1 编程环境准备
工欲善其事,必先利其器
大纲:
什么是python语言
为什么学习python
anaconda环境的安装
notebook的界面和基本使用
什么是Python
Python的中文意义是蟒蛇,在上世纪九十年代初由Guido设计出来的一种通用型编程语言。Python是他非常喜爱的一个喜剧团体的名字,所以借用过来作为该语言的名称。Python的设计哲学强调代码的可读性和简洁的语法,尤其是使用空格缩进划分代码块,而非使用大括号或者关键词。相比于C++或Java,Python让开发者能够用更少的代码表达想法。所以在Python圈,有一句常见的宣传口号叫作,“人生苦短,我用Python”。也有人说,Python的代码,读起来就和英文一样自然清晰。
Python语言的特点是优雅、简单、高效。它的语法非常的简短干练,没有一点多余的语法结构。而且python对格式进行强制的限制,将格式整齐划一,就感觉在写诗一样优雅美丽。它简单易学,特别适合初学者,不但入门容易,而且将来深入下去,可以编写那些非常非常复杂的程序。Python有非常强大的第三方库,基本上你想通过计算机实现任何功能,Python官方库里都有相应的模块进行支持,大大降低开发周期,避免重复造轮子。
为什么学习Python
Python已经成功应用在多个领域中,例如云计算,Web开发,系统运维,大数据分析,当然还有最重要的人工智能领域。基于深度学习而发展出来的人工智能本质上已经无法离开python的支持,目前世界上优秀的深度学习框架如Google的TransorFlow 、FaceBook的PyTorch以及开源社区的神经网络库Karas等首选用python接口来调用。
根据业界知名的TIOBE开发语言排行榜,Python一直在所有编程语言中稳居前三的位置。在特定领域更是独占鳌头,它是当今大学里授课最多的第一语言,在统计领域排名第一,在人工智能编程方面排名第一。
而且,python拥有Numpy、sklearn、pandas等大量做数据处理、分析建模和绘图的成熟工具库,Python在数据科学方面的优秀特性,又能够很好地启发孩子们的数字感觉,促进他们在数学方面的发展。
Anaconda环境安装
Anaconda,中文名叫做巨蟒,是一个用于科学计算的Python发行版,支持 Linux, Mac, Windows系统,提供了包管理与环境管理的功能,可以很方便地解决多版本python并存、切换以及各种第三方包安装问题。它将一切科学计算相关的Python工具包都打包好,大大简化了安装流程,同时还能使用不同的虚拟环境隔离不同要求的项目,非常的省时省心。
Anaconda Navigator :用于管理工具包和环境的图形用户界面,众多管理命令也可以在 Navigator 中点击菜单实现。
Jupyter notebook :基于web的交互式计算环境,可以编辑易于人们阅读的文档,用于展示数据分析的过程。这个notebook将是我们的重点。
Anaconda Prompt :如果你是win操作系统,你可以通过这个命令行界面来执行一些高级指令,如果是Mac用户可以直接在终端中运行。
Jupyter notebook是我们学习后面课程的重要工具,启动它很简单,只需要在菜单中点击Jupyter Notebook就可以了,等待一会后它会启动一个浏览器,我们可以在这个浏览器中进行操作。你也可以在命令行界面输入“jupyter notebook”来启动它。
Notebook的界面和使用
Jupyter Notebook 是一个交互式的计算笔记本,它本质是一个Web 应用程序,便于创建和共享文学化程序文档,支持实时代码,数学方程,可视化和 Markdown,还可以插入图片,视频,音频,等等,都可以保存在一份文档中。这些文档是保存为后缀名为.ipynb的文件,不仅便于版本控制,也方便与他人共享。此外,文档还可以导出为:HTML、PDF等格式。
Jupyter Notebook可以说是一个加强版的代码编辑器,我们会用它做为主要的编程环境,它的主要特点包括:
编程时具有语法高亮、缩进、tab补全的功能。
可直接通过浏览器运行代码,同时在代码块下方展示运行结果。
以富媒体格式展示计算结果。富媒体格式包括:HTML,LaTeX,PNG,SVG等。
对代码编写说明文档或语句时,支持Markdown语法。
启动notebook之后,我们可以在浏览器中看它的界面如下图。
当你启动notebook时,所在的目录称之为启动目录。你可以通过点击目录连接来跳转到你需要去的地方。然后可以选择New来新建一个ipynb文件,或是打开一个现有的文件。
进入ipynb文件后,notebook的使用界面如上图,简单介绍如下:
最上面一行称之为标题栏,在这一栏我们可以修改文件的名称。
下面一栏是菜单栏,这一栏可以有各种功能选项可以操作
再下面一栏是工具栏,一些常用功能被做成按键的形式放在上面,最常用的是运行代码(Run)。
后面则是输入栏,又称之为Cell,你可以在里面输入python代码了,可以看到图上有几个Cell,其中前面几个是文字说明,只有print("hello")那一行才是真正的代码Cell,后面的是输出结果。
菜单栏中的主要功能介绍如下:
File,可以用于文件的保存、导出等操作。
Edit,可用于Cell的各种编辑操作。
Cell,可以用于对某个或某些Cell进行运行的操作。
Kernel,是对当前运行的后台引擎进行重启或终止的操作。
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