(完整版)python學(xué)習(xí)課件

匯報(bào)人:2023-12-25(完整版)python學(xué)習(xí)課件課件目錄CONTENCTPython基礎(chǔ)知識(shí)Python進(jìn)階特性Python標(biāo)準(zhǔn)庫(kù)及常用模塊解析Python高級(jí)特性探討Python數(shù)據(jù)分析與可視化實(shí)踐Python爬蟲(chóng)開(kāi)發(fā)與實(shí)戰(zhàn)演練Python在Web開(kāi)發(fā)領(lǐng)域應(yīng)用舉例01Python基礎(chǔ)知識(shí)Python的起源與發(fā)展Python由GuidovanRossum于1989年發(fā)明，1991年首次公開(kāi)發(fā)行。經(jīng)過(guò)三十多年的發(fā)展，Python已經(jīng)成為最受歡迎的編程語(yǔ)言之一。Python的特點(diǎn)Python是一種解釋型、面向?qū)ο?、?dòng)態(tài)數(shù)據(jù)類型的高級(jí)程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言。它具有簡(jiǎn)潔明了的語(yǔ)法，使得代碼易于閱讀和理解；同時(shí)擁有豐富的庫(kù)和框架，方便開(kāi)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(kāi)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(chóng)等領(lǐng)域都有廣泛的應(yīng)用。Python簡(jiǎn)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(xiàng)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(jí)。變量的定義與使用數(shù)據(jù)類型運(yùn)算符條件語(yǔ)句循環(huán)語(yǔ)句異常處理控制流語(yǔ)句介紹Python中的for循環(huán)和while循環(huán)，以及break和continue語(yǔ)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(yǔ)句的用法和異常類型的介紹。講解Python中的if條件語(yǔ)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(guò)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(duì)象屬性與方法繼承與多態(tài)封裝與訪問(wèn)控制面向?qū)ο缶幊袒A(chǔ)類是對(duì)象的藍(lán)圖或模板，對(duì)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(guò)對(duì)象可以訪問(wèn)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(xiě)父類的方法。使用`__init__`方法初始化對(duì)象狀態(tài)，使用訪問(wèn)控制符控制屬性的訪問(wèn)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?？梢詫⒆约旱腜ython代碼組織成模塊，方便重用和分享。包是一個(gè)包含多個(gè)模塊的目錄，可以使用相對(duì)導(dǎo)入和絕對(duì)導(dǎo)入來(lái)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(jiàn)的錯(cuò)誤類型包括語(yǔ)法錯(cuò)誤、運(yùn)行時(shí)錯(cuò)誤和邏輯錯(cuò)誤等。錯(cuò)誤類型使用`try...except`語(yǔ)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(guò)繼承內(nèi)置異常類來(lái)定義自己的異常類，實(shí)現(xiàn)更精細(xì)的錯(cuò)誤處理。自定義異常使用Python標(biāo)準(zhǔn)庫(kù)中的`logging`模塊記錄程序運(yùn)行過(guò)程中的日志信息，便于排查問(wèn)題。日志記錄錯(cuò)誤處理與異常捕捉03Python標(biāo)準(zhǔn)庫(kù)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(guò)`for`循環(huán)可以逐行讀取文件內(nèi)容，便于對(duì)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(guò)指定編碼格式進(jìn)行文件的讀寫(xiě)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(xiě)入文件。datetime模塊提供了獲取當(dāng)前時(shí)間、格式化時(shí)間、解析時(shí)間等功能，可以方便地處理時(shí)間數(shù)據(jù)。時(shí)間獲取與格式化時(shí)間運(yùn)算時(shí)區(qū)處理定時(shí)任務(wù)datetime模塊支持時(shí)間的加減運(yùn)算，可以計(jì)算時(shí)間差、日期偏移等。Python支持時(shí)區(qū)處理，可以通過(guò)`pytz`等第三方庫(kù)進(jìn)行時(shí)區(qū)轉(zhuǎn)換和計(jì)算。time模塊提供了定時(shí)器功能，可以設(shè)定定時(shí)任務(wù)，實(shí)現(xiàn)定時(shí)執(zhí)行特定代碼。時(shí)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(duì)象，如列表、字典等。JSON數(shù)據(jù)解析Python對(duì)象可以序列化為JSON格式的字符串，便于存儲(chǔ)和傳輸。JSON數(shù)據(jù)序列化Python的`jsonschema`等第三方庫(kù)可以對(duì)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(xiě)JSON文件，可以方便地進(jìn)行數(shù)據(jù)的持久化存儲(chǔ)和讀取。JSON文件讀寫(xiě)JSON數(shù)據(jù)處理模塊json網(wǎng)絡(luò)爬蟲(chóng)開(kāi)發(fā)Python的`BeautifulSoup`、`Scrapy`等庫(kù)可以幫助開(kāi)發(fā)者實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)爬蟲(chóng)功能，抓取網(wǎng)頁(yè)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(qǐng)求處理Python的`requests`庫(kù)是一個(gè)簡(jiǎn)單易用的HTTP客戶端庫(kù)，可以發(fā)送HTTP請(qǐng)求并處理響應(yīng)數(shù)據(jù)。Web服務(wù)開(kāi)發(fā)Python的`Flask`、`Django`等Web框架可以幫助開(kāi)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(jí)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(gè)函數(shù)或類的行為。它通過(guò)接受一個(gè)函數(shù)作為參數(shù)，并返回一個(gè)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(chǎng)景應(yīng)用場(chǎng)景日志記錄：在函數(shù)調(diào)用前后自動(dòng)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(shí)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(chǎng)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(shí)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(lái)返回值，并在每次調(diào)用時(shí)記住上一次執(zhí)行的位置。應(yīng)用場(chǎng)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(wú)限序列：生成器可以創(chuàng)建無(wú)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(chǎng)景迭代器原理：迭代器是一個(gè)可以記住遍歷的位置的對(duì)象。迭代器對(duì)象必須實(shí)現(xiàn)兩個(gè)方法：`__iter__()`和`__next__()`。`__iter__()`方法返回迭代器對(duì)象本身，`__next__()`方法返回容器的下一個(gè)值。如果容器中沒(méi)有更多元素，則拋出`StopIteration`異常。應(yīng)用場(chǎng)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(guò)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(wèn)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(chǎng)景上下文管理器原理：上下文管理器是一種對(duì)象，它定義了在進(jìn)入和退出特定代碼塊時(shí)應(yīng)該發(fā)生的事情。它通過(guò)實(shí)現(xiàn)`__enter__()`和`__exit__()`方法來(lái)定義進(jìn)入和退出代碼塊時(shí)的行為。應(yīng)用場(chǎng)景資源管理：上下文管理器可以用于自動(dòng)管理資源，例如打開(kāi)和關(guān)閉文件、數(shù)據(jù)庫(kù)連接等。異常處理：通過(guò)上下文管理器可以簡(jiǎn)化異常處理邏輯，確保在發(fā)生異常時(shí)能夠正確地清理資源。代碼簡(jiǎn)化：使用上下文管理器可以使代碼更加簡(jiǎn)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(chǎng)景05Python數(shù)據(jù)分析與可視化實(shí)踐NumPy庫(kù)概述NumPy是Python中用于科學(xué)計(jì)算的基礎(chǔ)包，提供強(qiáng)大的N維數(shù)組對(duì)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(jì)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(kù)簡(jiǎn)介及基本操作Pandas庫(kù)簡(jiǎn)介及基本操作Pandas庫(kù)概述Pandas是Python中用于數(shù)據(jù)處理和分析的庫(kù)，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(jí)應(yīng)用展示Pandas在數(shù)據(jù)處理和分析中的高級(jí)應(yīng)用，如數(shù)據(jù)分組、透視表、時(shí)間序列分析等。Matplotlib庫(kù)概述Matplotlib是Python中用于繪制靜態(tài)、動(dòng)態(tài)和交互式圖形的庫(kù)，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(huà)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(dòng)畫(huà)的方法，如交互式繪圖、動(dòng)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(dòng)畫(huà)Matplotlib庫(kù)簡(jiǎn)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(guò)一個(gè)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(guò)一個(gè)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(gè)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(gè)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(chóng)開(kāi)發(fā)與實(shí)戰(zhàn)演練網(wǎng)絡(luò)爬蟲(chóng)定義網(wǎng)絡(luò)爬蟲(chóng)是一種自動(dòng)獲取網(wǎng)頁(yè)內(nèi)容的程序，通過(guò)模擬瀏覽器行為，向目標(biāo)網(wǎng)站發(fā)送請(qǐng)求并獲取響應(yīng)數(shù)據(jù)。爬蟲(chóng)工作原理爬蟲(chóng)通過(guò)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(qǐng)求并接收響應(yīng)。請(qǐng)求中包含了要獲取的網(wǎng)頁(yè)地址、請(qǐng)求頭等信息，響應(yīng)中則包含了網(wǎng)頁(yè)的HTML代碼、圖片、視頻等資源。爬蟲(chóng)應(yīng)用場(chǎng)景網(wǎng)絡(luò)爬蟲(chóng)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(chóng)基本原理介紹BeautifulSoup庫(kù)介紹BeautifulSoup是一個(gè)Python庫(kù)，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(gè)樹(shù)形結(jié)構(gòu)，使得開(kāi)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(kù)可以通過(guò)pip命令安裝BeautifulSoup庫(kù)，如`pipinstallbeautifulsoup4`。BeautifulSoup基本操作使用BeautifulSoup解析HTML文檔，可以通過(guò)選擇器定位元素，提取文本內(nèi)容、屬性等。同時(shí)，BeautifulSoup還支持CSS選擇器和正則表達(dá)式等高級(jí)用法。010203BeautifulSoup庫(kù)簡(jiǎn)介及基本操作Scrapy框架簡(jiǎn)介及基本操作安裝Scrapy框架可以通過(guò)pip命令安裝Scrapy框架，如`pipinstallscrapy`。Scrapy框架介紹Scrapy是一個(gè)用Python編寫(xiě)的強(qiáng)大的網(wǎng)絡(luò)爬蟲(chóng)框架，它提供了構(gòu)建網(wǎng)絡(luò)爬蟲(chóng)的完整解決方案，包括請(qǐng)求處理、數(shù)據(jù)提取、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)等功能。Scrapy基本操作使用Scrapy創(chuàng)建爬蟲(chóng)項(xiàng)目，定義爬蟲(chóng)類并實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)爬取邏輯。Scrapy支持異步請(qǐng)求處理、數(shù)據(jù)管道存儲(chǔ)等功能，可以高效地爬取大量數(shù)據(jù)。同時(shí)，Scrapy還提供了豐富的插件和中間件接口，方便開(kāi)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(xiě)爬蟲(chóng)程序存儲(chǔ)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(gè)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(guò)瀏覽器開(kāi)發(fā)者工具分析目標(biāo)網(wǎng)站的頁(yè)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(xiě)爬蟲(chóng)程序，使用requests庫(kù)發(fā)送HTTP請(qǐng)求獲取網(wǎng)頁(yè)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(chǔ)到數(shù)據(jù)庫(kù)或文件中，并使用Python的數(shù)據(jù)分析庫(kù)（如pandas）對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行清洗、整理和分析。使用Python的可視化庫(kù)（如matplotlib、seaborn）將分析結(jié)果以圖表的形式展示出來(lái)，幫助用戶更直觀地了解數(shù)據(jù)特征和趨勢(shì)。07Python在Web開(kāi)發(fā)領(lǐng)域應(yīng)用舉例Django框架概述Django是一個(gè)高級(jí)PythonWeb框架，可以快速開(kāi)發(fā)和部署Web應(yīng)用。它遵循MVC設(shè)計(jì)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(qǐng)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(guò)濾器等。同時(shí)，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(guò)程，包括使用pip安裝Django和配置開(kāi)發(fā)環(huán)境。同時(shí)，講解如何創(chuàng)建一個(gè)新的Django項(xiàng)目和應(yīng)用。Django框架簡(jiǎn)介及基本操作Flask框架概述Flask是一個(gè)輕量級(jí)的PythonWeb框架，適合小型到中型Web應(yīng)用開(kāi)發(fā)。它提供了簡(jiǎn)單的路由、模板渲染和錯(cuò)誤處理等基礎(chǔ)功能，同時(shí)支持?jǐn)U展來(lái)添加更多功能。安裝與配置介紹Flask的安裝過(guò)程，包括使用pip安裝Flask和配置開(kāi)發(fā)環(huán)境。同時(shí)，講解如何創(chuàng)建一個(gè)新的Flask應(yīng)用。路由與