一、基础语法(50 个)1. Python 标识符命名规则(字母、数字、下划线,不能以数字开头,区分大小写)
2. 关键字( if / else / for / while / def / class 等 35 个,不可作为标识符)
3. 行与缩进规则(缩进代表代码块,常用 4 个空格,禁止混用空格与制表符)
4. 多行语句连接符 \ (换行时使用,括号内可省略)
5. 单行注释 # 与多行注释 ''' / """
6. 变量声明与赋值(动态类型,无需指定类型,如 a = 10 )
7. 多变量赋值( a, b = 1, 2 ; a = b = 3 )
8. 基本数据类型: int (整数)、 float (浮点数)、 str (字符串)、 bool (布尔值)
9. 类型转换函数: int() / float() / str() / bool()
10. 数值运算: + / - / * / / (真除法)、 // (整数除法)、 % (取模)、 ** (幂运算)
11. 赋值运算符: += / -= / *= / /= / //= / %=
12. 比较运算符: == / != / > / < / >= / <= (返回布尔值)
13. 逻辑运算符: and / or / not (短路求值特性)
14. 成员运算符: in / not in (判断元素是否在序列中)
15. 身份运算符: is / is not (判断是否指向同一内存地址,对比 == )
16. if-elif-else 条件语句(支持三元表达式: a if condition else b )
17. while 循环(基础循环结构,配合 break / continue )
18. while-else 结构(循环正常结束时执行 else 块)
19. for 循环(遍历序列/可迭代对象, for i in range(n) 常用)
20. for-else 结构(同 while-else )
21. range() 函数(生成整数序列, range(start, end, step) )
22. break 语句(终止当前循环)
23. continue 语句(跳过当前循环剩余语句,进入下一轮)
24. 字符串单引号/双引号/三引号定义方式
25. 字符串索引(正向索引从 0 开始,反向索引从 -1 开始)
26. 字符串切片( s[start:end:step] ,左闭右开,支持负步长)
27. 字符串拼接: + 运算符、 join() 方法
28. 字符串重复: * 运算符(如 'a'*3 → 'aaa' )
29. 字符串常用方法: len() (长度)、 strip() (去首尾空格)、 split() (分割)、 replace() (替换)
30. 字符串格式化: % 占位符、 str.format() 、f-string(Python 3.6+ 推荐)
31. 布尔值 True / False (对应 1/0,可参与数值运算)
32. None 类型(空值,与 0/''/[] 不同)
33. 转义字符: \n (换行)、 \t (制表符)、 \\ (反斜杠)、 \" (双引号)
34. 原始字符串: r'字符串' (忽略转义字符,常用于正则/路径)
35. 输入输出: input() (接收用户输入,返回字符串)、 print() (输出, end / sep 参数)
36. 算术运算优先级(括号 > 幂运算 > 乘除 > 加减)
37. 位运算符: & (按位与)、 | (按位或)、 ^ (按位异或)、 ~ (按位取反)、 << (左移)、 >> (右移)
38. 运算符优先级与结合性(如赋值运算符右结合)
39. 变量的作用域(局部/全局,初步认知)
40. 数字的进制表示:二进制 0b 、八进制 0o 、十六进制 0x
41. round() 函数(四舍五入, round(2.5) → 2 , round(3.5) → 4 )
42. abs() 函数(绝对值)
43. max() / min() 函数(取最大/最小值)
44. sum() 函数(求和,可迭代对象)
45. 字符串的不可变性(不能直接修改字符,需生成新字符串)
46. type() 函数(返回对象类型)
47. isinstance() 函数(判断对象是否为指定类型/子类实例)
48. 注释的规范(代码解释、TODO 标记等)
49. 代码换行的规范(括号内自动换行,避免行过长)
50. Python 的交互模式与脚本模式( python 命令行 vs .py 文件)二、核心数据结构(80 个)(一)列表 list (30 个)1. 列表定义: [] 或 list() ,元素可重复、可异构(不同类型)
2. 列表索引(同字符串,正向/反向)
3. 列表切片(同字符串,支持步长,返回新列表)
4. 列表元素赋值( lst[0] = 10 ,可变特性)
5. 列表追加元素: append() (末尾追加单个元素)
6. 列表插入元素: insert(index, value) (指定位置插入)
7. 列表扩展元素: extend() (追加可迭代对象,对比 append() )
8. 列表删除元素: del lst[index] (按索引删除)
9. 列表删除元素: pop() (默认末尾,返回元素;可指定索引)
10. 列表删除元素: remove(value) (删除第一个匹配值,无则报错)
11. 列表清空: clear() (清空所有元素,保留列表对象)
12. 列表元素查找: index(value) (返回第一个匹配值的索引,无则报错)
13. 列表元素计数: count(value) (统计元素出现次数)
14. 列表排序: sort() (原地排序, reverse 参数控制升序/降序)
15. 列表排序: sorted() (返回新列表,不修改原列表)
16. 列表反转: reverse() (原地反转)
17. 列表反转:切片 [::-1] (返回新列表)
18. 列表长度: len(lst)
19. 列表拼接: + 运算符(返回新列表)、 extend() (原地修改)
20. 列表重复: * 运算符(返回新列表)
21. 列表的成员判断: in / not in
22. 列表推导式基础: [expr for item in iterable]
23. 列表推导式条件过滤: [expr for item in iterable if condition]
24. 列表推导式嵌套循环: [expr for i in iter1 for j in iter2]
25. 列表的浅拷贝: lst.copy() 、切片 lst[:] (仅拷贝第一层)
26. 列表的深拷贝: copy.deepcopy() (拷贝所有嵌套层级)
27. 列表作为栈(后进先出): append() 入栈, pop() 出栈
28. 列表作为队列(先进先出):配合 collections.deque 更高效
29. 列表的遍历: for item in lst 、 for index, item in enumerate(lst)
30. 列表的嵌套(二维列表,如 [[1,2],[3,4]] )(二)元组 tuple (20 个)1. 元组定义: () 或 tuple() ,单个元素需加逗号( (1,) )
2. 元组的不可变性(元素不可修改,但若元素是可变对象可修改其内部)
3. 元组索引(同列表/字符串)
4. 元组切片(同列表/字符串)
5. 元组的长度: len(tpl)
6. 元组的成员判断: in / not in
7. 元组的拼接: + 运算符
8. 元组的重复: * 运算符
9. 元组的元素查找: index(value)
10. 元组的元素计数: count(value)
11. 元组的拆包: a, b = (1, 2) 、 *a, b = (1,2,3) (Python 3+)
12. 元组的打包: tpl = 1, 2, 3 (省略括号)
13. 元组推导式:生成的是生成器对象,需 tuple() 转换
14. 元组作为函数参数(不可变,适合传参保护)
15. 元组作为函数返回值(可返回多个值)
16. 元组的遍历:同列表
17. 元组的嵌套(二维元组)
18. 元组与列表的转换: list(tpl) / tuple(lst)
19. 元组的哈希性(可作为字典的键、集合的元素)
20. 元组的内存优势(比列表更节省内存)(三)字典 dict (20 个)1. 字典定义: {key: value} 或 dict() ,键唯一且不可变(字符串/数字/元组)
2. 字典的键值对访问: d[key] (键不存在报错)、 d.get(key) (返回 None 或默认值)
3. 字典的键值对赋值: d[key] = value (新增或修改)
4. 字典的键值对删除: del d[key] 、 d.pop(key) (返回值,键不存在可指定默认值)
5. 字典的弹出随机键值对: d.popitem() (Python 3.7+ 按插入顺序弹出)
6. 字典的清空: d.clear()
7. 字典的键遍历: for key in d 、 d.keys()
8. 字典的值遍历: d.values()
9. 字典的键值对遍历: d.items()
10. 字典的成员判断: in / not in (判断的是键)
11. 字典的长度: len(d)
12. 字典推导式基础: {k: v for k, v in iterable}
13. 字典推导式条件过滤: {k: v for k, v in d.items() if condition}
14. 字典的合并: d1.update(d2) (原地合并)、 {**d1, **d2} (返回新字典,Python 3.5+)
15. 字典的默认值设置: d.setdefault(key, default) (键不存在则新增)
16. collections.defaultdict (指定默认值类型的字典,如 defaultdict(list) )
17. collections.OrderedDict (Python 3.7+ 字典默认有序,此类型用于兼容旧版本)
18. 字典的浅拷贝与深拷贝(同列表)
19. 字典的键不可变性(不能用列表/字典作为键)
20. 字典与 JSON 的转换( json.dumps() / json.loads() )(四)集合 set (10 个)1. 集合定义: {} (非空)或 set() ,元素唯一且不可变,无序
2. 集合的去重特性(将列表/元组转集合自动去重)
3. 集合的添加元素: add() (单个元素)、 update() (可迭代对象)
4. 集合的删除元素: remove() (元素不存在报错)、 discard() (元素不存在不报错)
5. 集合的弹出元素: pop() (随机弹出,无序性)
6. 集合的清空: clear()
7. 集合的数学运算:交集 & / intersection() 、并集 | / union() 、差集 - / difference() 、对称差集 ^ / symmetric_difference()
8. 集合的子集/超集判断: <= / issubset() 、 >= / issuperset()
9. 集合推导式: {expr for item in iterable if condition}
10. 集合的遍历(无序,每次遍历顺序可能不同)三、函数与面向对象(120 个)(一)函数基础(50 个)1. 函数定义: def 函数名(参数): + 缩进代码块 + return
2. 函数调用: 函数名(参数)
3. 函数的参数:位置参数(按顺序传递)
4. 函数的参数:关键字参数(按名称传递,可打乱顺序)
5. 函数的参数:默认参数( def func(a=10): ,需放在位置参数后)
6. 函数的参数:可变长度参数 *args (接收多个位置参数,打包为元组)
7. 函数的参数:可变长度参数 **kwargs (接收多个关键字参数,打包为字典)
8. 函数的参数解包: * 解包列表/元组, ** 解包字典
9. 函数的返回值: return 可返回单个值、多个值(自动打包为元组)
10. 无 return 语句的函数返回 None
11. 函数的文档字符串: """函数说明""" ,通过 __doc__ 或 help() 查看
12. 函数的作用域:局部作用域(函数内)、全局作用域(模块内)
13. global 关键字(在函数内修改全局变量)
14. nonlocal 关键字(在嵌套函数内修改外层函数的局部变量)
15. 局部变量与全局变量的命名冲突(优先使用局部变量)
16. 函数的嵌套定义(内部函数可访问外层函数的变量)
17. 闭包(嵌套函数返回内部函数,且内部函数引用外层函数的变量)
18. 装饰器基础(无参装饰器: def decorator(func): def wrapper(*args, **kwargs): ... return wrapper )
19. 装饰器的 @ 语法糖( @decorator 放在函数定义上)
20. 带参装饰器(嵌套两层装饰器函数,接收装饰器参数)
21. 装饰器的叠加(多个 @ 装饰器,从下往上执行)
22. functools.wraps (保留被装饰函数的元信息,如 __name__ )
23. 递归函数(函数调用自身,需有终止条件)
24. 递归函数的最大深度(默认约 1000,可通过 sys.setrecursionlimit() 修改)
25. 匿名函数 lambda ( lambda 参数: 表达式 ,用于简单逻辑)
26. lambda 作为参数(如 sorted(lst, key=lambda x: x[1]) )
27. 高阶函数(接收函数作为参数或返回函数,如 map / filter / reduce )
28. map(function, iterable) (将函数应用于可迭代对象的每个元素,返回迭代器)
29. filter(function, iterable) (过滤可迭代对象,返回符合条件的元素迭代器)
30. functools.reduce(function, iterable[, initializer]) (累积运算,如求和)
31. 函数的参数类型提示(Python 3.5+,如 def func(a: int) -> str: ,仅提示不强制)
32. 函数的默认参数陷阱(默认参数在函数定义时计算,如 def func(lst=[]): )
33. 函数的重载(Python 不支持,可通过默认参数/可变参数模拟)
34. 函数的缓存: functools.lru_cache (缓存函数返回值,提升重复调用效率)
35. 偏函数: functools.partial (固定函数部分参数,生成新函数)
36. 可调用对象( __call__ 方法,使实例可像函数一样调用)
37. 函数的文档字符串规范(参数说明、返回值说明、异常说明)
38. 函数的测试( assert 语句、 unittest 模块)
39. 函数的异常处理( try-except 嵌套在函数内,或在调用时捕获)
40. 空函数: def func(): pass (占位用)
41. 函数的导入( import 模块 / from 模块 import 函数 / from 模块 import * )
42. 函数的别名( from module import func as f )
43. 内置函数( print() / len() / max() 等,无需导入直接使用)
44. 自定义函数的模块化(将函数写在 .py 文件中,作为模块导入)
45. 函数的递归优化(尾递归,Python 未优化,需手动优化)
46. 函数的参数传递:不可变对象(值传递)、可变对象(引用传递)
47. 函数的返回多个值的拆包( a, b = func() )
48. 函数的装饰器应用场景(日志记录、性能统计、权限校验)
49. 函数的命名规范(小写字母+下划线,如 get_user_info )
50. 函数的代码复用(提取公共逻辑为函数,避免重复代码)(二)面向对象编程(OOP)(70 个)1. 类的定义: class 类名: (类名首字母大写,驼峰命名法)
2. 类的实例化: obj = 类名() (创建对象)
3. 实例属性: obj.属性名 = 值 (绑定到实例)
4. 类属性: 类名.属性名 = 值 (所有实例共享)
5. 实例方法:定义在类中,第一个参数为 self (指向实例本身)
6. 类方法: @classmethod 装饰,第一个参数为 cls (指向类本身)
7. 静态方法: @staticmethod 装饰,无 self / cls 参数,与类/实例无关
8. 构造方法: __init__(self[, 参数]) (实例创建时自动调用,初始化属性)
9. 析构方法: __del__(self) (实例被销毁时调用,一般无需手动定义)
10. self 的作用(在实例方法中访问实例属性和方法)
11. 类的文档字符串(同函数, __doc__ 查看)
12. 类的继承: class 子类名(父类名): (子类继承父类的属性和方法)
13. 单继承(子类继承一个父类)
14. 多继承(子类继承多个父类, class 子类(父1, 父2): )
15. 方法重写(子类定义与父类同名的方法,覆盖父类方法)
16. super() 函数(子类中调用父类的方法,如 super().__init__() )
17. 继承的 MRO(方法解析顺序, 类名.__mro__ 查看,Python 3 用 C3 算法)
18. 多态(不同子类对象调用同名方法,表现不同行为)
19. 封装(隐藏对象内部细节,通过方法访问属性)
20. 私有属性/方法:前缀双下划线 __ (如 __attr ,实际被改名 _类名__attr )
21. 受保护属性/方法:前缀单下划线 _ (约定俗成,外部可访问,不建议)
22. 属性装饰器 @property (将方法转为属性,支持访问)
23. @property 的 setter 方法( @属性名.setter ,支持修改属性)
24. @property 的 deleter 方法( @属性名.deleter ,支持删除属性)
25. 类的组合(一个类的实例作为另一个类的属性,实现代码复用)
26. 抽象类: abc.ABC + @abstractmethod (强制子类实现抽象方法)
27. 抽象方法(只有声明,没有实现的方法)
28. 实例的 __dict__ (存储实例的属性字典)
29. 类的 __dict__ (存储类的属性和方法字典)
30. 类的 __slots__ (限制实例可添加的属性,节省内存,禁止 __dict__ )
31. 魔法方法(特殊方法,前后双下划线,如 __init__ / __str__ )
32. __str__ 方法( print(obj) 时调用,返回字符串)
33. __repr__ 方法(交互式环境打印对象时调用,返回官方字符串)
34. __len__ 方法( len(obj) 时调用,返回长度)
35. __getitem__ 方法( obj[key] 时调用,支持索引/切片)
36. __setitem__ 方法( obj[key] = value 时调用)
37. __delitem__ 方法( del obj[key] 时调用)
38. __contains__ 方法( in 运算符时调用)
39. __add__ 方法( + 运算符时调用,实现对象加法)
40. __sub__ / __mul__ / __truediv__ 方法(对应 - / * / / 运算符)
41. __eq__ 方法( == 运算符时调用,自定义相等判断)
42. __ne__ / __gt__ / __lt__ 方法(对应 != / > / < 运算符)
43. __call__ 方法(使实例可像函数一样调用, obj() )
44. 类的继承类型:单继承、多继承、多层继承
45. 方法的重写规则(子类方法参数需与父类兼容)
46. 父类的私有方法不能被子类继承和访问
47. 类的实例化过程(创建实例对象 → 调用 __init__ 初始化)
48. 类属性与实例属性的优先级(实例属性覆盖类属性)
49. 静态方法与类方法的区别(静态方法无 cls ,不依赖类状态)
50. isinstance(obj, cls) (判断对象是否为类/子类的实例)
51. issubclass(sub, sup) (判断子类是否继承自父类)
52. 类的多态实现(无需显式声明,鸭子类型)
53. 封装的优点(提高代码安全性、可维护性)
54. 继承的优点(代码复用、扩展功能)
55. 多继承的菱形问题(通过 MRO 解决)
56. 类的装饰器(装饰类,修改类的行为)
57. 元类( type 是默认元类,自定义元类需继承 type ,控制类的创建)
58. type() 函数(创建类, type(类名, 父类元组, 属性字典) )
59. 元类的 __new__ 方法(创建类的实例,先于 __init__ )
60. 单例模式(确保类只有一个实例,通过 __new__ 实现)
61. 工厂模式(通过函数创建不同类的实例,隐藏实例化细节)
62. 类的序列化( pickle 模块,将对象转为字节流)
63. 类的反序列化( pickle.loads() ,将字节流转为对象)
64. 实例的浅拷贝与深拷贝(同数据结构)
65. 类的文档注释规范(类的功能、属性、方法说明)
66. 类的测试( unittest.TestCase ,测试类的方法)
67. 类的异常处理(在方法中捕获异常,或在调用时捕获)
68. 空类: class MyClass: pass (占位用)
69. 类的导入与导出(同函数,模块化管理)
70. 面向对象的设计原则(单一职责、开闭原则、里氏替换等)
四、高级特性(70 个)(一)迭代器与生成器(20 个)1. 迭代器协议:实现 __iter__() 和 __next__() 方法
2. 迭代器创建: iter(可迭代对象) ,如 iter(lst)
3. 迭代器遍历: next(iterator) ,耗尽抛出 StopIteration
4. 可迭代对象:实现 __iter__() 的对象(列表/元组/字典等)
5. 生成器定义: yield 关键字的函数,返回生成器对象
6. 生成器表达式: (expr for item in iterable if condition) (节省内存)
7. 生成器的惰性求值(按需生成值,不预加载全部数据)
8. send() 方法(向生成器发送值,配合 yield 接收)
9. throw() 方法(向生成器抛出异常)
10. close() 方法(关闭生成器)
11. 生成器的状态:挂起/运行/关闭
12. 生成器的内存优势(处理大数据集时优于列表)
13. 生成器与迭代器的关系(生成器是特殊迭代器)
14. 无限生成器(如 def count(): while True: yield i; i +=1 )
15. 生成器嵌套: yield from (简化嵌套生成器调用)
16. 生成器的异常处理(在 yield 处捕获异常)
17. 生成器的应用场景:大数据处理、流数据读取、协程基础
18. itertools 模块(生成迭代器,如 count / cycle / repeat )
19. 迭代器的 __length_hint__ 方法(预估剩余元素数量)
20. 生成器的 __name__ / __doc__ 等元信息获取(二)并发编程(20 个)1. 线程: threading.Thread ,共享进程内存,受 GIL 限制
2. 线程启动: thread.start() ,线程阻塞: thread.join()
3. 线程锁: threading.Lock (解决资源竞争,避免数据安全问题)
4. 可重入锁: threading.RLock (同一线程可多次获取)
5. 线程局部变量: threading.local() (线程间数据隔离)
6. 线程池: concurrent.futures.ThreadPoolExecutor (管理线程,提升效率)
7. 进程: multiprocessing.Process ,独立内存,不受 GIL 限制
8. 进程间通信(IPC): Queue / Pipe / Manager
9. 进程池: concurrent.futures.ProcessPoolExecutor (多核利用)
10. 协程: asyncio 模块,单线程内实现并发,非抢占式
11. 协程定义: async def 函数, await 关键字挂起
12. 事件循环: asyncio.run() (运行协程,管理事件循环)
13. 任务: asyncio.create_task() (封装协程,并发执行)
14. 异步 IO: aiohttp (异步 HTTP 请求)、 aiosqlite (异步数据库)
15. GIL(全局解释器锁):限制多线程同时执行 Python 字节码
16. GIL 对 CPU 密集型/IO 密集型任务的影响(IO 密集型适合线程,CPU 密集型适合进程)
17. 并发与并行的区别(并发是多任务交替,并行是多任务同时)
18. 信号量: threading.Semaphore (控制并发数量)
19. 条件变量: threading.Condition (线程间同步,如生产者 - 消费者模型)
20. 异步上下文管理器: async with (管理异步资源)(三)元编程与装饰器进阶(20 个)1. 装饰器本质:高阶函数,接收函数返回函数
2. 带参装饰器: def decorator(arg): def wrapper(func): ... return wrapper
3. 类装饰器:实现 __call__ 方法的类,用于装饰函数/类
4. 装饰器叠加执行顺序(从下往上装饰,从上往下执行)
5. functools.wraps :保留被装饰函数的元信息( __name__ / __doc__ )
6. 描述符:实现 __get__ / __set__ / __delete__ 的类,用于属性访问控制
7. 数据描述符与非数据描述符(数据描述符优先于实例属性)
8. 元类:继承 type ,控制类的创建, class Meta(type): ...
9. 元类的 __new__ 方法(创建类对象,先于 __init__ )
10. 元类的应用:强制类属性、自动注册子类、修改类结构
11. type 函数动态创建类: type(类名, 父类元组, 属性字典)
12. 动态导入模块: importlib.import_module()
13. 动态执行代码: exec() / eval() (慎用,安全风险)
14. 猴子补丁(运行时修改模块/类/函数,如 requests.get = custom_get )
15. 函数签名: inspect.signature() (获取函数参数信息)
16. 闭包的 closure 属性(查看闭包捕获的变量)
17. 动态添加类属性/方法: setattr(类, 名称, 值)
18. 动态删除类属性/方法: delattr(类, 名称)
19. 元编程的优缺点(灵活但复杂,可读性降低)
20. 装饰器的常见应用:日志、缓存、权限校验、性能统计(四)其他高级特性(10 个)1. 上下文管理器: with 语句,实现 __enter__ 和 __exit__ 方法
2. 自定义上下文管理器(如文件操作、数据库连接)
3. contextlib 模块: contextmanager 装饰器(简化上下文管理器)
4. 类型注解进阶: typing.List / typing.Dict / typing.Union / typing.Optional
5. 数据类: dataclasses.dataclass (简化类定义,自动生成 __init__ 等)
6. 模式匹配: match-case (Python 3.10+,替代复杂 if-elif )
7. 海象运算符: := (Python 3.8+,赋值并返回值,如 if (n := len(lst)) > 10 )
8. 枚举类: enum.Enum (定义常量集合,如 class Color(Enum): RED = 1 )
9. 动态参数类型检查: mypy 工具(静态类型检查)
10. 内存管理:引用计数、垃圾回收( gc 模块)、循环引用处理五、标准库(80 个)(一)系统与文件操作(20 个)1. os 模块: os.path (路径处理)、 os.listdir() (目录列表)、 os.mkdir() (创建目录)
2. os.environ (环境变量操作)、 os.system() (执行系统命令)、 os.kill() (终止进程)
3. pathlib 模块(Python 3.4+,面向对象路径操作,如 Path.home() )
4. shutil 模块: shutil.copy() (复制文件)、 shutil.move() (移动文件)、 shutil.rmtree() (删除目录树)
5. glob 模块(文件通配符匹配,如 glob.glob('*.py') )
6. fileinput 模块(批量处理文件内容)
7. 文件读写模式: r (读)、 w (写)、 a (追加)、 rb (二进制读)等
8. open() 函数(上下文管理器 with open(...) as f )
9. 文件对象方法: read() / readline() / readlines() / write() / close()
10. 二进制文件操作( struct 模块,处理二进制数据)
11. 临时文件: tempfile 模块(创建临时文件/目录)
12. 配置文件: configparser 模块(读取 .ini 配置)
13. argparse 模块(命令行参数解析,生成帮助信息)
14. sys 模块: sys.argv (命令行参数)、 sys.exit() (退出程序)、 sys.path (模块搜索路径)
15. platform 模块(获取系统信息,如 platform.system() )
16. subprocess 模块(创建子进程,替代 os.system() ,如 subprocess.run(['ls', '-l']) )
17. logging 模块(日志记录,级别: DEBUG / INFO / WARNING / ERROR / CRITICAL )
18. 日志格式化: logging.Formatter (自定义日志输出格式)
19. 日志输出:控制台/文件/网络,多处理器安全
20. time 模块: time.time() (时间戳)、 time.sleep() (休眠)、 time.strftime() (时间格式化)(二)数据处理与数学(20 个)1. math 模块: math.pi (圆周率)、 math.sin() (正弦)、 math.log() (对数)、 math.factorial() (阶乘)
2. random 模块: random.random() (0-1 随机浮点数)、 random.randint() (整数随机)、 random.choice() (随机选择)、 random.shuffle() (打乱序列)
3. statistics 模块: mean() (均值)、 median() (中位数)、 stdev() (标准差)
4. collections 模块: defaultdict (默认值字典)、 OrderedDict (有序字典)、 Counter (计数)、 deque (双端队列)、 namedtuple (命名元组)
5. itertools 模块: chain() (拼接迭代器)、 product() (笛卡尔积)、 permutations() (排列)、 combinations() (组合)
6. functools 模块: reduce() (累积运算)、 partial() (偏函数)、 lru_cache() (缓存)、 cmp_to_key() (比较函数转键)
7. heapq 模块(堆排序,如 heapq.heappush() / heapq.heappop() )
8. bisect 模块(二分查找与插入,如 bisect.bisect_left() )
9. json 模块: json.dumps() (Python 对象转 JSON 字符串)、 json.loads() (JSON 字符串转 Python 对象)
10. pickle 模块(Python 对象序列化/反序列化,支持复杂对象)
11. csv 模块(读取/写入 CSV 文件,处理表格数据)
12. xml 模块(XML 解析, xml.etree.ElementTree )
13. yaml 模块(第三方,处理 YAML 配置,需 pip install pyyaml )
14. dataclasses 模块(Python 3.7+,简化数据类定义)
15. contextvars 模块(Python 3.7+,上下文变量,跨协程传递)
16. hashlib 模块(加密哈希,如 md5 / sha256 ,用于数据校验)
17. hmac 模块(密钥哈希,用于身份验证)
18. base64 模块(Base64 编码/解码,处理二进制数据传输)
19. datetime 模块: datetime.date (日期)、 datetime.time (时间)、 datetime.datetime (日期时间)、 datetime.timedelta (时间差)
20. calendar 模块(日历相关操作,如判断闰年、生成日历)(三)网络与并发(20 个)1. socket 模块(TCP/UDP 通信,基础网络编程)
2. urllib 模块: urllib.request (发送 HTTP 请求)、 urllib.parse (URL 解析)
3. http 模块(HTTP 协议相关,如 http.server 搭建简易服务器)
4. smtplib 模块(发送邮件,如 SMTP 协议)
5. poplib / imaplib 模块(接收邮件)
6. email 模块(构建邮件内容,处理附件)
7. asyncio 模块(异步 IO,协程并发)
8. concurrent.futures 模块(线程池/进程池,简化并发编程)
9. threading 模块(多线程编程,基础并发)
10. multiprocessing 模块(多进程编程,多核利用)
11. queue 模块(线程安全队列,用于生产者 - 消费者模型)
12. signal 模块(信号处理,如捕获 Ctrl+C )
13. sched 模块(事件调度,定时执行任务)
14. timeit 模块(代码执行时间测量,性能分析)
15. traceback 模块(异常追踪,打印详细堆栈信息)
16. unittest 模块(单元测试框架,编写测试用例)
17. pytest (第三方,更简洁的测试框架,需 pip install pytest )
18. coverage 模块(代码覆盖率检测)
19. logging 模块(网络程序日志记录,排查问题)
20. ssl 模块(SSL/TLS 加密通信,安全网络传输)(四)其他核心模块(20 个)1. typing 模块(类型注解,如 List / Dict / Union / Optional / Callable )
2. functools 模块(函数工具,补充高阶函数功能)
3. operator 模块(函数式编程,如 operator.add 替代 lambda x,y: x+y )
4. enum 模块(枚举类,定义常量集合)
5. graphlib 模块(Python 3.9+,拓扑排序)
6. zoneinfo 模块(Python 3.9+,时区处理)
7. importlib 模块(动态导入模块,自定义导入逻辑)
8. sysconfig 模块(Python 配置信息,如安装路径)
9. locale 模块(本地化,处理语言/地区相关设置)
10. ctypes 模块(调用 C 语言动态链接库,扩展 Python 功能)
11. cffi 模块(第三方,更友好的 C 语言接口,需 pip install cffi )
12. trace 模块(代码执行跟踪,调试用)
13. profile / cProfile 模块(代码性能分析,找出瓶颈)
14. pdb 模块(Python 调试器,断点调试)
15. faulthandler 模块(Python 3.3+,崩溃时打印堆栈信息)
16. contextlib 模块(上下文管理器工具,如 ExitStack 管理多个上下文)
17. dataclasses 模块(数据类,自动生成常用方法)
18. pathlib 模块(路径操作,替代 os.path ,更直观)
19. statistics 模块(基础统计函数,补充数学计算)
20. uuid 模块(生成唯一标识符,如 UUID4)六、第三方库(100 个)(一)数据处理与分析(30 个)1. NumPy :多维数组 ndarray 、数组索引/切片、广播机制、线性代数运算
2. NumPy :傅里叶变换、随机数生成、数据类型转换、数组拼接/分割
3. Pandas : DataFrame (表格数据)、 Series (一维数据)、数据读取( read_csv / read_excel )
4. Pandas :数据清洗(缺失值 dropna / fillna 、重复值 drop_duplicates )
5. Pandas :数据筛选(布尔索引、 query 方法)、排序( sort_values / sort_index )
6. Pandas :分组聚合( groupby )、透视表( pivot_table )、数据合并( merge / concat )
7. Pandas :时间序列处理( resample / rolling / expanding )、时区转换
8. SciPy :科学计算(积分、微分方程、优化、信号处理)
9. SciPy :稀疏矩阵、统计分布、空间数据结构
10. Dask :并行计算,处理超大数据集,兼容 Pandas / NumPy API
11. Vaex :惰性求值,处理十亿级数据,快速统计与可视化
12. PySpark :分布式数据处理,大数据分析框架
13. Numba :JIT 编译,加速 NumPy /Python 函数
14. Cython :Python 转 C 代码,提升性能
15. OpenPyXL :读写 Excel 2007+ .xlsx 文件
16. XlsxWriter :生成 Excel 文件,支持图表/公式
17. PandasGUI : Pandas 数据可视化 GUI 工具
18. PyArrow :高效数据格式,跨语言数据交换
19. Fastparquet :读取/写入 Parquet 列式存储文件
20. Feather :快速数据交换格式, R 与 Python 互操作
21. SQLAlchemy :ORM 框架,操作 MySQL/PostgreSQL/SQLite 等数据库
22. Psycopg2 :PostgreSQL 数据库驱动
23. PyMySQL :MySQL 数据库驱动
24. SQLite3 :内置 SQLite 驱动,轻量级数据库
25. MongoEngine :MongoDB ORM 框架
26. Redis-py :Redis 客户端,缓存/消息队列
27. Pandas-datareader :从 Yahoo Finance、Alpha Vantage 等获取金融数据
28. Tushare :A股数据接口,获取股票/基金/期货数据
29. Akshare :A股/港股/美股数据接口,免费开源
30. CCXT :加密货币交易所 API 集成,支持 100+ 交易所(二)可视化(20 个)1. Matplotlib :折线图 plot 、柱状图 bar 、散点图 scatter 、饼图 pie
2. Matplotlib :子图 subplot 、图例 legend 、标题 title 、坐标轴标签 xlabel / ylabel
3. Matplotlib :样式设置 style.use() 、颜色/线型/标记自定义
4. Matplotlib :保存图片 savefig ( dpi 控制分辨率)
5. Seaborn :基于 Matplotlib ,美化图表,支持统计绘图( distplot / heatmap / pairplot )
6. Plotly :交互式图表,支持网页展示,3D 绘图
7. Bokeh :交互式可视化,适合大数据流展示
8. Altair :声明式可视化,语法简洁,适合快速绘图
9. Wordcloud :词云生成,文本数据可视化
10. NetworkX :网络/图结构可视化
11. Mayavi :3D 科学数据可视化
12. Pandas 可视化: df.plot() 快速绘图,集成 Matplotlib
13. Holoviews :混合多种可视化库,支持交互式分析
14. Geopandas :地理数据处理与可视化
15. Folium :地图可视化,基于 Leaflet.js
16. mplfinance :金融数据可视化,K 线图 plot
17. TensorBoard :机器学习训练过程可视化
18. Seaborn 主题: darkgrid / whitegrid / dark / white / ticks
19. Matplotlib 动画: FuncAnimation 生成动态图表
20. Plotly Dash:构建交互式 Web 应用,可视化仪表盘(三)量化交易专项(30 个)1. TA-Lib :技术指标计算(均线 SMA 、MACD、RSI、布林带 BBANDS 等)
2. Backtrader :回测框架,支持策略编写、指标计算、交易成本模拟
3. Backtrader :数据加载(CSV/ Pandas )、策略优化(参数网格搜索)
4. Backtrader :实盘对接(部分券商接口支持)
5. Freqtrade :加密货币量化框架,支持回测/模拟/实盘,策略编写( strategy.py )
6. Freqtrade :数据下载、指标自定义、风险管理(止损/止盈)
7. Freqtrade :部署(Docker)、日志监控、性能分析
8. VNPY :国内期货/股票量化框架,支持 CTP 接口,策略回测与实盘
9. VNPY : CTA 策略模块、套利模块、算法交易
10. Zipline :量化回测框架,曾用于 Quantopian,支持事件驱动
11. PyAlgoTrade :算法交易框架,轻量级,适合入门
12. QSTrader :机构级回测与实盘系统,支持组合管理
13. QuantLib :定量金融库,衍生品定价、利率模型
14. ffn :金融函数库,计算收益率、夏普比率、最大回撤等绩效指标
15. Riskfolio-Lib :投资组合优化,风险管理
16. Pyfolio :量化策略绩效分析,生成详细报告
17. Empyrical :金融绩效指标计算,兼容 Pandas
18. CCXT :加密货币交易所 API,统一接口,支持下单/撤单/查询订单
19. Binance-connector :币安交易所官方 Python SDK
20. OKX-Python-SDK :欧易交易所 SDK
21. Interactive Brokers TWS API :盈透证券接口,股票/期货/期权交易
22. Tushare :A股数据获取,基本面/行情/资金流数据
23. Akshare :全市场数据,包含加密货币、外汇
24. Pandas-ta : Pandas 扩展,技术指标计算,替代 TA-Lib
25. Numpy-financial :金融计算,如现值 pv 、终值 fv 、内部收益率 irr
26. Scikit-learn :机器学习用于量化(特征工程、模型训练、预测信号)
27. XGBoost / LightGBM :梯度提升树,用于因子模型、价格预测
28. Statsmodels :统计建模,如线性回归、时间序列分析(ARIMA)
29. Arch :波动率模型,如 GARCH,风险管理
30. PyMC3 :贝叶斯统计建模,策略参数优化(四)其他常用库(20 个)1. Requests :HTTP 请求库, get() / post() / put() / delete() ,自动处理编码/Cookie
2. BeautifulSoup4 :HTML/XML 解析, find() / find_all() 提取数据
3. Scrapy :爬虫框架,支持分布式,数据 pipeline
4. Selenium :自动化测试/爬虫,模拟浏览器操作
5. Playwright :微软开源,替代 Selenium ,更快更稳定
6. Flask :轻量级 Web 框架,快速搭建 API/网站
7. Django :全栈 Web 框架,ORM/Admin 后台/安全机制
8. FastAPI :高性能 API 框架,支持异步,自动生成文档
9. Celery :任务队列,处理异步任务/定时任务,支持分布式
10. Redis :缓存/消息队列,配合 Celery 使用
11. Docker :容器化部署,环境隔离,简化量化程序部署
12. Streamlit :快速搭建数据应用,适合量化策略展示
13. Jupyter Notebook :交互式编程,数据分析/策略开发常用
14. Jupyter Lab : Notebook 升级版,集成终端/文件管理
15. Nbconvert : Notebook 转 PDF/HTML/ py 文件
16. PyInstaller :将 Python 脚本打包为可执行文件( .exe / .app )
17. Poetry :Python 项目管理,依赖管理/打包/发布
18. Pipenv :虚拟环境+依赖管理,替代 pip+venv
19. Black :代码格式化工具,统一代码风格
20. Flake8 :代码规范检查,找出语法错误/命名问题七、量化交易专项(50 个)(一)策略基础(20 个)1. 趋势跟踪策略:均线交叉(5 日/20 日均线)、布林带突破、MACD 金叉/死叉
2. 均值回归策略:配对交易、区间交易、RSI 超买超卖
3. 动量策略:相对强弱动量、海龟交易法则、成交量动量
4. 高频交易策略:做市商策略、订单流交易、延迟套利
5. 套利策略:跨期套利、跨市场套利、跨品种套利
6. 事件驱动策略:财报发布、分红、并购重组、政策发布
7. 技术指标:SMA/EMA(均线)、MACD(异同移动平均线)、RSI(相对强弱指数)
8. 技术指标:KDJ(随机指标)、BOLL(布林带)、ATR(平均真实波幅)、OBV(能量潮)
9. 资金管理:固定比例仓位、凯利公式、风险平价
10. 止损策略:固定止损、移动止损(ATR 追踪)、波动率止损
11. 止盈策略:目标止盈、分批止盈、追踪止盈
12. 策略参数优化:网格搜索、随机搜索、贝叶斯优化
13. 过拟合防范:样本外测试、向前测试(Walk Forward)、正则化
14. 策略回测步骤:数据准备、策略编写、指标计算、信号生成、订单执行、绩效分析
15. 回测常见陷阱:未来函数、数据泄露、幸存者偏差、过度优化
16. 交易信号过滤:成交量验证、多指标共振、时间窗口过滤
17. 策略适配市场:牛市/熊市/震荡市,调整参数与逻辑
18. 多策略组合:分散风险,配置不同类型策略
19. 策略文档编写:逻辑说明、参数说明、回测结果、实盘注意事项
20. 策略迭代:基于回测/实盘结果,优化入场/出场条件(二)回测与实盘(20 个)1. 回测数据质量:数据完整性、准确性、时间戳对齐、复权处理
2. 数据来源:交易所 API、数据服务商(Tushare/Akshare)、本地 CSV
3. 回测框架选择: Freqtrade (加密货币)、 VNPY (国内期货/股票)、 Backtrader (通用)
4. 回测绩效指标:年化收益率、夏普比率、最大回撤、卡玛比率、胜率/盈亏比
5. 回测绩效指标:波动率、索提诺比率、收益回撤比、盈亏比
6. 模拟交易:对接交易所模拟盘,验证策略执行效率
7. 实盘环境搭建:云服务器(阿里云/腾讯云)、Docker 部署、系统监控
8. 实盘接口对接:CTP(期货)、券商 API(股票)、交易所 SDK(加密货币)
9. 订单类型:限价单、市价单、止损单、止盈单、冰山订单
10. 订单执行:滑点模拟、手续费计算、成交确认
11. 实盘监控:策略运行状态、资金曲线、订单日志、异常报警
12. 日志系统:记录行情、信号、订单、资金变动,便于复盘
13. 灾备方案:程序自动重启、备用服务器、多节点部署
14. 合规性:了解监管政策,使用合规接口,避免违规交易
15. 向前测试(WFA):滚动回测,动态调整策略参数
16. 蒙特卡洛模拟:评估策略风险,预测极端情况下的收益
17. 实盘复盘:每日/每周复盘,分析策略执行偏差、市场变化
18. 交易成本计算:手续费、滑点、印花税、冲击成本
19. 实盘资金管理:小资金试盘、逐步加仓、风险控制优先
20. 量化平台选择:币安/OKX(加密货币)、聚宽/米筐(A股)、盈透证券(全球)(三)风险与合规(10 个)1. 市场风险:价格波动、黑天鹅事件、流动性风险
2. 信用风险:交易对手违约、交易所风险、券商风险
3. 操作风险:程序 bug、网络中断、人为失误、硬件故障
4. 合规风险:监管政策变化、账户冻结、违规交易处罚
5. 流动性风险:无法及时平仓、大额订单导致价格大幅波动
6. 风险管理工具:止损/止盈、仓位限制、分散投资、对冲
7. 压力测试:模拟极端市场情况,测试策略承受能力
8. 合规要求:实名认证、反洗钱(AML)、KYC 认证、交易限额
9. 数据合规:数据来源合法、隐私保护、避免内幕信息
10. 风险报告:定期生成风险报告,监控风险指标变化