0 序

先讲一个故事。西汉初期，丞相萧何死后，由曹参接任，曹丞相一天到晚都请人喝酒聊天，好像根本就不用心在治理国家似的。惠帝感到很纳闷，又想不出个所以然来，只以为是曹相国嫌他太年轻了，看不起他，所以就不愿意尽心尽力来辅佐他。终于有一天汉惠帝责问曹参，曹参反问“请陛下好好地想想，您跟先帝（刘邦）相比，谁更贤明英武呢？”惠帝立即说：“我怎么敢和先帝相提并论呢？”曹参又问：“陛下看我的德才跟萧何相国相比，谁强呢？”汉惠帝笑着说：“我看你好像是不如萧相国。”,曹参接过惠帝的话说：“陛下说得非常正确。既然您的贤能不如先帝，我的德才又比不上萧相国，那么先帝与萧相国在统一天下以后，陆续制定了许多明确而又完备的法令，在执行中又都是卓有成效的，难道我们还能制定出超过他们的法令规章来吗？”
这就是著名的“萧规曹随”的故事。

我讲这个故事，是想表达互联网上优质的Python博客、视频已经非常多，肯定比我这个毫无教学经验的人讲的好。所以我不会重复写这些内容，但会给出链接，抛砖引玉，故这个系列不是正经的“Python教程”，想要学会Python还是多读我推荐的一些资料吧。我更多的篇幅是介绍自己的经验心得，和一般人不会重点讲但实战中又很实用的技巧。

作者：陈坤泽

邮箱：[email protected]

1 为什么要学Python

廖雪峰Python教程有关于开发效率、运行效率、未来趋势、找工作等方面完善的介绍：

完成同一个任务，C语言要写1000行代码，Java只需要写100行，而Python可能只要20行。所以Python是一种相当高级的语言。
代码少的代价是运行速度慢，但是大量的应用程序不需要这么快的运行速度，因为用户根本感觉不出来。例如开发一个下载MP3的网络应用程序，C程序的运行时间需要0.001秒，而Python程序的运行时间需要0.1秒，慢了100倍，但由于网络更慢，需要等待1秒，你想，用户能感觉到1.001秒和1.1秒的区别吗？

上手容易，万能语言。
- 小学生都能学会的语言，你认为上手有多难？Python将被纳入高考，小学生都在学Python，你慌了吗？。
- python有非常庞大的第三方功能扩展库，包罗万象，几乎无所不能。可以做测试、运维、数据分析、数据挖掘、机器学习和爬虫等。
- Python降低了进入IT行业的门槛，我身边有很多数学专业的朋友，成功转型做Python大数据分析的例子。数学专业不好找工作，迷茫的时候，学一个Python没有什么坏处，但却大大扩宽了未来的发展出路。不仅是小众的LaTeX，随着人工智能的发展，越来越多工作会被自动化技术取缔，所以我要求编校组的每个人都要学习Python，否则等我们35岁的时候，试想我们跟刚毕业的大学生相比有什么优势呢？是什么价值让我们是不可替代的。
开发简洁、快速。
- Python创始人龟叔印在T恤前的理念就是“人生苦短，我用Python”。
- 用Python能快速实现我们需要的一些小功能，做成自动化脚本工具。
- python项目的文件也很简洁，一个py文件既是代码，也是可执行文件。而C++，一个cpp文件可能对应有h头文件要管理，就c++的项目头文件管理学问，都可以开上好几节课来探讨了。简洁清晰的文件系统，让我们写代码的时候会更专注于业务功能的开发，而不是总去思考计算机底层相关的问题。
可以为自己的学习工作开发好用的小程序。
- 将我们开发的Python小程序放到环境变量，windows操作系统可以用“Win键 + r”来快速打开程序。
- 例如："rename.py"的文件批量重命名工具、“查看目录下png图片信息.py”。
- 也可以使用PyQt开发剪切板的监控工具，在复制时，自动对内容进行处理，粘贴的时候直接就是处理好的结果内容。
- 还可以对一些第三方程序进行扩展，例如Beyond Compare差异对比软件，有时候需要对两段文本比较差异，就要新建两个文件，将内容粘贴进去后，再打开比较，手动操作就会非常繁琐。将其写成bc.py工具，直接用Beyond Compare软件打开两个新建空文件，将文本复制进去，就能快速实现差异比较了。
- 再例如对git的功能进行扩展，增加一些项目查看，仅查看单个文件的修改历史，快速调取一个文件任意两个时间点的内容进行差异对比。

2 Python学习资料推荐

我只敢推荐我看过的资料，但优质的资源肯定不止这些，大家可以自己去发掘，不错的资料可以分享出来让更多人知道。

Python教程：
- 入门推荐：
  - 21分钟Python从入门到放弃（不讲废话，极速了解python的基本语法）
  - 菜鸟教程（通俗易懂，适合想快速了解python基本用法的伙伴）
  - 廖雪峰Python教程（常用功能介绍全面，适合有一定基础需要熟练掌握python的伙伴）
- java2s（英文教程，介绍比较全面，示例代码多，适合想适度扩展但又不想读官方文档的伙伴）
- Python编程风格指南，PEP8 编码规范中文版
- Python3.5.2中文文档，Python官方最新英文文档
- 第三方库清单 awesome-python-cn
- Python书单，有些能在网上找到电子版，例如：
  python3-cookbook
常见问题文档：

3 编程技巧

3.1 软件安装

本文提及部分文件可在此处下载。
下载Python3.6（建议装windows64位版：python-3.6.4-amd64.exe）
- 要勾选下方的“Add Python 3.6 to PATH”，把python加入环境变量。
- 如果已经安装了旧版，例如3.6.2，会有更新安装的选项，不用卸载旧版。
pip加速
- 使用“pip install”安装Package的时候，默认的国外镜像速度特别慢，可以通过修改为国内镜像加速。参考资料。
- 下载附件里的“pip”文件夹，放到个人目录里，例如我的用户名是kzche，则放到：‪C:\Users\kzche\pip\pip.ini。
IDE推荐PyCharm，pycharm视频教程
- 这是community免费版PyCharm： pycharm-community-181.3741.3.exe
- 我喜欢深色的配色方案： File/Settings/Appearance & Behavior/Appearance/Theme/Darcula
- 修改创建python脚本文件时的模板：我的python模板，参考资料
- 设置Python解释器，以及可以管理Package：
- 打开一个项目后，可以关闭不需要的目录的索引index，加快项目加载速度：
  File/Settings/Project: YourProjectName/Project Structure/Right click on folder and press “Excluded”
- View / Tool Windows / Structure，可以打开代码结构查看工具。
Python中一些比较难安装的Package。

3.2 代码风格规范

在PyCharm，可以用Ctrl + Shift + Alt + L，对代码格式化，剩下还有下图这种下划线提示的，鼠标移过去，会提示你的代码有什么瑕疵，一般是一些PEP8规范。

Markdown

关于PEP8，至少要了解命名规范：变量函数名lower_with_under，类名CapWords，常量CAPS_WITH_UNDER。

很多下划线问题，都可以把鼠标光标停留在上面，按Alt + Enter，不少问题IDE会帮忙自动修正，或者弹出多种参考修正方案的菜单。

3.3 注释等代码块

作为规范的工程开发，一个python代码文件的开头不应该直接就写import，而是要写两个东西：编码与作者信息，文档注释。

Markdown

灰色部分，第1~5行：

第1行：是让linux系统知道这是一个python3文件
第2行：告知解析程序本文件文本采用的编码格式
第3~5行：代码作者和联系邮箱，作者可以有多人，以及文件的创建或更新时间。
有需要的话还可以增加"# @Version : v.0.0"记录版本信息。

这块代码除了用PyCharm设置py文件模板的方法，在新建.py文件时自动生成。也可以用搜狗输入法设置"自定义短语"，用输入法设置宏的好处是不用局限于IDE，在任何地方都能用。还可以用这个方法设置很多常用代码块。

绿色部分，第7~18行：

Python有一种独一无二的的注释方式：使用文档字符串(Docstring)，文档字符串是包、模块、类或函数里的第一个语句，这些字符串可以通过对象的__doc__成员被自动提取，并且被pydoc所用。

每个文件的开头，最好有一段其文档介绍。定义函数等时也是同理：

def strwidth(s):
    """string width
    中英字符串实际宽度
    
    >>> strwidth('ab')
    2
    >>> strwidth('a⑪中⑩')
    7

    ⑩等字符的宽度还是跟字体有关的，不过在大部分地方好像都是域宽2，目前算法问题不大
    """
    try:
        res = len(s.encode('gbk'))
    except UnicodeEncodeError:
        count = len(s)
        for x in s:
            if ord(x) > 127:
                count += 1
        res = count
    return res

3.4 文档测试

上述strwidth用到了“>>>”，它既是一份简洁清晰易懂的示例文档，也是一份“单元测试”，这是Python特有的“文档测试”功能。（廖雪峰文档测试基础）

在PyCharm可以非常方便地运行一个文件中的所有文档测试：

Markdown

其中第③步具体设置方法：

Markdown

Tips：

在文档测试中的代码，IDE也是能识别，进行智能编辑、代码补全提示的。
有时候不用显式的配置doctest，PyCharm会智能识别文件执行文档测试，甚至光标停留在函数、类里面，可以单独测试一个对象的测试样例。

3.5 代码的查找与重命名

Ctrl+鼠标左键(点击对象)，可以跳转到对象的定义处；
在对象右键，也有"Refactor"可以对对象进行批量重命名。
但有时候IDE的功能无法满足我们的需求，又或Refactor有时候会无效。

关于查找，我们可以借助全文搜索软件：FileLocator。

在项目重构中，时常需要大量的文本替换工作。可以自己写一个脚本工具，遍历文件进行批量替换，但直接替换存在很大的风险隐患，此时可以结合Beyond Compare等软件进行替换效果预览，具体操作方法后续会补充介绍文章。

3.6 小段代码测试与分享

在项目中需要测试一小段语法或代码功能时，可以直接在PyCharm左下角打开一个Python控制台：
需要将自己的代码展示给他人看时（向他人请教自己的代码问题时），避免冗长，换行，无缩进，无高亮等问题给他人阅读代码时带来的不便。
可以用：https://paste.ubuntu.com/ 。不过这是公开网站，不要放涉及技术泄密的代码。
还可以使用在线编程网站，进行代码测试，开发小程序、代码分享。

4 笔记整理

问问题的时候，要整理MWE（作者Liam Huang）：
- MWE是Minimal Working Example 的缩写，意思是「最⼩⼯作⽰例」。顾名思义，最⼩⼯作⽰例的特点有三：
  简短不包含与问题⽆关的代码⽚段；
  工作能够独⽴运⾏于他⼈的计算机上，⽽不需要再添加额外的代码；
  示例在他⼈计算机上的运⾏结果，能完整地再现你所遇到的问题。
- 不仅是问问题，我们在整理笔记，知识点的时候，道理是相通的，
  例如下列两段代码，即简介地演示了遇到的问题，在注释里写出程序运行会得到的结果，也演示了解决方案的代码：
可以参考Python 标准库官方文档
的目录结构进行分类整理，例如下图是我依据官方文档，对文字处理等方面的笔记结构，新增一些相关的第三方库chardet、ahocorasick、Levenshtein。
尽可能用表格、图片、思维导图的形式代替纯文本描述。使用纯文本时，也可以配合列表、缩进、颜色等格式丰富表达内容。
- 例如使用正则库re匹配的Match对象，所有的类成员变量有：
  m = re.search(r'(\d{6})-(\d{6})', '2018暑假高数高二选修2-1（教师版） 180526-091500.pdf')
- 云游道士，Python之日期与时间处理模块（date和datetime），2017.2
参考文献：所有不是自己写的内容，借鉴参考了的资料，都要附上介绍或链接，这不仅是尊重别人的劳动成果，也方便日后遇到细节问题，查阅原文复核。
在线Jupyter，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。对我们工程开发来说可能实用价值不大，不过这也是很流行的一个工具，可以了解下。例如在数据分析工作中，可以边写代码，边写解释，边作图，项目完成后既是一份代码，也是一份文档笔记。

【Python】一、Python基础

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