Python 简介与环境搭建

1Python 是什么

Python（蟒蛇）是一门高级、通用、解释型的编程语言，由荷兰人 吉多·范罗苏姆（Guido van Rossum，社区昵称"龟叔"）于 1989 年圣诞节期间开始设计，第一个正式版本发布于 1991 年。语言名字并非来自蛇，而是吉多喜欢的英国喜剧团体 Monty Python。

Python 的设计哲学可以在交互解释器中输入 import this 看到，核心思想被称为 "Python 之禅"（The Zen of Python）：

>>> import this
The Zen of Python, by Tim Peters

Beautiful is better than ugly.      # 优美胜于丑陋
Explicit is better than implicit.   # 明了胜于晦涩
Simple is better than complex.      # 简单胜于复杂
...
Readability counts.                 # 可读性很重要

Python 最广为人知的定位是"人生苦短，我用 Python"——它用接近英语自然语言的语法和极强的可读性，让开发者把精力集中在解决问题本身，而不是语言的繁文缛节上。

2Python 能做什么

Python 被称为"胶水语言"，几乎能做所有类型的开发，并且在下列领域尤其流行：

本教程的后半部分（NLP 应用篇）就将带你用 Python 完成一系列自然语言处理任务。

3Python 的优点与局限

4安装 Python（Windows 详细步骤）

本书所有代码基于 Python 3.10 及以上版本（会用到 3.10 的 match-case 等新语法）。安装步骤如下：

第 1 步：下载安装包

1. 打开官网下载页：https://www.python.org/downloads/
2. 网站会自动识别系统，点击黄色按钮 "Download Python 3.x.x" 即可下载最新稳定版。
3. 国内访问慢时，可使用镜像站：华为云镜像 或 npmmirror 镜像，选择对应版本文件夹中的 python-3.x.x-amd64.exe。

第 2 步：运行安装程序（最关键的一步）

• 勾选 Use admin privileges when installing py.exe（默认勾选即可）
• 点击 Install Now 开始默认安装，等待进度条结束出现 "Setup was successful" 即成功。

第 3 步：验证安装

按 Win + R 输入 cmd 回车，打开命令提示符，输入：

python --version
Python 3.12.1      # 能打印出版本号就说明安装成功

macOS / Linux 说明

• macOS：系统自带的是旧版 Python，建议用 Homebrew 执行 brew install python，或官网下载 pkg 安装包。
• Ubuntu/Debian：sudo apt update && sudo apt install python3 python3-pip python3-venv。

5第一个程序：Hello World

Python 程序有两种运行方式：交互式和脚本文件式。

方式一：交互式解释器（REPL）

在命令行输入 python（macOS/Linux 为 python3）回车，进入交互环境，看到 >>> 提示符后直接输入代码，回车立即执行：

>>> print("Hello, World!")
Hello, World!
>>> 1 + 2 * 3
7
>>> exit()          # 输入 exit() 或按 Ctrl+Z 回车退出

交互式模式适合随手试验语法、验证想法，但代码不会保存，关闭即丢失。

方式二：运行脚本文件（正式学习的方式）

1. 新建一个文件夹，例如 D:\python_project，在里面新建文本文件并重命名为 hello.py（注意要显示文件扩展名，不要存成 hello.py.txt）。
2. 用记事本/编辑器写入内容并保存：

# 我的第一个 Python 程序
print("Hello, World!")
print("你好，Python！")

在该文件夹地址栏输入 cmd 回车（命令行会自动定位到当前目录），运行：

python hello.py
Hello, World!
你好，Python！

6选择开发工具

理论上记事本就能写 Python，但好的编辑器能提供自动补全、错误提示、一键运行等能力，强烈建议安装一款。

VS Code 配置 5 步走

1. 下载安装：https://code.visualstudio.com/，安装时勾选"将'通过 Code 打开'操作添加到资源管理器上下文菜单"。
2. 安装中文界面：左侧扩展图标（快捷键 Ctrl+Shift+X）搜索 Chinese (Simplified) 安装。
3. 搜索安装官方扩展 Python（Microsoft 出品），它会连带安装 Pylance 语法检查。
4. 菜单"文件 → 打开文件夹"，打开你的代码文件夹（打开文件夹而不是单个文件，插件才能正常工作）。
5. 新建 .py 文件，写一行 print("hi")，点击右上角 ▶ 三角形按钮即可运行，结果显示在下方终端。

7pip：Python 的"应用商店"

pip 是 Python 官方包管理工具（3.4+ 随安装包自带），用来下载安装第三方库。

pip install requests              # 安装 requests 库
pip install jieba pandas          # 一次安装多个
pip install "flask==3.0.0"        # 安装指定版本
pip install --upgrade pip         # 升级 pip 自己
pip uninstall requests            # 卸载
pip list                          # 查看已安装的所有库
pip show pandas                   # 查看某个库的详情
pip freeze > requirements.txt     # 把环境依赖导出到文件
pip install -r requirements.txt   # 在另一台电脑按清单批量安装

pip install jieba -i https://pypi.tuna.tsinghua.edu.cn/simple

# 一劳永逸：设为默认镜像
pip config set global.index-url https://pypi.tuna.tsinghua.edu.cn/simple

8虚拟环境：项目之间互不干扰

假设 A 项目需要 Django 3，B 项目需要 Django 5，都装到全局就会打架。虚拟环境就是给每个项目一套独立的 Python 运行环境，库各自安装、互不影响，是 Python 工程的标准实践。

# 1. 进入项目文件夹后，创建名为 .venv 的虚拟环境
python -m venv .venv

# 2. 激活它
.venv\Scripts\activate          # Windows（cmd/PowerShell）
source .venv/bin/activate        # macOS / Linux

# 3. 激活后命令行前面会出现 (.venv) 标志，此后 pip install 的包只属于本项目
pip install requests

# 4. 退出虚拟环境
deactivate

9PEP 8：Python 代码风格规范

PEP（Python Enhancement Proposal）是 Python 社区的增强提案文档，其中 PEP 8 规定了代码书写风格。编译器不强制遵守，但统一的风格让代码更易读、更专业。核心约定：

# 风格良好的示例
def calculate_average(scores):
    """计算平均分。"""           # 三引号文档字符串
    total = sum(scores)
    return total / len(scores)


math_scores = [90, 85, 78]
print(calculate_average(math_scores))

10本章小结与练习