Python 功能和特点(新手必学)

Python 是一种高级编程语言，具有简单易学、开发效率高等特点，非常适用于数据分析、机器学习、人工智能等领域。下面详细讲解 Python 的功能和特点。

功能

语法简单易学

Python 的语法非常简单，类似于英语，易于理解和记忆。以下是一个简单的 Python 程序，输出 "Hello World!"。

print("Hello World!")

面向对象编程

Python 是一种面向对象的语言，支持封装、继承和多态特性。以下是一个简单的 Python 类的示例。

class Person:
    def __init__(self, name, age):
        self.name = name
        self.age = age

    def introduce(self):
        print("My name is {} and I am {} years old.".format(self.name, self.age))

person = Person("Tom", 20)
person.introduce()

广泛的库和工具支持

Python 拥有庞大的第三方库和工具集，涵盖了各种领域，开发者们可以直接使用这些库和工具完成自己的工作，从而大大提高了开发效率。例如：

• Numpy：用于科学计算、线性代数。
• Pandas：用于数据处理、分析和清洗。
• Matplotlib：用于数据可视化。
• Scikit-learn：用于机器学习。
• TensorFlow：用于深度学习。

特点

开发效率高

Python 的语法简单，易于理解和记忆，开发者可以更快地实现想法并得到实时反馈。 Python 也提供了大量的库和工具，让开发过程更加高效和简单。

跨平台

Python 可以在多个操作系统上运行，例如 Linux、Mac OS、Windows 等。这意味着开发者可以在不同的操作系统上开发和运行相同的程序，大大提高了程序的可移植性。

可扩展性和灵活性

Python 支持多种编程范式，例如面向对象、函数式和过程式编程。开发者可以使用不同的编程范式来解决问题，并在需要时轻松地将不同的编程范式进行混合使用。

示例

示例一：使用 Numpy 进行矩阵计算

import numpy as np

# 创建两个两行两列的矩阵
matrix_a = np.array([[1, 2], [3, 4]])
matrix_b = np.array([[5, 6], [7, 8]])

# 计算矩阵乘法
matrix_c = np.dot(matrix_a, matrix_b)

print(matrix_c)

输出：

[[19 22]
 [43 50]]

示例二：使用 Pandas 进行数据处理和分析

import pandas as pd

# 创建一个包含学生成绩的数据表
data = {'name': ['Tom', 'Bob', 'Alice', 'Jerry'],
        'math': [90, 80, 85, 92],
        'physics': [87, 92, 78, 90],
        'chemistry': [89, 85, 90, 88]}
df = pd.DataFrame(data)

# 计算每个学生的总分和平均分
df['total'] = df['math'] + df['physics'] + df['chemistry']
df['average'] = df['total'] / 3

# 找出总分最高的学生
max_total = df['total'].max()
max_total_student = df.loc[df['total'] == max_total, 'name'].values[0]

print(df)
print("Max total score student is: " + max_total_student)

输出：

    name  math  physics  chemistry  total    average
0    Tom    90       87         89    266  88.666667
1    Bob    80       92         85    257  85.666667
2  Alice    85       78         90    253  84.333333
3  Jerry    92       90         88    270  90.000000
Max total score student is: Jerry