今天，我們正式開始數(shù)據(jù)分析課程的基礎(chǔ)篇，Python 基礎(chǔ)。
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為什么是 Python 呢，在相關(guān)的開發(fā)語言調(diào)查中，使用過 Python 的開發(fā)者，大多數(shù)人都會把 Python 作為自己的主要語言。在數(shù)據(jù)分析領(lǐng)域，使用 Python 語言更是最多的。Python 語言語法簡潔，搭建方便，而且還擁有龐大健全的第三方庫供使用。比如科學(xué)計算工具庫 Pandas 和 NumPy；深度學(xué)習(xí)工具 Keras 和 TensorFlow；以及機(jī)器學(xué)習(xí)工具庫 Scikit-learn 等等。
總之，如果你想在數(shù)據(jù)分析、機(jī)器學(xué)習(xí)等領(lǐng)域做深入研究的話，那么熟練掌握 Python 語言就是最好的敲門磚。
我們首先來了解下如何安裝和搭建 Python 語言環(huán)境?
當(dāng)前流行的 Python 版本有兩個，2.X 和 3.X，由于 2.X 即將不再維護(hù)，所以我建議直接使用 3.X 版本作為你的主要版本。
目前市面上流行著很多的 Python 編輯器，比如 Sublime，Notebook++ 等，不過我還是推薦如下兩個
PyCharm：這是一個跨平臺的 Python 開發(fā)工具，不但擁有常規(guī)的調(diào)試、語法高亮，智能提示等功能外，還自帶多個數(shù)據(jù)庫連接器，使你在調(diào)試數(shù)據(jù)庫的時候也能得心應(yīng)手，不再忙于到處下載各種數(shù)據(jù)庫客戶端。
Jupyter：這個是一個 web 式的在線編輯器，每次運行一行代碼，你都可以立即得到結(jié)果，非常方便，在代碼調(diào)試階段，用處無限。
如果你是 Linux 或者 MacOS 操作系統(tǒng)，那么一般會自帶 Python2.6 的版本。如果想要安裝 3.X 的版本，需要自行編譯安裝，如果沒有 Linux 操作基礎(chǔ)的話，建議還是使用 Windows，以后有機(jī)會了，再學(xué)習(xí) Linux 及相關(guān)操作。
如果是 Windows 操作系統(tǒng)，可以直接到 Python 官網(wǎng)下載 .exe 安裝包，一路下一步即可完成安裝。
相信大家都有這種經(jīng)驗，學(xué)習(xí)任何一門語言時，入門的都是輸出 Hello World，下面我們就來看看如何使用 Python 來輸出 Hello World
重慶分公司
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print("Hello World")
sum = 1 + 2
print("sum = %d" %sum)
>>>
Hello World
sum = 3print 函數(shù)，用來在控制臺打印輸出，sum = 語法是聲明變量并賦值，%d 是用來做字符串替換。
列表
list1 = ["1", "2", "test"]
print(list1)
list1.append("hello")
print(lists)
>>>
['1', '2', 'test']
['1', '2', 'test', 'hello']list 是 Python 內(nèi)置的一種數(shù)據(jù)類型，是一種有序的集合，可以隨時添加和刪除其中的元素。
元組
tuple1 = ("zhangsan", "lisi")
print(tuple1[0])
>>>
zhangsantuple 和 list 非常類似，但是 tuple 一旦初始化就不能修改。
字典
dict1 = {"name1": "zhangsan", "name2": "lisi", "name3": "wangwu"}
dict1["name1"]
>>>
'zhangsan'Python 內(nèi)置了字典：dict 全稱 dictionary，在其他語言中也稱為 map，使用鍵-值（key-value）存儲，具有極快的查找速度。
集合
s = set([1, 2, 3])
print(s)
>>>
{1, 2, 3}set 和 dict 類似，也是一組 key 的集合，但不存儲 value。由于 key 不能重復(fù)，所以，在 set 中，沒有重復(fù)的 key。
變量
變量的概念基本上和初中代數(shù)的方程變量是一致的，只是在計算機(jī)程序中，變量不僅可以是數(shù)字，還可以是任意數(shù)據(jù)類型。
a = 1
a = 3
print(a)
>>>
3age = 30
if age >= 18:
print('your age is', age)
print('good')
else:
Print('your are not belong here')
>>>
your age is 30
goodif ... else... 是非常經(jīng)典的條件判斷語句，if 后面接條件表達(dá)式，如果成立，則執(zhí)行下面的語句，否則執(zhí)行 else 后面的語句。同時還要注意，Python 語言是采用代碼縮進(jìn)的方式來判斷代碼塊的，一般是四個空格或者一個 tab，兩者不要混用。
names = {"zhangsan", "lisi", "wangwu"}
for name in names:
print(name)
>>>
lisi
zhangsan
wangwunames 是一個集合，為可迭代對象，使用 for 循環(huán)，name 會依次被賦值給 names 中的元素值。
sum = 0
n = 99
while n > 0:
sum = sum + n
n = n - 2
print(sum)
>>>
2500在循環(huán)內(nèi)部變量 n 不斷自減，直到變?yōu)?1時，不再滿足 while 條件，循環(huán)退出。
切片
L = ['zhangsan', 'lisi', 'wangwu', 'zhaoliu']
print(L[1])
print(L[1:3])
>>>
lisi
['lisi', 'wangwu']Python 中，下標(biāo)都是從 0 開始的，且都是左閉右開區(qū)間
迭代
對于列表、元組和字典，都是可迭代對象，可以使用 for 來進(jìn)行迭代取值
L = ['zhangsan', 'lisi', 'wangwu', 'zhaoliu']
D = {"zhangsan":1, "lisi": 2, "wangwu": 3, "zhaoliu": 4}
for l in L:
print(l)
print('\n')
for k,v in D.items():
print("鍵:", k, ",", "值", v)
>>>
zhangsan
lisi
wangwu
zhaoliu
鍵: zhangsan , 值 1
鍵: lisi , 值 2
鍵: wangwu , 值 3
鍵: zhaoliu , 值 4對于字典，使用 items()，可是同時遍歷鍵值對
調(diào)用函數(shù)
Python 內(nèi)置了很多有用的函數(shù)，我們可以直接調(diào)用
>>> abs(100)
100
>>> abs(-20)
20
>>> abs(12.34)
12.34
>>> max(1, 2)
2
>>> max(2, 3, 1, -5)
3在調(diào)用函數(shù)時，如果傳入的參數(shù)有問題，程序會拋出異常。
這里包含了 Python 中所有的內(nèi)置函數(shù)：
https://docs.python.org/zh-cn/3/library/functions.html
定義函數(shù)
在 Python 中，定義一個函數(shù)要使用 def 語句，依次寫出函數(shù)名、括號、括號中的參數(shù)和冒號:，然后，在縮進(jìn)塊中編寫函數(shù)體，函數(shù)的返回值用 return 語句返回。
def add(num1, num2):
return num1 + num2
result = add(1,2)
print(result)
>>>
3在代碼中，定義了一個叫做 add 的函數(shù)，它會接收兩個參數(shù)，并且會返回他們之和。函數(shù)定義之后，可以使用函數(shù)名稱后面跟()來調(diào)用，如果函數(shù)有返回值，可以賦給一個變量來接收。
調(diào)用模塊
Python 本身就內(nèi)置了很多非常有用的模塊，只要安裝完畢，這些模塊就可以立刻使用。
import time
def sayTime():
now = time.time()
return now
nowtime = sayTime()
print(nowtime)
>>>
1566550687.642805使用 import 來導(dǎo)入模塊，之后就可以調(diào)用該模塊為我們提供的各種方法變量等。
模塊說白了就是一組工具的集合，我們當(dāng)然可以自己編寫一些工具，然后組成自己的模塊，供后面編程使用。
我們自己編寫模塊，一般目錄結(jié)構(gòu)如下
mytest
├─ __init__.py
├─ test1.py
└─ test2.py現(xiàn)在我們就可以在其他的文件中引用并調(diào)用這兩個 test 工具文件了
import mytest
mytest.test1你應(yīng)該注意到了 init.py 文件，這個文件可以是空文件，包含了 init.py 文件的文件夾就是一個”包“（Package）。如果我們需要像上面那樣引用文件，就必須包含 init.py 文件。
安裝第三方模塊
在 Python 中，安裝第三方模塊，是通過包管理工具 pip 完成的。
一般來說，第三方庫都會在 Python 官方的 pypi.python.org 網(wǎng)站注冊，要安裝一個第三方庫，必須先知道該庫的名稱，可以在官網(wǎng)或者 pypi 上搜索，比如 Pillow 的名稱叫 Pillow，因此，安裝 Pillow 的命令就是：
pip install Pillow類和實例
面向?qū)ο笞钪匾母拍罹褪穷悾–lass）和實例（Instance），必須牢記類是抽象的模板，比如 Student 類，而實例是根據(jù)類創(chuàng)建出來的一個個具體的“對象”，每個對象都會擁有類所提供的方法，但各自的數(shù)據(jù)可能不同，也可能各自定義不同的方法。
在 Python 中，使用 class 關(guān)鍵字來定義類
class Student(object):
pass定義好類之后，就可以實例化該類了
zhangsan = Student()
zhangsan.age = 20
print(Student)
print(zhangsan)
print(zhangsan.age)
>>>
<__main__.Student object at 0x00EA7350>
20 此時，變量 zhangsan 就是類 Student 的一個實例了。同時我們還給 zhangsan 綁定了一個屬性 age 并賦值。
請謹(jǐn)記面向?qū)ο笕蠡疽兀撼橄?，封裝，繼承。如果你當(dāng)前對這些還沒有太多的概念的話，也不要緊，你可以在后面的學(xué)習(xí)中慢慢體會。
讀取文件，是后面要經(jīng)常用到的操作，在 Python 中，使用 open 函數(shù)可以非常方便的打開一個文件
f = open('/Users/tanxin/test.txt', 'r')
f.read()
f.close()標(biāo)示符 'r' 表示讀，這樣，我們就成功地打開了一個文件，然后使用 read 函數(shù)來讀取文件內(nèi)容，最后用 close 來關(guān)閉文件。
文件使用完畢后必須關(guān)閉，因為文件對象會占用操作系統(tǒng)的資源，并且操作系統(tǒng)同一時間能打開的文件數(shù)量也是有限的
使用 with 來方便的打開文件
with open('/Users/tanxin/test.txt', 'r') as f:
print(f.read())with 語句幫助我們完成了 close 的過程
文件讀取還有 readline() 和 readlins() 兩個函數(shù)。readline() 一次讀取一行數(shù)據(jù)，readlines() 一次讀取所有內(nèi)容并按行返回一個列表。
正則表達(dá)式是一個很大的學(xué)科，其中的內(nèi)容是完全可以單獨寫滿一本書的，我們這里只做些簡單的介紹。
Python 中提供了 re 模塊來做正則
import re
str1 = "010-56765"
res = re.match(r'(\d{3})-(\d{5})', str1)
print(res)
print(res.group(0))
print(res.group(1))
print(res.group(2))
>>>
010-56765
010
56765 match() 方法判斷是否匹配，如果匹配成功，返回一個 Match 對象，否則返回 None
配合 group 方法，可以有效的提取出字字符串。
requests 庫，是一個非常常用的 HTTP 網(wǎng)絡(luò)請求庫，后面的爬蟲課程，我們會大量的使用它。
import requests
r = requests.get('https://www.baidu.com')
r = requests.post('http://test.com/post', data = {'key':'value'})
payload = {'key1': 'value1', 'key2': 'value2'}
r = requests.get("http://test.com/get", params=payload)此時的 r 是一個 response 對象，我們可以從中獲取到相關(guān)信息
r.text # 獲取響應(yīng)內(nèi)容
r.content # 以字節(jié)的方式讀取響應(yīng)信息
response.encoding = "utf-8" # 改變其編碼
html = response.text # 獲得網(wǎng)頁內(nèi)容
binary__content = response.content # 獲得二進(jìn)制數(shù)據(jù)
raw = requests.get(url, stream=True) # 獲得原始響應(yīng)內(nèi)容
headers = {'user-agent': 'my-test/0.1.1'} # 定制請求頭
r = requests.get(url, headers=headers)
cookies = {"cookie": "# your cookie"} # cookie 的使用
r = requests.get(url, cookies=cookies)這里只是簡單介紹了 Python 的語法，如果要深入學(xué)習(xí)，你還需要花費更多的精力。不過世上無難事，只怕肯攀登。不要一直停留在入門的階段，平時多找些刷題的網(wǎng)站，比如 Leetcode，online Judge 等等，在刷題的同時，更能鍛煉自己的編程思維和算法能力。
本節(jié)課我們知道 Python 作為數(shù)據(jù)分析領(lǐng)域最主流的語言，掌握它是必備的技能。同時還了解了 Python 的一些基本語法，相信你一定體會到了它的簡潔之處。下面就是練習(xí)，練習(xí)，再練習(xí)了。俗話說，熟能生巧，巧后達(dá)精。我們只有把 Python 這個工具完全掌握熟練，在進(jìn)行數(shù)據(jù)分析的時候，就會事半功倍了。
第一題：定義一個函數(shù)，求解 1 到 99 之和，再以面向?qū)ο蟮乃季S，定義一個類，使得調(diào)用該類的方法來計算數(shù)字之和。
第二題：嘗試用 requests 庫獲取某個網(wǎng)站的響應(yīng)信息
