 F 表达式的便捷性：统一修改变量值，且能更清晰地看出输出的变量。

input 输入函数

基本使用

input 是 Python 的内置输入函数。它会在控制台显示提示信息，并等待用户输入：

input("请输入一些内容：")

关键特性：

• 函数运行时会显示提示文字（如"请输入一些内容"），并有一个输入框/控制台等待输入
• 可以输入数字或字符串
• 如果不在控制台输入，程序会一直悬挂（等待）在这里，直到输入完成或被终止
• 输入的内容总是以字符串形式返回，无论输入的是整型还是其他类型

使用变量接收输入

a = input("请输入一些内容：")
print(a)

将输入的内容赋值给变量 a，再通过 print 打印输出。也可以结合 type() 函数查看变量类型：

a = input("请输入一些内容：")
print(a)
print(type(a))      # 查看 a 的类型

输入 123 后，type(a) 显示为 <class 'str'>（字符串类型）。

类型强制转换

如果希望将输入的字符串转换为其他类型，可以使用类型强制转换函数：

a = int(input("请输入一些内容："))
print(a)
print(type(a))

• int() 将字符串转换为整型
• 输入 123 后，类型变为 <class 'int'>

实际应用场景：例如变量 age（年龄）显然是整型，因此需要对其做类型强制转换。这在后续编程中会经常用到。

变量与对象

核心定义

变量：将数据在内存中存储后赋予的一个名称，这个名称就是变量。可以理解为给内存中的数据起的一个"门牌号"。

对象：被存储的数据本身。对象是有类型的。例如在 a = 1 中，1 就是一个对象，它是 int（整型）类型。

对象的三要素

每个对象都有三个要素：

1. ID 地址：对象在内存中的具体地址（唯一标识符），例如 2024... 等
2. 类型（type）：对象的数据类型，例如 int 整型
3. 值（value）：对象的具体内容，例如 1

变量的特性

变量是没有类型的。 变量 A 本身没有类型，其类型在赋值时自动决定。Python 是一门动态型解释语言，在赋值时（如 A = 1 ），类型会在复制过程中自动确定 —— 1 是整型，那么变量 A 就表示整型。

类型只存在于对象之中，存在于数据（如 1 ）之中，变量只是引用了这个对象。

等号 `=` 不是数学意义上的等号，而是赋值运算符。

内存示意图

以 A = 1 为例，内存中发生的过程：

堆内存中：
┌───────────────────────┐
│       对象 (1)          │
│  ID地址: 2024xxxx       │
│  类型: int              │
│  值: 1                  │
└───────────────────────┘
         ↑  指向（引用）
┌───────────────────────┐
│   变量名 A              │
│  存储内容: 对象的ID地址  │
└───────────────────────┘

具体过程：

1. 在堆内存中开辟一块内存空间，存储对象（如 1 ），包含其值、ID 地址和类型三要素
2. 在栈内存中开辟一块空间，存储变量名（如 A ）
3. 变量名中存储的是对象的 ID 地址（如 2024... ）
4. 变量通过这个 ID 地址指向该对象

这类似于 C 语言中的指针机制，可以理解为一种异曲同工的工作原理。

变量的命名规则

变量命名必须遵循以下规则：

1. 只能用数字、字母和下划线（`_`）组成
2. 不能以数字开头（如 1a 不合法）
3. 不能是 Python 的关键字（如 for、while、False、True 等）
4. 变量名区分大小写：大写 A 和小写 a 是两个不同的变量

Python 中的关键字：可以通过以下代码查看：

import keyword
print(keyword.kwlist)

其中包含 False、True、and、as、for 等许多关键字，这些都不能用作变量名。

变量的基本操作与 ID 地址验证

定义变量并输出：

A = 1
print(A)    # 输出 1

查看对象的 ID 地址：

A = 123
print(id(A))    # 输出对象的 ID 地址，如 209...

将 A 改为不同的值（如 12 ），再次打印 id(A) 会得到不同的 ID 地址。每个对象拥有唯一的标识符，不同的对象（不同的值）对应不同的 ID 地址。

变量在深度学习场景中的应用示例

epoch = 100
acc = 0.8

print(f"训练的总轮数为{epoch}，得到的ACC为{acc}")
# 输出：训练的总轮数为100，得到的ACC为0.8

• epoch 代表训练轮数（整型）
• acc 代表准确率（浮点数）
• 这对应了后续深度学习模型训练中需要输出的变量，如 epoch（轮数）、acc（准确率）等指标

方法与步骤总结

1. 搭建环境：安装 Anaconda → 创建/管理 Python 环境 → 安装编译器（VS Code）
2. 配置编译器：打开文件夹 → 安装 Python 和 Jupyter 扩展 → 选择 Python 解释器 → 新建 .ipynb 文件
3. 学习 print 输出：掌握基本输出、sep 分隔符、end 末尾字符、file 文件写入参数
4. 学习格式化输出：掌握 % 格式化、format 函数、F 表达式三种方式，重点掌握 F 表达式
5. 学习 input 输入：掌握基本输入、接收变量、字符串返回特性、int() 类型转换
6. 理解变量与对象：掌握对象三要素（ID、类型、值）、变量的引用本质、命名规则

总结

本节课程完成了 Python 入门的第一部分，主要成果包括：

• 环境搭建：通过 Anaconda 管理 Python 环境，使用 VS Code 配置开发环境
• print 输出函数：掌握了多参数（sep、end、file）的使用方法，包括自定义分隔符、末尾字符和文件写入
• 格式化输出：重点学习了 F 表达式这一定义变量后统一修改的便捷方式，同时了解 % 和 format 两种方法
• input 输入函数：理解了输入总是返回字符串、可用 int() 做类型转换的特性
• 变量与对象：建立了 Python 中变量名通过 ID 地址引用对象的核心内存模型，掌握命名规则

需要说明的几个点：

• 关于"对象"的术语，原文特别指出 *"此对象非彼对象"*，这里指的是数据存储层面的对象概念，为后续面向对象编程的学习做了铺垫
• Python 对缩进要求严格，这一点将在后续章节详细展开
• 课程配套的课件与代码会发布在评论区供学习者获取