问题

如何学习Python,以及新手如何入门?

回答
想成为一名Python玩家?别急,循序渐进,跟着这个指南,你会发现编程没那么难,反而乐趣无穷!

第一步:打好地基——为什么选择Python?

在你撸起袖子开干之前,先搞清楚为什么Python这么受欢迎。这就像结婚前要了解对方一样,知己知彼,百战不殆。

易学易用,如同读故事: Python的语法非常接近英语,句子结构清晰,代码读起来就像在看一篇小文章。不像C++或者Java,那些符号和括号会让你头晕。比如,打印一句话,Python只需要 `print("Hello, world!")`,简单粗暴。
用途广泛,无所不能: 无论是网站开发(Django, Flask)、数据科学(NumPy, Pandas, Matplotlib)、人工智能(TensorFlow, PyTorch)、自动化脚本,甚至是游戏开发,Python都能插上一脚。这意味着你学了Python,打开的门会比你想象的要多得多。
社区强大,不怕孤单: Python拥有一个庞大且活跃的社区。这意味着当你遇到问题时,很容易找到答案,或者有人伸出援手。网上有海量的教程、文档、论坛,你几乎不可能遇到一个“独一无二”的难题。
丰富的库,拿来即用: Python有成千上万的第三方库,就像乐高积木一样,你可以用它们来快速构建各种功能,而不需要从头开始写。想处理Excel?有`openpyxl`;想爬取网页?有`requests`和`BeautifulSoup`。

第二步:装备就绪——你需要什么?

在你准备好学习之前,我们需要一些“工具”。别担心,这些都很简单。

1. 一台电脑: 操作系统不限,Windows、macOS、Linux都行。
2. Python解释器: 这是让你的电脑“懂”Python语言的核心。
下载与安装: 直接去Python官网 ([https://www.python.org/downloads/](https://www.python.org/downloads/)) 下载最新稳定版本。安装过程中,一定要勾选“Add Python to PATH”(或者类似的选项),这会让你之后在命令行里更方便地运行Python。
验证安装: 打开你的命令行工具(Windows下是CMD或PowerShell,macOS/Linux下是Terminal),输入 `python version` 或者 `python3 version`,如果显示出Python的版本号,说明安装成功了!
3. 代码编辑器/集成开发环境(IDE): 这是一个让你写代码更舒适、更高效的工具。
新手推荐:VS Code (Visual Studio Code)。免费、强大、插件丰富,安装Python扩展后,它能帮你语法高亮、自动补全、调试代码,简直是新手神器。
其他选择: PyCharm(专业级,有免费社区版)、Sublime Text、Atom 等。

第三步:动起手来——从零开始!

好了,装备都齐全了,我们来写你的第一个Python程序!

1. “Hello, world!”
打开你的代码编辑器,新建一个文件,命名为 `hello.py`(`.py`是Python文件的后缀)。
在文件里输入:
```python
print("你好,世界!")
```
保存文件。
打开命令行工具,使用 `cd` 命令进入你保存 `hello.py` 文件的目录。
输入 `python hello.py` (或者 `python3 hello.py`),回车!
你会看到屏幕上输出了:`你好,世界!`
恭喜你!你已经成功运行了你的第一个Python程序!

2. 理解基本概念:
变量(Variables): 就像给数据起名字,方便以后调用。
```python
name = "张三" 字符串变量
age = 20 整型变量
height = 1.75 浮点型变量
is_student = True 布尔型变量 (True/False)

print(name)
print(age)
```
数据类型(Data Types): Python有很多内置的数据类型,就像不同形状的积木。
数字: 整型(`int`,如 10, 5)、浮点型(`float`,如 3.14, 2.5)。
文本: 字符串(`str`,用单引号 `' '` 或双引号 `" "` 包围,如 `"你好"`)。
布尔值: 真(`True`)或假(`False`)。
列表(List): 可以包含不同类型数据的有序集合,用方括号 `[ ]` 表示,如 `[1, 2, "apple", True]`。
元组(Tuple): 类似于列表,但一旦创建就不能修改,用圆括号 `( )` 表示,如 `(1, 2, 3)`。
字典(Dictionary): 键值对的无序集合,用花括号 `{ }` 表示,键是唯一的,如 `{"name": "李四", "age": 25}`。
运算符(Operators): 用来执行计算或比较。
算术运算符: `+` (加), `` (减), `` (乘), `/` (除), `%` (取模/余数), `` (幂), `//` (整除)。
```python
result = 10 + 5 result is 15
remainder = 10 % 3 remainder is 1
```
比较运算符: `>` (大于), `<` (小于), `==` (等于), `!=` (不等于), `>=` (大于等于), `<=` (小于等于)。
逻辑运算符: `and` (与), `or` (或), `not` (非)。
流程控制(Control Flow): 决定代码执行顺序。
条件语句(if/elif/else): 根据条件执行不同的代码块。
```python
score = 85
if score >= 90:
print("优秀")
elif score >= 80:
print("良好")
else:
print("还需要努力")
```
注意: Python使用缩进来表示代码块,非常重要!通常缩进4个空格。
循环语句(for/while): 重复执行代码块。
`for` 循环:常用于遍历序列。
```python
fruits = ["apple", "banana", "cherry"]
for fruit in fruits:
print(fruit)

循环1到5
for i in range(1, 6): range(start, stop) stop is exclusive
print(i)
```
`while` 循环:当条件为真时重复执行。
```python
count = 0
while count < 5:
print(count)
count = count + 1 或者 count += 1
```
函数(Functions): 将一段有用的代码打包起来,方便重复调用。
```python
def greet(name): 定义一个名为greet的函数,接受一个参数name
"""这是一个简单的问候函数""" 文档字符串,描述函数作用
print(f"你好,{name}!") fstring,一种方便的字符串格式化方式

greet("Alice") 调用函数
greet("Bob")
```
模块(Modules): 将相关的函数、类和变量组织起来,方便导入和复用。
```python
import math 导入math模块

print(math.sqrt(16)) 使用math模块中的sqrt函数求平方根
```

第四步:进阶之路——如何深入学习?

掌握了基础后,就需要持续学习和实践。

1. 系统学习资源:
官方文档: Python官方文档是最权威的参考资料,虽然一开始可能有点吓人,但当你熟悉一些基本概念后,它是解决很多问题的宝库。
在线教程网站:
菜鸟教程 (runoob.com): 中文,内容全面,例子丰富,适合初学者。
廖雪峰的Python教程 (liaoxuefeng.com): 中文,讲解深入浅出,逻辑清晰,非常适合系统学习。
W3Schools Python Tutorial: 英文,简单易懂,交互式练习。
Codecademy, freeCodeCamp: 提供交互式学习体验,边学边练。
书籍:
《Python编程从入门到实践》:非常适合新手,理论结合实际项目。
《流畅的Python》:适合有一定基础后,想深入理解Python内部机制的读者。
在线课程平台: Coursera, edX, Udemy, B站(有很多优秀的免费Python教学视频)。

2. 多动手练习:
解决编程练习题: LeetCode、牛客网、CodeWars 等平台有大量编程题目,从易到难,可以锻炼你的逻辑思维和代码实现能力。
做小项目: 这是检验学习成果的最佳方式!
写一个简单的计算器。
做一个猜数字小游戏。
编写一个简单的文本文件处理器(比如统计文件中单词的数量)。
尝试写一个简单的爬虫,爬取某个网站的信息(注意遵守网站的robots协议)。
用Matplotlib绘制一些简单的图表。

3. 阅读别人的代码:
GitHub 上有无数的开源项目,选择一些你感兴趣的,尝试去阅读和理解它们是如何工作的。这能让你学习到很多实际开发中的技巧和规范。

4. 学习特定领域的库:
Web开发: Flask (轻量级), Django (功能强大)。
数据科学: NumPy (数值计算), Pandas (数据分析), Matplotlib/Seaborn (数据可视化), Scikitlearn (机器学习)。
自动化: Selenium (网页自动化), PyAutoGUI (桌面自动化)。

5. 参与社区:
Stack Overflow:遇到问题时搜索答案,或者提问。
Reddit (r/learnpython, r/Python):与其他Python学习者交流。
国内的CSDN、博客园等技术社区。

新手常见误区与建议:

“我一次性学完所有东西”: 别这样想!Python博大精深,没有人能一次性学完。抓住重点,理解核心概念,然后结合实践,你会学得更扎实。
“只看不练”: 编程是门手艺活,光看教程是没用的,一定要自己动手敲代码,反复尝试。
“遇到错误就放弃”: 报错是编程的日常!学会看懂错误信息,学会搜索错误信息,这是每个程序员的必修课。错误是进步的阶梯。
“不懂就百度/Google”: 这是好事!但要学会“提问的艺术”。把问题描述清楚,你尝试过哪些方法,遇到了什么错误。
“不要过早追求完美”: 先让代码能跑起来,再考虑优化。

总结一下新手入门的路线图:

1. 安装Python和VS Code。
2. 学习基本语法: 变量、数据类型、运算符、条件语句、循环语句、函数。
3. 理解核心概念: 列表、元组、字典、字符串格式化。
4. 开始练习: 从简单的练习题开始,然后尝试写小项目。
5. 阅读官方文档和优秀教程,持续学习。
6. 利用社区资源,解决遇到的问题。

学习编程是一个充满挑战但又极其 rewarding 的过程。保持好奇心,享受解决问题的乐趣,你会发现自己离Python高手越来越近!祝你学习愉快!

网友意见

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每当回答这类问题,我可能都要先显摆一下…我是一个在GitHub通过写Python拿了近万Star的野生选手。野生的原因是我没有系统的学习过Python,而是强行通过各种机器学习项目,以及十年的C++基础迁移而来的。而在这种前提下,我常常去搜C++的xxx功能在Python中怎么做。经过了几年的搜索,我终于成了半个Python专家,但过程是痛苦的。就像我写过的「如何用3个月零基础入门「机器学习」,在这篇回答中我也会针对不同人群和阶段给大家推荐一些适合的入门方法。

在这之前,先谈谈为什么要学Python。Python在人工智能是当之无愧的胶水语言。我以前在咨询公司做数据科学家的时候需要做大量的数据分析,从数据可视化到机器学习建模。虽然类似的分析也可以用excel或者其他dashboarding工具来做,但局限性主要有两点。首先是用Python分析可以比较深入,自由度很大,可以进行复杂的建模。而另一点是数据量的问题,比如excel在超过一百万左右条数据后就不能显示了,而现实场景下的数据往往会远大于一百万。而后来回到学校读博后,Python基本是人工智能领域的科研语言,从做传统的机器学习任务到深度学习,基本上都是以Python为框架在做。而即使并不需要在工作中直接使用Python,它也是入门编程化思维的最低门槛的途径。在未来的以编程为基础的时代,我相信Python的重要性还会继续凸显。

入门阶段我会推荐两种方案,就像华山派的气宗和剑宗

第一种适合有大块时间,喜欢自己翻书研究的人,主要方案就是根据兴趣和项目推动学习。简单来说,就是通过直接做项目来完成学习。在这种思路下,我会推荐《machine learning in action》或者《python machine learning》这种机器学习导向的「算法书」,比如通过实现一个电影推荐系统来学习Python的使用,这类书一般都配有对应的代码等。当然这类方法适合兴趣驱动或者本身有一些其他语言基础的人,比如在校学生等。而也有同学喜欢通过跟着视频进行系统的学习Python编程。我觉得视频虽然完整,但是信息浓度往往比较低,也就是冗余的内容很多。且和书本一样,基本上是固定顺序的呈现内容,比较固定。而编程是一个需要即时反馈的东西,你看半天视频并不会直接去编程,所以互动性和反馈性是一个问题。扪心自问,绝大部分收藏的视频是不是都会永远躺在收藏夹里?

因此另一类入门方法是通过利用碎片化时间的方法进行互动编程。任何编程语言其实都能被分解为很多基础的小模块,比如打印、逻辑判断、循环,以及再高级点的函数方程等。在了解了基本模块化后,进行复杂的功能其实只是拼接,就像电路元件的组合。我举个简单的例子,给定一个用户的年龄和性别,如果TA是成年男性,则打印出他的名字就可以被简单的被拆解为{判断性别}+{判断年龄}+{如符合条件则打印}。因此在理想情况下,我们可以通过学习基本模块,并拼接它们进行更复杂的学习。而这种情况下传统的书籍有非常大的局限性,就是它的顺序是固定的,而大部分情况下一个任务需要的多个基础模块是并列的。所以对于喜欢学习基础模块的朋友我会觉得互动类的学习软件或者app可能更合适。这类app现在也越来越多,绝大部分都能支持在电脑和ipad上学习,比如百词斩开发的「夜曲编程」。我个人觉得这类app比较适合以前没接触过编程且时间分散的朋友,可以不时地通过完成学习1-2个小模块逐步提高(见下图)。我自己为了写入门攻略,体验了免费教程。觉得夜曲的确是可以作为小白的编程入门第一课,毕竟当年考GRE时就是靠着百词斩刷单词,而将记忆曲线拓展到编程上也是个不错的构想。但当然跟着app学习不代表你不能拓展到实际项目中去。我的建议是同时做一些相关的感兴趣的实际项目,比如像前文提到的用所学的知识去建立一个推荐系统等。

我觉得夜曲的设计是符合人的学习特性的,即我们需要有不断获得「小小成就」的感觉,这样才能把一个复杂而庞大的学习内容真正的消化下去。虽然我觉得学习Python和背单词并不完全一样,但偶尔用卡片式的方法进行抽样复习,是适合我们一般人的方法。而制作精良的app也保证了知识点的正确性。题外话,要警惕市面上很多拼凑而来的学习课程,很容易学歪。

而在进阶阶段我也有几类不同的推荐

如果英语水平比较过关的话,我觉得一个不错的选项是跟着进阶的Python书进行学习,比如我自己就有 《fluent python》,中文译名《流畅的Python》。另一本我很喜欢的是Brett Slatkin写的《effective python》,里面介绍了59个让Python写的更专业更高效的方法,我也很喜欢偶尔看几个小技巧提升一下。这类书籍的好处是已经经过了很多年的考验,适合单点突破,在某个方向上加深理解。但一般阅读门槛比较高,我推荐看英文原版的原因主要是翻译总是良莠不齐,而且相对比较滞后。

而如果是更喜欢互动式app学习的朋友,也可以在不同的app上获得更多体验,比如夜曲编程的付费版(从198到498对应不同的功能)会提供更多的编程练习题目以及项目实战,从免费版升级的话还会有优惠奖励。对于喜欢真人反馈的朋友而言可能是更好的选项,因为付费版可以得到助教的帮助和答疑,以及更多的实战项目和练习题。题外话,编程“练习题”这件事可能是当下求职市场上一个不可回避的问题。现在绝大部分科技企业在面试的时候都有编程面试,也就是说在固定的时间里(30分钟-1小时内)完成一道编程题目。从功利的角度而言,如果你的学习方案里面没有涵盖这个部分(比如看书或者视频自学的话),我会建议你考虑如何补上这个部分。

而学习过程中最痛苦的部分其实是重复

Python作为一门编程语言,练习和实战是核心的提高的途径。无论你采用那种方法入门和学习,一定要想办法能通过兴趣坚持下去。比如约室友或者对象一起学,也比如加入app或者网上的互助社群,学习往往需要相互鼓励才能坚持。

我自己的研究方向包括集成学习,指的是如何通过不同的手段和方法综合很多模型,提升学习效果。我认为Python的入门也是这么个道理,可能任何一种单一的方法都不是完美的,不妨双管、多管齐下,体验一下不同的学习方法,然后选择最适合自己的那条路,并坚持下去。愿你玩的开心 ,并学有所成。

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