1. Python是什么？

Python是一种高级编程语言，由Guido van Rossum于1991年首次发布。Python以其简洁清晰的语法和强大的功能而闻名，被广泛应用于各个领域。

1.1 Python的特点

  • 简单易学：Python的语法简洁明了，接近自然语言，非常适合初学者
  • 免费开源：Python是开源软件，可以免费使用、修改和分发
  • 跨平台：Python可以在Windows、MacOS、Linux等多种操作系统上运行
  • 丰富的库：Python拥有海量的第三方库，覆盖了几乎所有应用领域
  • 面向对象：Python支持面向对象编程，有助于代码的复用和组织
  • 动态类型：Python是动态类型语言，变量不需要预先声明类型

1.2 Python的应用领域

  1. Web开发：使用Django、Flask等框架开发网站
  2. 数据分析：使用NumPy、Pandas等库进行数据处理和分析
  3. 人工智能：使用TensorFlow、PyTorch等进行机器学习和深度学习
  4. 自动化脚本：编写脚本自动化处理日常任务
  5. 网络爬虫：抓取互联网上的数据
  6. 游戏开发：使用Pygame等库开发小游戏
  7. 科学计算：使用SciPy等库进行科学计算
  8. 桌面应用：使用Tkinter、PyQt等开发桌面应用程序

2. Python版本

Python主要有两个版本：

  • Python 2.x：旧版本，已于2020年停止维护
  • Python 3.x：当前主流版本，本课程使用Python 3.x

2.1 为什么选择Python 3.x？

  • 更好的Unicode支持（中文处理更友好）
  • 更简洁的语法
  • 更多的功能和改进
  • 持续的维护和更新

推荐版本：Python 3.9 或更高版本

3. Python安装

3.1 Windows系统安装

步骤1：下载Python安装包

  1. 访问Python官网：https://www.python.org/downloads/
  2. 点击”Download Python”按钮下载最新版本的安装包
  3. 选择适合Windows系统的安装包（通常是64位）

步骤2：运行安装程序

  1. 双击下载的安装包
  2. 重要：勾选”Add Python to PATH”选项（这会将Python添加到系统路径中）
  3. 点击”Install Now”进行默认安装，或点击”Customize installation”进行自定义安装

步骤3：验证安装

  1. 打开命令提示符（CMD）或PowerShell
  2. 输入以下命令检查Python版本： 
    python --version

    或

    python3 --version

如果看到类似 Python 3.11.0 的输出，说明安装成功！

3.2 MacOS系统安装

步骤1：使用Homebrew安装（推荐）

# 安装Homebrew（如果未安装）
/bin/bash -c "$(curl -fsSL https://raw.githubusercontent.com/Homebrew/install/HEAD/install.sh)"

# 安装Python 3
brew install python3

步骤2：从官网下载安装

  1. 访问Python官网下载MacOS版本的安装包
  2. 双击.pkg文件，按照提示完成安装

步骤3：验证安装

python3 --version

3.3 Linux系统安装

Ubuntu/Debian系统

sudo apt update
sudo apt install python3 python3-pip

CentOS/RHEL系统

sudo yum install python3 python3-pip

验证安装

python3 --version

4. Python开发环境配置

4.1 集成开发环境（IDE）推荐

1. VS Code（推荐）

  • 优点：免费、轻量、插件丰富、功能强大
  • 安装：访问 https://code.visualstudio.com/ 下载安装
  • Python插件：安装”Python”扩展（Microsoft官方）

2. PyCharm

3. Jupyter Notebook

  • 优点：适合数据分析和学习Python
  • 安装： 
    pip install jupyter
  • 启动： 
    jupyter notebook

4.2 VS Code配置步骤

  1. 安装VS Code
  2. 安装Python扩展
  3. 打开VS Code，按Ctrl+Shift+P（MacOS为Cmd+Shift+P）
  4. 输入”Python: Select Interpreter”
  5. 选择已安装的Python解释器

5. 第一个Python程序

5.1 交互式模式

打开命令行，输入python或python3进入Python交互式环境：

>>> print("Hello, World!")
Hello, World!
>>> 1 + 1
2
>>> exit()

5.2 脚本文件模式

  1. 创建一个新文件，命名为hello.py
  2. 写入以下代码： 
    print("Hello, World!")
  3. 在命令行中运行： 
    python hello.py

5.3 在VS Code中运行

  1. 创建新文件，命名为hello.py
  2. 编写代码
  3. 点击右上角的”运行”按钮，或按F5键

6. 常用命令

# 检查Python版本
python --version

# 进入交互式模式
python

# 运行Python脚本
python filename.py

# 退出交互式模式
exit()  或  Ctrl+D

# 安装第三方库
pip install 包名

# 查看已安装的库
pip list

7. 学习建议

7.1 学习方法

  1. 多动手：理论知识很重要，但实际操作更重要
  2. 多练习：每学一个新概念都要写代码练习
  3. 多思考：理解代码背后的原理
  4. 多查阅：遇到问题查阅官方文档和搜索引擎

7.2 学习资源

  • 官方文档：https://docs.python.org/zh-cn/3/
  • 在线教程：廖雪峰Python教程、菜鸟教程等
  • 视频教程：B站、YouTube上的Python教学视频
  • 社区论坛：Stack Overflow、知乎、CSDN等

8. 常见问题

Q1：Python和Python3有什么区别？

A：在某些系统中，python命令指向Python 2.x，python3命令指向Python 3.x。现在推荐使用python3命令。

Q2：为什么要勾选”Add Python to PATH”？

A：勾选后可以在任何位置使用Python命令，否则需要使用完整路径。

Q3：忘记勾选”Add Python to PATH”怎么办？

A：可以手动添加Python路径到系统环境变量，或重新安装Python并勾选该选项。

Q4：pip是什么？

A：pip是Python的包管理工具，用于安装、升级和卸载Python第三方库。

9. 本集总结

本集我们学习了：

  • Python是什么及其特点
  • Python的应用领域
  • 如何在不同操作系统上安装Python
  • 如何配置开发环境
  • 如何运行第一个Python程序
  • 常用的Python命令

下一集预告：我们将学习第一个Python程序的编写，深入了解Hello World程序，并学习Python的基本语法。

10. 课后练习

  1. 在你的电脑上成功安装Python
  2. 配置好开发环境（推荐使用VS Code）
  3. 编写并运行你的第一个Python程序：输出你的名字
  4. 尝试在交互式模式下进行简单的数学计算
  5. 查看已安装的Python版本和pip版本

提示：如果在安装过程中遇到问题，不要慌张，仔细阅读错误信息，或上网搜索解决方案。安装Python是学习编程的第一步，遇到困难是正常的，坚持下去！