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Python商务数据分析——Python 入门基础知识学习笔记

news 2025/7/5 18:29:35

一、简介

1.1 Python 特性

解释型语言：代码无需编译可直接运行，适合快速开发。

动态类型：变量类型在运行时确定（如x=1后x="str"仍合法）。

面向对象：支持类、对象、继承等特性，代码可复用性强。

语法简洁：通过缩进区分代码块，减少括号等冗余符号。

1.2 应用场景

数据分析：Pandas、Numpy 等库处理结构化数据。

人工智能：TensorFlow、PyTorch 构建机器学习模型。

Web 开发：Django、Flask 框架开发网站。

自动化脚本：批量处理文件、系统运维自动化。

二、Python 基础语法

2.1 字面量与数据类型

核心关联点：可变与不可变类型

类型	是否可变	存储特点	典型应用
整数（int）	不可变	直接存储数值	计数、索引
浮点数（float）	不可变	存储小数，存在精度误差（如0.1+0.2≠0.3）	科学计算
字符串（str）	不可变	字符序列，支持切片操作	文本处理
列表（list）	可变	有序元素集合，可动态增删改	存储同类数据序列
元组（tuple）	不可变	有序元素集合，不可修改	保护数据不被意外修改
字典（dict）	可变	键值对映射，键需不可变（如 str）	快速查询（类似通讯录）
集合（set）	可变	无序不重复元素，支持集合运算	去重、交集并集计算

易混淆点：

字符串、元组虽不可变，但可通过拼接生成新对象（如s = "a"; s += "b"实际生成新字符串）。

字典的键必须为不可变类型（如dict[{1:2}]会报错，因列表可变）。

2.2 运算符优先级（由高到低）

示例对比：

3 + 4 * 2 → 先算4*2=8，再算3+8=11（乘优先于加）。

3 * 2 ** 2 → 先算2**2=4，再算3*4=12（指数优先于乘法）。

2.3 字符串操作核心方法

易混淆方法对比

方法	作用	是否修改原字符串	示例
split()	按分隔符分割成列表	否	"a,b,c".split(",") → ["a","b","c"]
join()	用指定字符连接列表	否	",".join(["a","b","c"]) → "a,b,c"
strip()	去除首尾指定字符（默认空格）	否	" abc ".strip() → "abc"
replace()	替换子串	否	"abc".replace("a","x") → "xbc"
upper()/lower()	转大小写	否	"AbC".upper() → "ABC"

三、流程控制：判断与循环

3.1 if 判断结构

多分支逻辑优化

# 普通写法（易混淆条件顺序）

if score >= 90:

grade = "A"

elif score >= 80:

grade = "B"

elif score >= 70:

grade = "C"

else:

grade = "D"

# 推荐写法（明确区间范围）

if 90 <= score <= 100:

grade = "A"

elif 80 <= score < 90:

grade = "B"

elif 70 <= score < 80:

grade = "C"

else:

grade = "D"

3.2 循环结构对比

循环类型	适用场景	核心特点	跳出方式
for 循环	已知次数的遍历（如列表、字符串）	按元素遍历，无需手动控制计数器	break/continue
while 循环	未知次数的循环（如用户输入验证）	条件为真时执行，需手动更新条件变量	break/continue

典型案例：

for 循环：遍历列表求最大值

nums = [12, 34, 5, 67, 8]

max_num = nums[0]

for num in nums:

if num > max_num:

max_num = num

while 循环：猜数字游戏

import random

target = random.randint(1, 100)

while True:

guess = int(input("猜数字(1-100): "))

if guess > target:

print("大了")

elif guess < target:

print("小了")

else:

print("猜对了！")

break

四、函数与数据容器

4.1 函数参数传递机制

可变与不可变参数对比

参数类型	传递方式	修改影响	示例
不可变类型（int/str/tuple）	值传递	函数内修改不影响外部变量	def f(x): x=2; a=1; f(a); print(a) → 1
可变类型（list/dict/set）	引用传递	函数内修改会影响外部变量	def f(l): l.append(0); a=[1]; f(a); print(a) → [1,0]

4.2 数据容器核心操作对比

列表、元组、字典、集合常用方法

操作	列表（list）	元组（tuple）	字典（dict）	集合（set）
创建	[1,2]	(1,2) 或 1,2	{'a':1}	{1,2} 或 set([1,2])
新增元素	append()/insert()	不可新增（报错）	dict[key]=value	add()/update()
删除元素	pop()/remove()	不可删除（报错）	pop(key)	remove()/discard()/pop()
访问元素	lst[0]	tup[0]	dict[key] 或 get(key)	不可直接访问（无序）
遍历	for x in lst	for x in tup	for k in dict 或 for k,v in dict.items()	for x in set
常用内置函数	len()/max()/min()/sorted()	len()/max()/min()/sorted()	len()/keys()/values()/items()	len()/union()/intersection()

五、文件操作与异常处理

5.1 文件操作三模式对比

模式	读写权限	文件不存在时	典型应用
r	只读	报错	读取配置文件
w	写入（覆盖原内容）	创建新文件	重新生成日志文件
a	追加写入	创建新文件	追加日志记录

安全写法：使用with open自动关闭文件

# 读取文件（推荐）

with open("data.txt", "r", encoding="utf-8") as f:

content = f.read()

# 写入文件（推荐）

with open("output.txt", "w", encoding="utf-8") as f:

f.write("Hello World")

5.2 异常处理流程

典型案例：

try:

num = int(input("输入数字: "))

result = 10 / num

except ValueError:

print("请输入有效数字")

except ZeroDivisionError:

print("不能除以0")

except Exception as e:

print(f"未知错误: {e}")

else:

print(f"计算结果: {result}")

finally:

print("程序执行完毕")

六、模块与面向对象编程

6.1 模块导入方式对比

导入方式	语法	命名空间影响	适用场景
导入整个模块	import math	math.sqrt(4)	避免命名冲突
导入指定功能	from math import sqrt	sqrt(4)	简化代码书写
导入所有功能	from math import *	可能覆盖同名变量	快速原型开发
模块别名	import math as m	m.sqrt(4)	长模块名简化

6.2 面向对象核心概念

封装、继承、多态对比

概念	定义	代码示例
封装	隐藏内部实现，只暴露必要接口	class Person: __age=18; def get_age(): return self.__age
继承	子类复用父类代码	class Student(Person): pass
多态	同一方法不同实现（动态绑定）	def func(obj): obj.sound(); dog=Dog(); bird=Bird(); func(dog); func(bird)