(完整版)python學(xué)習(xí)課件

匯報人:2023-12-25(完整版)python學(xué)習(xí)課件課件目錄CONTENCTPython基礎(chǔ)知識Python進(jìn)階特性Python標(biāo)準(zhǔn)庫及常用模塊解析Python高級特性探討Python數(shù)據(jù)分析與可視化實(shí)踐Python爬蟲開發(fā)與實(shí)戰(zhàn)演練Python在Web開發(fā)領(lǐng)域應(yīng)用舉例01Python基礎(chǔ)知識Python的起源與發(fā)展Python由GuidovanRossum于1989年發(fā)明，1991年首次公開發(fā)行。經(jīng)過三十多年的發(fā)展，Python已經(jīng)成為最受歡迎的編程語言之一。Python的特點(diǎn)Python是一種解釋型、面向?qū)ο蟆討B(tài)數(shù)據(jù)類型的高級程序設(shè)計語言。它具有簡潔明了的語法，使得代碼易于閱讀和理解；同時擁有豐富的庫和框架，方便開發(fā)者快速構(gòu)建應(yīng)用程序。Python的應(yīng)用領(lǐng)域Python在Web開發(fā)、數(shù)據(jù)分析、人工智能、機(jī)器學(xué)習(xí)、網(wǎng)絡(luò)爬蟲等領(lǐng)域都有廣泛的應(yīng)用。Python簡介Python的安裝IDE的選擇與配置虛擬環(huán)境的搭建介紹Python的安裝步驟，包括下載Python安裝包、安裝Python解釋器以及配置環(huán)境變量等。推薦幾款常用的PythonIDE，如PyCharm、VisualStudioCode等，并介紹它們的安裝和配置方法。講解如何使用venv、virtualenv等工具搭建Python虛擬環(huán)境，實(shí)現(xiàn)不同項目之間的環(huán)境隔離。Python安裝與配置80%80%100%變量、數(shù)據(jù)類型與運(yùn)算符介紹Python中變量的概念，以及如何定義和使用變量。詳細(xì)講解Python中的基本數(shù)據(jù)類型，包括整數(shù)、浮點(diǎn)數(shù)、布爾值、字符串、列表、元組、字典和集合等。介紹Python中的算術(shù)運(yùn)算符、比較運(yùn)算符、邏輯運(yùn)算符、位運(yùn)算符和賦值運(yùn)算符等，以及它們的用法和優(yōu)先級。變量的定義與使用數(shù)據(jù)類型運(yùn)算符條件語句循環(huán)語句異常處理控制流語句介紹Python中的for循環(huán)和while循環(huán)，以及break和continue語句在循環(huán)中的使用。詳細(xì)講解Python中的異常處理機(jī)制，包括try-except語句的用法和異常類型的介紹。講解Python中的if條件語句，包括單分支、雙分支和多分支結(jié)構(gòu)，以及條件表達(dá)式的使用方法。02Python進(jìn)階特性01020304函數(shù)定義函數(shù)調(diào)用參數(shù)傳遞局部變量與全局變量函數(shù)定義與調(diào)用Python支持位置參數(shù)、默認(rèn)參數(shù)、可變參數(shù)和關(guān)鍵字參數(shù)等多種參數(shù)傳遞方式。通過函數(shù)名及所需參數(shù)調(diào)用函數(shù)，執(zhí)行函數(shù)體中的代碼。使用`def`關(guān)鍵字定義函數(shù)，指定函數(shù)名、參數(shù)列表和函數(shù)體。在函數(shù)內(nèi)部定義的變量為局部變量，函數(shù)外部定義的變量為全局變量。類與對象屬性與方法繼承與多態(tài)封裝與訪問控制面向?qū)ο缶幊袒A(chǔ)類是對象的藍(lán)圖或模板，對象是類的實(shí)例。使用`class`關(guān)鍵字定義類。類中定義的變量為屬性，定義的函數(shù)為方法。通過對象可以訪問其屬性和方法。子類可以繼承父類的屬性和方法，并可以實(shí)現(xiàn)多態(tài)，即子類可以重寫父類的方法。使用`__init__`方法初始化對象狀態(tài)，使用訪問控制符控制屬性的訪問權(quán)限。模塊導(dǎo)入與使用使用`import`關(guān)鍵字導(dǎo)入模塊，可以使用`from...import...`導(dǎo)入模塊中的特定部分。導(dǎo)入模塊后，可以使用模塊中定義的函數(shù)、類和變量等。可以將自己的Python代碼組織成模塊，方便重用和分享。包是一個包含多個模塊的目錄，可以使用相對導(dǎo)入和絕對導(dǎo)入來引用包中的模塊。模塊導(dǎo)入模塊使用自定義模塊包與模塊Python中常見的錯誤類型包括語法錯誤、運(yùn)行時錯誤和邏輯錯誤等。錯誤類型使用`try...except`語句塊捕捉異常，并處理異?；?qū)⑵鋫鬟f給上層調(diào)用棧。異常捕捉可以通過繼承內(nèi)置異常類來定義自己的異常類，實(shí)現(xiàn)更精細(xì)的錯誤處理。自定義異常使用Python標(biāo)準(zhǔn)庫中的`logging`模塊記錄程序運(yùn)行過程中的日志信息，便于排查問題。日志記錄錯誤處理與異常捕捉03Python標(biāo)準(zhǔn)庫及常用模塊解析文件基本操作文件路徑處理文件內(nèi)容迭代文件編碼處理文件操作與IO流處理os.path模塊提供了豐富的文件路徑處理功能，如路徑拼接、分解、判斷文件或目錄是否存在等。通過`for`循環(huán)可以逐行讀取文件內(nèi)容，便于對大型文件進(jìn)行處理。Python支持多種文件編碼格式，如UTF-8、GBK等，可以通過指定編碼格式進(jìn)行文件的讀寫操作。Python提供了內(nèi)置的文件操作函數(shù)，如`open()`、`read()`、`write()`等，用于創(chuàng)建、讀取、寫入文件。datetime模塊提供了獲取當(dāng)前時間、格式化時間、解析時間等功能，可以方便地處理時間數(shù)據(jù)。時間獲取與格式化時間運(yùn)算時區(qū)處理定時任務(wù)datetime模塊支持時間的加減運(yùn)算，可以計算時間差、日期偏移等。Python支持時區(qū)處理，可以通過`pytz`等第三方庫進(jìn)行時區(qū)轉(zhuǎn)換和計算。time模塊提供了定時器功能，可以設(shè)定定時任務(wù)，實(shí)現(xiàn)定時執(zhí)行特定代碼。時間日期處理模塊datetime和timePython的`json`模塊可以將JSON格式的字符串解析為Python對象，如列表、字典等。JSON數(shù)據(jù)解析Python對象可以序列化為JSON格式的字符串，便于存儲和傳輸。JSON數(shù)據(jù)序列化Python的`jsonschema`等第三方庫可以對JSON數(shù)據(jù)進(jìn)行格式校驗(yàn)，確保數(shù)據(jù)的合法性。JSON數(shù)據(jù)格式校驗(yàn)Python支持直接讀寫JSON文件，可以方便地進(jìn)行數(shù)據(jù)的持久化存儲和讀取。JSON文件讀寫JSON數(shù)據(jù)處理模塊json網(wǎng)絡(luò)爬蟲開發(fā)Python的`BeautifulSoup`、`Scrapy`等庫可以幫助開發(fā)者實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)爬蟲功能，抓取網(wǎng)頁數(shù)據(jù)并進(jìn)行處理。底層網(wǎng)絡(luò)編程Python的`socket`模塊提供了底層的網(wǎng)絡(luò)編程接口，可以實(shí)現(xiàn)TCP、UDP等協(xié)議的網(wǎng)絡(luò)通信。HTTP請求處理Python的`requests`庫是一個簡單易用的HTTP客戶端庫，可以發(fā)送HTTP請求并處理響應(yīng)數(shù)據(jù)。Web服務(wù)開發(fā)Python的`Flask`、`Django`等Web框架可以幫助開發(fā)者快速構(gòu)建Web服務(wù)，實(shí)現(xiàn)前后端交互。網(wǎng)絡(luò)編程模塊socket和requests04Python高級特性探討裝飾器原理：裝飾器是一種特殊類型的Python函數(shù)或類，用于“裝飾”或“修改”另一個函數(shù)或類的行為。它通過接受一個函數(shù)作為參數(shù)，并返回一個新的函數(shù)，從而在不修改原函數(shù)代碼的情況下增加新的功能。裝飾器原理及應(yīng)用場景應(yīng)用場景日志記錄：在函數(shù)調(diào)用前后自動記錄日志信息。權(quán)限驗(yàn)證：在函數(shù)調(diào)用前進(jìn)行權(quán)限驗(yàn)證，確保調(diào)用者具有相應(yīng)的權(quán)限。性能分析：在函數(shù)調(diào)用前后記錄時間戳，用于分析函數(shù)的性能瓶頸。01020304裝飾器原理及應(yīng)用場景生成器原理：生成器是一種特殊類型的迭代器，它允許你在需要時才生成值，從而節(jié)省內(nèi)存空間。生成器函數(shù)使用`yield`關(guān)鍵字而不是`return`來返回值，并在每次調(diào)用時記住上一次執(zhí)行的位置。應(yīng)用場景大數(shù)據(jù)處理：生成器允許你按需生成數(shù)據(jù)，避免一次性加載大量數(shù)據(jù)到內(nèi)存中。無限序列：生成器可以創(chuàng)建無限序列，例如斐波那契數(shù)列、自然數(shù)序列等。協(xié)同程序：生成器可以作為協(xié)同程序的一部分，實(shí)現(xiàn)復(fù)雜的控制流和數(shù)據(jù)流邏輯。0102030405生成器原理及應(yīng)用場景迭代器原理：迭代器是一個可以記住遍歷的位置的對象。迭代器對象必須實(shí)現(xiàn)兩個方法：`__iter__()`和`__next__()`。`__iter__()`方法返回迭代器對象本身，`__next__()`方法返回容器的下一個值。如果容器中沒有更多元素，則拋出`StopIteration`異常。應(yīng)用場景遍歷容器：迭代器可以用于遍歷列表、元組、字典等容器類型的數(shù)據(jù)。自定義遍歷邏輯：通過實(shí)現(xiàn)自己的迭代器類，可以定義復(fù)雜的遍歷邏輯和數(shù)據(jù)處理流程。節(jié)省內(nèi)存空間：迭代器允許你按需訪問數(shù)據(jù)，從而節(jié)省內(nèi)存空間。0102030405迭代器原理及應(yīng)用場景上下文管理器原理：上下文管理器是一種對象，它定義了在進(jìn)入和退出特定代碼塊時應(yīng)該發(fā)生的事情。它通過實(shí)現(xiàn)`__enter__()`和`__exit__()`方法來定義進(jìn)入和退出代碼塊時的行為。應(yīng)用場景資源管理：上下文管理器可以用于自動管理資源，例如打開和關(guān)閉文件、數(shù)據(jù)庫連接等。異常處理：通過上下文管理器可以簡化異常處理邏輯，確保在發(fā)生異常時能夠正確地清理資源。代碼簡化：使用上下文管理器可以使代碼更加簡潔易讀，避免重復(fù)的代碼片段。0102030405上下文管理器原理及應(yīng)用場景05Python數(shù)據(jù)分析與可視化實(shí)踐NumPy庫概述NumPy是Python中用于科學(xué)計算的基礎(chǔ)包，提供強(qiáng)大的N維數(shù)組對象、復(fù)雜的函數(shù)、用于整合C/C和Fortran代碼的工具等。NumPy函數(shù)詳細(xì)講解NumPy提供的數(shù)學(xué)函數(shù)、統(tǒng)計函數(shù)、排序函數(shù)、形狀操作函數(shù)等。NumPy數(shù)組介紹NumPy數(shù)組的基本概念、創(chuàng)建方法、屬性及索引等操作。NumPy廣播機(jī)制解釋NumPy中的廣播機(jī)制，展示其在數(shù)組運(yùn)算中的應(yīng)用。NumPy庫簡介及基本操作Pandas庫簡介及基本操作Pandas庫概述Pandas是Python中用于數(shù)據(jù)處理和分析的庫，提供DataFrame和Series兩種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，支持?jǐn)?shù)據(jù)清洗、處理、分析等操作。DataFrame基本操作介紹DataFrame的創(chuàng)建、索引、數(shù)據(jù)選取、數(shù)據(jù)清洗、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換等操作。Series基本操作講解Series的創(chuàng)建、索引、數(shù)據(jù)選取、運(yùn)算等操作。Pandas高級應(yīng)用展示Pandas在數(shù)據(jù)處理和分析中的高級應(yīng)用，如數(shù)據(jù)分組、透視表、時間序列分析等。Matplotlib庫概述Matplotlib是Python中用于繪制靜態(tài)、動態(tài)和交互式圖形的庫，支持多種圖形類型，如折線圖、散點(diǎn)圖、柱狀圖等。介紹使用Matplotlib繪制圖形的基本流程，包括創(chuàng)建畫布、繪制圖形、設(shè)置圖形屬性等。詳細(xì)講解Matplotlib支持的圖形類型及其樣式設(shè)置，如顏色、線型、標(biāo)記等。展示使用Matplotlib創(chuàng)建交互式圖形和動畫的方法，如交互式繪圖、動態(tài)更新圖形等。圖形繪制基礎(chǔ)圖形類型與樣式設(shè)置交互式圖形與動畫Matplotlib庫簡介及基本操作數(shù)據(jù)清洗、處理與可視化案例分析數(shù)據(jù)清洗案例通過一個實(shí)際案例，展示如何使用Pandas進(jìn)行數(shù)據(jù)清洗，包括缺失值處理、異常值處理、重復(fù)值處理等。數(shù)據(jù)可視化案例通過一個實(shí)際案例，展示如何使用Matplotlib進(jìn)行數(shù)據(jù)可視化，包括折線圖、散點(diǎn)圖、柱狀圖等多種圖形類型的繪制。數(shù)據(jù)處理案例介紹一個實(shí)際案例，演示如何使用Pandas進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，包括數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換、數(shù)據(jù)合并、數(shù)據(jù)重塑等。綜合案例分析結(jié)合前面所學(xué)內(nèi)容，進(jìn)行一個綜合案例分析，從數(shù)據(jù)清洗到數(shù)據(jù)處理再到數(shù)據(jù)可視化，完整展示Python在數(shù)據(jù)分析與可視化方面的應(yīng)用。06Python爬蟲開發(fā)與實(shí)戰(zhàn)演練網(wǎng)絡(luò)爬蟲定義網(wǎng)絡(luò)爬蟲是一種自動獲取網(wǎng)頁內(nèi)容的程序，通過模擬瀏覽器行為，向目標(biāo)網(wǎng)站發(fā)送請求并獲取響應(yīng)數(shù)據(jù)。爬蟲工作原理爬蟲通過HTTP/HTTPS協(xié)議與目標(biāo)網(wǎng)站服務(wù)器進(jìn)行通信，發(fā)送請求并接收響應(yīng)。請求中包含了要獲取的網(wǎng)頁地址、請求頭等信息，響應(yīng)中則包含了網(wǎng)頁的HTML代碼、圖片、視頻等資源。爬蟲應(yīng)用場景網(wǎng)絡(luò)爬蟲被廣泛應(yīng)用于數(shù)據(jù)收集、信息監(jiān)控、搜索引擎優(yōu)化等領(lǐng)域。爬蟲基本原理介紹BeautifulSoup庫介紹BeautifulSoup是一個Python庫，用于解析HTML和XML文檔。它能夠?qū)?fù)雜的HTML文檔轉(zhuǎn)換成一個樹形結(jié)構(gòu)，使得開發(fā)者可以方便地提取和操作文檔中的數(shù)據(jù)。安裝BeautifulSoup庫可以通過pip命令安裝BeautifulSoup庫，如`pipinstallbeautifulsoup4`。BeautifulSoup基本操作使用BeautifulSoup解析HTML文檔，可以通過選擇器定位元素，提取文本內(nèi)容、屬性等。同時，BeautifulSoup還支持CSS選擇器和正則表達(dá)式等高級用法。010203BeautifulSoup庫簡介及基本操作Scrapy框架簡介及基本操作安裝Scrapy框架可以通過pip命令安裝Scrapy框架，如`pipinstallscrapy`。Scrapy框架介紹Scrapy是一個用Python編寫的強(qiáng)大的網(wǎng)絡(luò)爬蟲框架，它提供了構(gòu)建網(wǎng)絡(luò)爬蟲的完整解決方案，包括請求處理、數(shù)據(jù)提取、數(shù)據(jù)存儲等功能。Scrapy基本操作使用Scrapy創(chuàng)建爬蟲項目，定義爬蟲類并實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)爬取邏輯。Scrapy支持異步請求處理、數(shù)據(jù)管道存儲等功能，可以高效地爬取大量數(shù)據(jù)。同時，Scrapy還提供了豐富的插件和中間件接口，方便開發(fā)者進(jìn)行擴(kuò)展和定制。0102030405確定目標(biāo)網(wǎng)站分析網(wǎng)站結(jié)構(gòu)編寫爬蟲程序存儲和分析數(shù)據(jù)結(jié)果展示實(shí)戰(zhàn)演練：爬取指定網(wǎng)站信息并進(jìn)行分析展示選擇一個具有代表性的網(wǎng)站作為爬取目標(biāo)，例如新聞網(wǎng)站、電商網(wǎng)站等。通過瀏覽器開發(fā)者工具分析目標(biāo)網(wǎng)站的頁面結(jié)構(gòu)，確定要爬取的數(shù)據(jù)所在的位置和格式。使用Python編寫爬蟲程序，使用requests庫發(fā)送HTTP請求獲取網(wǎng)頁內(nèi)容，使用BeautifulSoup或Scrapy進(jìn)行數(shù)據(jù)提取和處理。將爬取到的數(shù)據(jù)存儲到數(shù)據(jù)庫或文件中，并使用Python的數(shù)據(jù)分析庫（如pandas）對數(shù)據(jù)進(jìn)行清洗、整理和分析。使用Python的可視化庫（如matplotlib、seaborn）將分析結(jié)果以圖表的形式展示出來，幫助用戶更直觀地了解數(shù)據(jù)特征和趨勢。07Python在Web開發(fā)領(lǐng)域應(yīng)用舉例Django框架概述Django是一個高級PythonWeb框架，可以快速開發(fā)和部署Web應(yīng)用。它遵循MVC設(shè)計模式，并提供了豐富的功能和工具，如ORM、模板引擎、表單處理等。視圖與路由詳細(xì)解釋Django中的視圖函數(shù)和路由配置，包括如何定義視圖函數(shù)、配置URL路由和處理HTTP請求。模板與靜態(tài)文件介紹Django的模板系統(tǒng)，包括模板繼承、變量和過濾器等。同時，講解如何管理和使用靜態(tài)文件，如CSS、JavaScript和圖片等。安裝與配置介紹Django的安裝過程，包括使用pip安裝Django和配置開發(fā)環(huán)境。同時，講解如何創(chuàng)建一個新的Django項目和應(yīng)用。Django框架簡介及基本操作Flask框架概述Flask是一個輕量級的PythonWeb框架，適合小型到中型Web應(yīng)用開發(fā)。它提供了簡單的路由、模板渲染和錯誤處理等基礎(chǔ)功能，同時支持?jǐn)U展來添加更多功能。安裝與配置介紹Flask的安裝過程，包括使用pip安裝Flask和配置開發(fā)環(huán)境。同時，講解如何創(chuàng)建一個新的Flask應(yīng)用。路由與