一、什么是Python
Python是一门编程语言，关于编程语言我们后面再详细讲。首先我们思考，为什么我们要学习Python
1.为什么要学习Python
1. 自动化
很多时候，虽然可以通过gui工具快速实现功能。但如果工作量大，内容重复，也是一个非常痛苦的事情。通过Python可以实现自动化，从而提高效率。
2. 提高学习能力
在工作的过程中我们会学习很多软件的使用，也不断了新的软件开发出来。学习Python后可以深刻理解软件的本质，在学习新软件的时候能够更快的掌握和使用。
3.未来的趋势
随着时代的发展，未来的工作必将会要求人人懂电脑。那么会一门编程语言会让我们掌握先机。而python简单易学，且可以快速应用在我们的工作和生活中是我们首选的原因。
2. 什么是编程语言
前面讲到Python是一门编程语言，那编程语言是什么呢？
1. 概念
人和人交流沟通所使用的语言叫做自然语言，例如汉语，英语等。
所谓的编程语言，其实就是人和计算机交流的语言。编程语言有极严格的语法，和准确没有歧义的语义，通过这些语法和语义编写出特定的程序交有计算机执行，完成设定好的任务。
学习编程语言和学习自然语言类似，自然语言都是先学习语法，字，词，然后阅读文章，最后模仿写文章，编程语言也是先学习语法，关键字，流程控制语句，然后阅读别人编写的代码，最后模仿编写自己的代码。
自然语言一般都会有成百上千的字和词，而编程语言通常只有几十个关键字，几个流程控制语句，所以编程语言比自然语言容易学得多。
2. 分类
编程语言一般分为机器语言，汇编语言和高级语言。
1. 机器语言
能够直接被计算机识别的指令称为机器语言。机器指令就是一串二进制数，010110101。它的优点是能够直接操作计算机的最底层的动作。缺点是人类难以记忆和阅读，学习成本高，需要熟知计算机的物理原理，目前只有各大芯片厂商的技术人员使用机器语言进行编程外，绝大部分程序员使用的是高级语言。
2. 汇编语言
汇编语言本质上就是机器语言，只不过为了阅读和书写，给不同的指令加上了简短的助记符。例如使用ADD表示加，SUB表示减。但它的学习成本依然很高，只有少数对计算机硬件熟悉的程序员在使用。
3. 高级语言
因为机器语言，汇编语言都是直接操作计算机底层的运算器的微小步骤，要实现我们看起来的简单功能例如在屏幕打印一行文字，需要大量代码。因此机器语言和汇编语言也称为低级语言。通过低级语言编写程序非常繁复，计算机科学家发明了高级语言。
高级语言并不是特指一种语言，在计算机技术的发展历程中出现了很多高级语言，其中大名鼎鼎的C，JAVA，PYTHON都是高级语言。
高级语言是对低级语言的封装，高级语言编写的代码是给人类阅读的，计算机不能直接识别，需要通过翻译成机器码然后交给计算机执行。
根据不同的翻译机制又分为编译型编程语言和解释型编程语言
1. 编译型编程语言
如果把高级语言编写的代码比作一篇英文文章，计算机比作一个不懂英文的人。那么这个人可以找一名懂英文的翻译将这篇文章翻译成中文后，他可以随时随地的阅读这篇翻译后的文章。
编译型编程语言就是通过编译器（英文翻译）将代码（高级语言编写的程序）编译（翻译）成可执行文件（翻译后的文章）。可执行文件可以在任何支持的平台上，脱离编译环境运行。
因为可执行程序就是机器码，所以它的执行效率高。但修改起来非常不方便，只要源代码修改后都需要重新编译后生成新的可执行程序。C语言，C++就是典型的编译型编程语言。
2. 解释型编程语言
接上面的比喻，这个人还可以拿一个随身电子词典，逐字逐句的边看边翻译这篇文章。
解释型编程语言就是通过解释器（电子词典）将代码逐行翻译成机器语言，然后交由计算机执行。解释型编程语言编写的程序离不开解释器，因为是边翻译边执行所以相对的效率不高，但是修改起来很方便，只要源代码修改了，下一次执行就是修改后的代码。Python，Javascript就是典型的解释型编程语言。
二、Python运行环境搭建
上面我们学习了Python是一门解释型编程语言，那么Python代码离不开Python解释器，所谓的搭建Python开发环境搭建的核心就是按照Python解释器。
1.Python解释器
python解释器就是翻译python代码给计算机执行的一个程序。它的安装非常简单，在官网下载相对于平台的安装程序即可，注意下载3.6+的版本。根据安装程序的指引，只需要简单的下一步下一步，除非人品有问题，否则一般不会有问题。
python版本区别
目前python有两个大的版本，2.X和3.X。2.X是遗产，3.X是未来。除非特殊情况，新手建议学习3.X。
下载安装python解释器
访问python官网,下载解释器安装包。
注意按照操作系统下载对应版本。
下载后双击安装文件会出现如下界面
记得勾选添加环境变量，然后就是下一步下一步，一般情况下都会正常安装成功。
2.cmd命令行工具
全黑的窗口，满屏的像瀑布一样流动的英文，这是电影中黑客出场的画面。
cmd命令行工具就满足这个要求，在windows系统中，win键+R键弹出运行窗口
不同版本，可能会有配色的不同，但功能一致。
其实这就是一个名字为cmd.exe的程序，感兴趣的同学可以在电脑中找下它的位置。
它又一个很重要的作业就是能够通过程序名自动调用对应的程序，而不需要去找到可执行文件双击执行。
例如，可以在命令行键入notepad回车，你会发现居然打开了记事本。
那是因为记事本这个程序的程序名就是notepad.exe,机灵的小可爱就会联想qq的程序名是qq.exe那么，那么在命令行中输入qq是不是也可以打开qq呢？
结果多半如下:
这是为什么呢？ 其实cmd在接收到用户输入的命令后，会去电脑中搜索同名的程序或者批处理等文件，但是为了效率，它不会查找每个文件夹。
那它会去哪些文件夹中搜索呢？
3. 环境变量
环境变量其实是一系列常用程序所在路径的集合，记事本程序的路径存在默认的环境变量中所以可以通过命令行打开，qq程序的路径不在环境变量中，所以打不开。
windows系统设置环境变量的步骤如下： 右键【我的电脑】-【属性】-【高级系统设置】-【环境变量】
在用户变量中找到环境变量path,如果没有就新建一个path变量。
点击编辑，将qq程序路径添加到path中。
然后重新打开命令行工具应用新的环境变量，再次键入qq你就可以打开qq啦。
如果在安装python解释器的时候忘记勾选添加环境变量，也可以通过手动设置环境变量，然后在命令行中就可以运行python命令啦。
在命令行中键入python命令，出现如下窗口表示运行环境搭建成功。
三、Python代码的编写和执行
python代码的运行方式有两种：
1.交互式
在命令行窗口输入命令
python
进入python解释器交互式客户端，在窗口中输入任意python代码，客户端窗口都会立即返回运行结
果，当关闭客户端窗口后，代码不会保存。这种方式一般用来进行测试，不是正式的运行方式。
2.脚本式
任意文本编辑工具都可以进行python代码的编写 ，在桌面新建一个文本文档，写入如下代码
print('hello world')
然后保存（尽量不要使用记事本直接编辑代码）。现在这个文本文档就是一个python的源代码文件，通
常称为python脚本文件，通常我们会将python脚本文件的后缀改为 .py 。
python代码本质上是通过python解释器解释成机器码后交由计算机执行的。
在命令行输入命令
python 脚本文件路径
就可以运行对应的脚本代码。
四、Jupyter notebook
jupyter notebook 是一个交互式笔记本，支持运行 40 多种编程语言。
Jupyter Notebook 的本质是一个 Web 应用程序，便于创建和共享文学化程序文档，支持实时代码，数学方程，可视化和 markdown。
用来写学习笔记非常方便，所以推荐给大家。
1. 安装
安装好python解释器后，在命令行通过下面的pip命令安装jupyter notebook
pip install jupyter notebook -i https://pypi.doubanio.com/simple
2. 开启Jupyter notebook服务
jupyter notebook本质上是一个web网站，打开cmd命令行，切换到你想存放jupyter文件的文件夹下，运行命令
jupyter notebook
如果环境搭建正确，它会自动打开默认浏览器，进入Jupyter notebook的编辑首页如下：
3.jupyter notebook的使用
打开 Jupyter notebook的服务后，可以在当前目录创建文件夹和笔记文件，笔记文件中可以写笔记也可以编写python代码，并且可以像在解释器中一样立即执行查看结果。
1. 创建目录
2.创建python脚本
新建时选择Python3，浏览器会打开一个新的页面如下
3.修改脚本名
4.输入python代码
在单元格中直接键入代码
5.运行代码
6.改变单元格模式
notebook中既可以写代码，也可以写笔记，笔记的语法格式遵循Markdown。每个单元格的默认格式是代码格式，可以切换为标记，这是可以输入markdown格式的文本，然后运行即可渲染出对应效果。
7.快捷方式
点击工具栏的Help按钮，再选中Keyboard Shortcuts，就会弹出所有的快捷键说明
五、JupyterLab
JupyterLab是下一代有界面的笔记本(notebook)。它的使用同notebook，它界面更美观，功能更强大推荐使用它代替jupyternotebook。
1.安装
pip install jupyterlab -i https://pypi.doubanio.com/simple
2. 运行JupyterLab服务
打开cmd命令行，切换到你想存放jupyter文件的文件夹下，运行命令
jupyter lab
如果环境搭建正确，它会自动打开默认浏览器，进入JupyterLab的编辑首页如下：
3. 安装中文插件
老版本需要下载安装包手动安装
下载JupyterLab的中文插件,地址如下
链接：https://pan.baidu.com/s/1wAJB0HiYsYcg8ZBnhQxIZw
提取码：uqpz
然后使用pip安装命令如下:
pip install 文件的路径\jupyterlab_language_pack_zh_CN-0.0.1.dev0-py2.py3-none-any.whl
新版本直接使用下面的命令安装：
pip install jupyterlab-language-pack-zh-CN
安装好后，重新打开Jupyterlab，在设置，语言里会多一个中文选项，选择即可。
4.其他使用
JupyterLab对比JupyterNotebook除了界面功能更多外，更好看外，其他使用完全一致。且安装中文插件后，见名思意。
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