1. 课程目标
虽然 Python 能干很多的事情，但课堂时间有限，在后面的课程中主要介绍这几部分内容：
- Python 环境搭建
- Python 基础语法
- Python 代码案例
整体课程的定位，是偏基础为主，不依赖其他方面的背景知识。
2. 计算机基础概念
2.1 什么是计算机?
很多老一辈的人，管下面这个叫做计算机。
然而，它只是"计算器"，和计算机是有很大区别的。
现在我们所说的计算机，不光能进行算术运算，还能进行逻辑判断，数据存储，网络通信等等功能，以至于可以自动的完成非常复杂的工作。
以下这些都可以称为"计算机"：
总的来说，一台计算机，主要由以下这几个重要的组件构成
- CPU
- 存储器（内存、硬盘等）
- 输入设备（键盘、鼠标等）
- 输出设备（显示器、音响等）
PS：CPU 是目前人类科技的巅峰之作，科技含量能和 CPU 相提并论的，只有氢弹了。
美国限制向中国出口"芯片"，这里的芯片主要指的就是 CPU。
目前国内虽然有自主研发 CPU 的能力，但是整体的水平，相比于国际一线的 Intel、AMD 等厂商相比，还是有一定的差距的。
PSS：有的同学可能说，重要的硬件不是还有显卡嘛？都老贵了！
其实显卡（GPU）是和 CPU 类似的计算芯片。
- CPU 是"通用计算芯片"，可以处理各种场景下的各种问题。
就像高校培养的学生，可以在各个行业各个领域贡献力量。
- GPU 是"专用计算芯片"，特别擅长处理浮点数运算。
就像比特培养的学生，专注于互联网软件技术。
GPU（显卡）属于锦上添花，不属于必要器件，CPU是最核心的必要器件。
以上的组成结构，称为**"冯诺依曼体系结构"**。
冯诺依曼大佬，正是计算机的祖师爷。
PS：冯诺依曼除了是计算机祖师爷之外，还是一位数学家、物理学家、化学家、"博弈论"的创始人，参与过曼哈顿计划（担任原子弹制造顾问）。
据传闻，冯诺依曼大佬六岁心算八位数除法，八岁掌握微积分，十岁通读了世界史，十七岁发表了第一篇数学方面的论文。
PSS：计算机的祖师爷，除了冯诺依曼之外，还有一位图灵大佬，也在二战中发挥了至关重要的作用。
2.1 什么是编程?
计算机需要硬件赋予之躯体，也需要软件赋予之灵魂。
软件：又叫程序，指挥了计算机要按照什么样的规则来执行任务。
制作软件，就是在明确这个软件要完成什么样的任务，这个过程就称为"编程"。
例如：张三给我说，让我去买三个包子，如果遇到卖西瓜的，就买一个。
这个交代任务的过程就是"编程"。
只不过执行这个程序的是我，不是计算机。
PS：换个角度看，人脑也能算术运算，能逻辑判断，能数据存储，能输入输出..... 也可以视为是一个广义的计算机。
编程本身，并不是一件很容易的事情，因此就衍生出了一个专门负责编程的职业，也就是程序员****。
程序员进行编程的过程中，需要使用一个专门的方式和计算机沟通，就是**"编程语言"**。
使用编程语言编写软件的具体过程，就称为**"软件开发"，俗称"敲代码"**。
计算机是一个铁憨憨，不能直接理解人类的语言。
像上面买包子的例子，其实这句话对于计算机的理解来说，是存在歧义的------见到卖西瓜的，是就买一个包子，还是买一个西瓜。
如果给计算机的信息存在歧义，就会报错，所以和计算机交流需要严谨的编程语言。
2.3 编程语言有哪些?
编程语言大体可以分成三个大类
- 机器语言
- 汇编语言
- 高级语言
机器语言就是01序列，是计算机能直接理解的语言。
汇编语言就是把执行特定功能的一串01序列用一个助记符代替，形成汇编指令。
一句高级语言，就是几句到十几句汇编指令。
其中机器语言和汇编语言都是更贴近计算机的，人类理解起来并不容易。
因此目前程序员使用的编程语言主要是高级语言。
高级语言的种类有很多很多。
排行榜，仅供参考，排在前列只能说这个语言比较火（热度比较高）。
以上列出的都是实际开发中常用的编程语言。
可以看到，Python 在这个走势中是名列前茅的。
3. Python 背景知识
3.1 Python 是咋来的**?**
吉多·范罗苏姆（Guido van Rossum）是一个荷兰程序员（人称龟叔，名字前三个字母是 Gui）。
龟叔在 1989 年圣诞节的时候（当时 33 岁），因为在家里待着无聊，为了打发时间，开始了 Python 的开发。
第一个正式版本发布于 1991 年。
1991 年是一个神奇的年份。
Python、万维网WWW、Linux、Vim、Qt、第一台笔记本电脑，都诞生于 1991 年。
3.2 Python 都能干啥**?**
经历了多年的发展，Python 目前是一个应用场景非常广泛的编程语言。
- 科学计算&数据分析
- Web 开发(搭建网站)
- 自动化运维
- 人工智能
- 爬虫程序
- 自动化测试
3.3 Python 的优缺点
3.3.1 优点
- 语法言简意赅，容易上手。
- 功能强大，用途广泛。
- 生态丰富，具有海量的成熟第三方库。实现某个功能，不需要从零开始，有成熟的第三方库。
- 方便调用 C/C++ 编写的代码，进行 高性能/系统级 操作。
3.3.2 缺点
- 编写（开发）效率高，但执行（运行）效率比较慢。
- 对于多核心并发程序支持偏弱。
- 动态类型系统对于大型项目不太友好。
开发性能要求高的场景，就可以使用python，在里面对运行效率要求高的版块，可以使用C++，然后用python来调用。
3.4 Python 的前（钱）景咋样?
虽然 Python 的应用场景很多，但是纯粹使用 Python 的岗位是比较少见的。
以知名互联网招聘网站拉钩网为例，设置工作地点为北京，工作年限为3年以下。
- 搜索 Python 关键字得到的岗位个数为 88 个。
- 搜索 C 关键字得到的岗位个数为 159 个。
- 搜索 Java 关键字得到的岗位个数为 297 个。
上述数据只是简单采样，并不能精确反应岗位的整体情况。
更常见到的情况是，把 Python 作为一个辅助性质的语言。
在工作中，Python 更像是一个工具，需要用到的时候随手拿起来就用，能够方便的解决不少问题。
这就像一局王者荣耀，有人打的是 carry，有人打的是辅助。
PS：网上很多信息把 Python 往往吹的天花乱坠，但是在我看来，是有些过火了。
Python 和其他的编程语言本质上并没有啥区别，并不存在某个场景是"非得 Python 能做，其他语言做不了"这样的情况。
编程语言只是工具，作为一个程序猿，要做到十八般兵器都能样样精通。
4. 搭建 Python****环境
要想能够进行 Python 开发，就需要搭建好 Python 的环境。
需要安装的环境主要是两个部分:
- 运行环境：Python
- 开发环境：PyCharm
Python（解释器）：用来读取、执行代码。
PyCharm（编辑器）：用来编辑、调试代码。
【关于PyCharm】
为什么选择PyCharm编辑器？
事实上所有python代码在其他编辑器或开发环境中，也是能够正常运行的，之所以选择pycharm，是因为它是目前市场上占有率最高的python集成开发环境（IDE），功能全面，环境配置简单，免费使用，是初学者的最佳选择。
【关于Python】
本次课程使用的Python版本是3.13版本，是目前官方最新的稳定版。
【关于Python Launcher】
4.1 安装 Python
（1）找到官方网站
在搜索引擎中搜索 python 关键字，带有 "官网" logo 的结果即为 Python 官方网站。
【注意】不要点到带有"广告字样"的结果。
PS：下载安装软件，最靠谱的方法就是去官网上下载。
安装过程中，尤其要注意勾选"Add python.exe to PATH"。
（2）找到下载页面
选择**"Download for Windows"**
**【注意】**Python 的版本在持续迭代更新中，同学们看到的版本不一定和我这里完全一致，但是基本不影响学习使用。
下载完成后，会得到一个 exe 的安装程序。
ps：我已经安装了3.13.9，这里就以安装3.14.3为例。
在最新的Python官网，是这样的：
直接点击Downloads，来到下载页面，可以看到顶部有一张图表。
这张图表给出了各个Python版本的目前的状态。
蓝色竖线指示了当前的时间，绿色部分表示处于bug修复阶段，黄色部分表示安全使用阶段。
目前最稳定的版本是3.11和3.12。
3.13版本目前正处于一个bugfix的状态，对基础语法的支持是没问题的，预计在2026年底进入安全使用阶段。
这张图表下面就是下载表格：
下载对应操作系统的版本，可以点击Download-Windows。
也可以直接点击Python 3.14.3，可以直接匹配当前系统一键安装。
进入到对应的界面，点击下载对应的稳定版本。
左侧是稳定发行版，右侧是预发行版。
（3）双击安装包
双击安装包，安装 Python。
【注意】
- 最好勾选下 "Add Python 3.10 to PATH" 这个选项.
- 要记得 Python 的安装目录（后面可能会用到）。
点击 Install Now 之后，稍等片刻，就安装完毕了。
这个安装过程非常简单，一般只要不报错，就算安装成功。
如果想指定安装路径，可以点击Customize installation。
安装完成之后，直接点击close，就完成安装了。
然后在控制台输入py -0就能看到当前机器下安装的所有python的版本：
（4）运行****hello world
打开 Python 的安装目录看看。
其中最关键的就是这个 python.exe，后续运行 Python 程序，全靠这个 python.exe。
【运行python】
- 法一：直接双击这个 python.exe，就会打开 Python 的交互式解释器（控制台程序）。
- 法二：在控制台输入python命令，就会打开 Python 的交互式解释器（控制台程序）。
法一：
法二（默认打开最新版本）：
退出pyhon，回到CMD终端，可以输入exit()。
C:\Users\42407>py -3.13
Unable to create process using 'D:\Python\Python313\python.exe': ???????????
我之前3.13.9下载到'D:\Python\Python313\python.exe'，手动挪动到 'D:\soft\Python\Python313\python.exe'。然后系统找不到了。
安装包已经删了，又重新下载了最新的稳定版3.13.12。
输入where python可以查看python安装路径：
在这个交互式解释器中，就可以输入 Python 代码了。
直接输入**print('hello')**这句代码，按下 enter 键，则打印出了 hello 这样的结果。
【注意】代码中的 ( ) 和 ' ' 都是英文，不要写中文标点符号。
编程语言中基本不会出现中文标点，大家在写代码的时候一定要仔细注意。
虽然现在已经安装好了运行环境，虽然python代码已经可以跑起来了，但是在命令行里面敲代码并不方便，缺少必要的功能，例如：代码高亮、代码补全、语法检查。
所以，python这样的交互式解释器只适合运行一些非常简单的测试性的代码。
编写更复杂的程序，还需要更专业的编码环境。
4.2 安装 PyCharm
虽然通过交互式解释器可以执行 Python 代码了，但是代码写起来并不方便，就需要更专业的开发工具来编写 Python 代码。
目前业界常用的 Python 开发工具，主要有下列选项：
其中最主流的开发工具就是 PyCharm 和 VS Code 了。
咱们课堂上以 PyCharm 为例进行演示。
（1）找到官方网站
**【注意】**这个搜索结果中没有标识出"官网"，但是大家要认准 jetbrains.com 这个域名。
（2）找到下载页面
2022界面：
2026界面：
**【注意】**进入官网之后不着急直接点这个下载，先把页面拖到最下面。
2022界面：
2026界面：
点击方框圈起来的位置，进行下载。
直接在最开始，点击下载，也是可以的，然后来到下面的界面，再点击下载------直接点击下载，就是最新版本2026.1。
之前分社区版（免费）和专业版（付费），现在只有统一版。
自动获得为期一个月的免费 Pro 试用。试用期结束后，您可以订阅 Pro 版本，或继续免费使用核心功能（现已包含 Jupyter 支持）。
但是可以进行破解，最新版本不太好破解，可以选择右侧的"其他版本"。
2024.1比2026.1少100MB左右。
下载完成后，会得到一个 exe 程序。
（3）双击安装包
双击安装包，进行安装。注意选下安装路径。
建议把这个选项勾上，这样在任意目录鼠标右键，就都可以直接用 PyCharm 打开目录了。
这个安装过程非常简单，一般只要不报错，就算安装成功。
（4）运行 hello world
a）创建一个项目
b）选择项目所在的位置、选择使用的 Python 解释器。
这样就配置好了python的运行环境，即把pycharm和python关联起来了，毕竟pycharm只是一个用来编写代码的工具，要想真正编译运行python，还需要借助python解释器。
c）创建文件
右键左侧的项目目录，选择New -> Python File
填写文件名
d）编写代码
e）运行程序
右键文件，选择Run 'hello'
python控制台已经集成到pycharm里面了。
（5）进行基本设置
选择File -> Settings
**a）**设置字体大小
PyCharm 默认的字体比较小，看起来很费眼睛，可以设置大一点。
找到Editor -> Font
把字体 Size 和 Line height 都适当调整。
- Size：表示字体大小------数字越大，文字越大。
- Line height：表示行高------数字越大，两行文字之间的间隔就越大。
**b）**设置语言
**c）**设置外观
16太大，13就够了。
注：可以直接在编辑区右键，运行程序。
**d）**设置背景图
......
完