# 官方推荐：访问 python.org 下载最新版本# 或者使用包管理器安装# Mac用户brew install python@3.12# Linux用户sudo apt updatesudo apt install python3.12# Windows用户# 从官网下载安装包，记得勾选"Add Python to PATH"

# hello_world.pyprint("你好，2026！欢迎来到Python世界！")print("这是丙午马年，让我们一马当先，代码奔腾！")# 运行：python hello_world.py# 输出：# 你好，2026！欢迎来到Python世界！# 这是丙午马年，让我们一马当先，代码奔腾！

# 1. 交互模式（边写边执行）$ python3>>> 1 + 12>>> print("Hello")Hello>>> exit()  # 退出# 2. 脚本模式（编写完整程序）$ python3 script.py

# 单行注释：解释下面代码的作用price = 100  # 商品价格（单位：元）"""多行注释（文档字符串）用于函数、类的详细说明这是商品类，管理商品相关信息"""def calculate_total(price, quantity):    """    计算商品总价    参数：    price -- 单价    quantity -- 数量    返回：    总价格    """    return price * quantity

# 1. 数字（Number）num_int = 2026       # 整数num_float = 3.14     # 浮点数num_complex = 3 + 4j # 复数# 2. 字符串（String）name = "Python"wish = "祝您马年大吉，代码无bug！"# 3. 列表（List）- 可变序列languages = ["Python", "Java", "JavaScript"]languages.append("Go")  # 添加元素# 4. 元组（Tuple）- 不可变序列coordinates = (39.9042, 116.4074)  # 北京坐标colors = ("red", "green", "blue")# 5. 字典（Dictionary）- 键值对student = {"name": "张三", "age": 20, "major": "计算机"}student["grade"] = "A"  # 添加键值对# 6. 集合（Set）- 无序不重复prime_numbers = {2, 3, 5, 7, 11, 13}even_numbers = {2, 4, 6, 8, 10}

# 隐式转换（自动）result = 5 + 3.14  # 5自动转为5.0print(type(result))  # <class 'float'># 显式转换（手动）# 字符串转数字age = int("25")price = float("199.99")# 数字转字符串score_str = str(95.5)# 列表、元组、集合间的转换nums_list = [1, 2, 3]nums_tuple = tuple(nums_list)  # 列表转元组nums_set = set(nums_list)      # 列表转集合（去重）

try:    num = int("abc")except ValueError:    num = 0  # 转换失败时的默认值

text = "2026年，Python依然强大"# 常用操作print(len(text))           # 字符串长度print(text[0:4])          # 切片：2026print("Python" in text)    # 成员检查：Trueprint(text.upper())        # 转大写print(text.replace("强大", "无所不能"))  # 替换# 字符串格式化（2026推荐）name = "小明"age = 25# f-string（最简洁）message = f"{name}今年{age}岁，学习Python{age-20}年了"# format方法message2 = "{}今年{}岁".format(name, age)

# 列表操作大全fruits = ["apple", "banana", "cherry"]# 增fruits.append("orange")        # 末尾添加fruits.insert(1, "grape")      # 指定位置插入fruits.extend(["mango", "kiwi"])  # 合并列表# 删fruits.pop()            # 删除末尾fruits.remove("banana") # 删除指定元素del fruits[0]          # 删除索引位置# 改fruits[0] = "peach"# 查print("apple" in fruits)  # 是否存在print(fruits.index("cherry"))  # 索引位置print(fruits.count("apple"))   # 出现次数# 排序numbers = [3, 1, 4, 1, 5, 9, 2]numbers.sort()  # 升序numbers.sort(reverse=True)  # 降序

# 创建字典student = {    "name": "李华",    "age": 22,    "courses": ["Python", "数学", "英语"],    "graduated": False}# 访问print(student["name"])  # 直接访问print(student.get("grade", "A"))  # 安全访问，不存在返回默认值# 遍历for key, value in student.items():    print(f"{key}: {value}")# 字典推导式（高级技巧）squares = {x: x**2 for x in range(1, 6)}# 结果：{1: 1, 2: 4, 3: 9, 4: 16, 5: 25}

# 创建集合colors = {"red", "green", "blue"}# 集合运算A = {1, 2, 3, 4, 5}B = {4, 5, 6, 7, 8}print(A | B)  # 并集：{1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8}print(A & B)  # 交集：{4, 5}print(A - B)  # 差集：{1, 2, 3}print(A ^ B)  # 对称差：{1, 2, 3, 6, 7, 8}

# 基本if语句age = 20if age >= 18:    print("成年")else:    print("未成年")# 多条件判断score = 85if score >= 90:    grade = "A"elif score >= 80:    grade = "B"elif score >= 70:    grade = "C"else:    grade = "D"# 简洁的条件表达式status = "通过" if score >= 60 else "不通过"

# 1. for循环：遍历序列# 遍历列表fruits = ["apple", "banana", "cherry"]for fruit in fruits:    print(f"我喜欢吃{fruit}")# 遍历数字范围for i in range(1, 6):  # 1到5    print(f"这是第{i}次循环")# 2. while循环：条件循环count = 0while count < 5:    print(f"计数：{count}")    count += 1# 3. 循环控制for i in range(10):    if i == 3:        continue  # 跳过本次循环    if i == 7:        break     # 终止循环    print(i)

# 列表推导式squares = [x**2 for x in range(1, 6)]  # [1, 4, 9, 16, 25]# 带条件的列表推导式even_squares = [x**2 for x in range(1, 11) if x % 2 == 0]  # [4, 16, 36, 64, 100]# 字典推导式square_dict = {x: x**2 for x in range(1, 6)}# 集合推导式unique_lengths = {len(word) for word in ["apple", "banana", "cherry"]}

# 定义函数def greet(name, time_of_day="早上"):    """打招呼的函数    参数：    name -- 姓名    time_of_day -- 时间，默认"早上"    返回：    问候语    """    return f"{time_of_day}好，{name}！"# 调用函数message = greet("张三")print(message)  # 早上好，张三！# 使用关键字参数message2 = greet(name="李四", time_of_day="下午")# 可变参数def calculate_average(*numbers):    """计算任意数量数字的平均值"""    if not numbers:        return 0    return sum(numbers) / len(numbers)print(calculate_average(1, 2, 3, 4, 5))  # 3.0

# 基本用法square = lambda x: x ** 2print(square(5))  # 25# 配合内置函数使用numbers = [1, 2, 3, 4, 5]squared = list(map(lambda x: x**2, numbers))  # [1, 4, 9, 16, 25]even_numbers = list(filter(lambda x: x % 2 == 0, numbers))  # [2, 4]# 排序时使用students = [("张三", 85), ("李四", 92), ("王五", 78)]students.sort(key=lambda x: x[1], reverse=True)  # 按分数降序排序

import timefrom functools import wraps# 计时装饰器def timer(func):    @wraps(func)    def wrapper(*args, **kwargs):        start_time = time.time()        result = func(*args, **kwargs)        end_time = time.time()        print(f"{func.__name__} 执行时间: {end_time - start_time:.2f}秒")        return result    return wrapper# 使用装饰器@timerdef slow_function():    """模拟耗时操作"""    time.sleep(2)    return "完成"# 调用result = slow_function()  # 自动计时

# 导入整个模块import mathprint(math.sqrt(16))  # 4.0# 导入特定功能from datetime import datetimenow = datetime.now()# 给模块起别名import numpy as npimport pandas as pd# 创建自己的模块# 在my_module.py中："""def say_hello(name):    return f"Hello, {name}!"def add(a, b):    return a + b"""# 在其他文件中使用：# from my_module import say_hello, add

# 在my_module.py中def hello():    return "Hello from module"# 当模块被直接运行时if __name__ == "__main__":    print("这个模块被直接运行")    print(hello())# 当模块被导入时else:    print("这个模块被导入")

# 读取文件try:    withopen("data.txt", "r", encoding="utf-8") asfile:        content = file.read()  # 读取全部        # 或者逐行读取        for line in file:            print(line.strip())except FileNotFoundError:    print("文件不存在")# 写入文件data = "这是要写入的内容\n2026年学习Python"withopen("output.txt", "w", encoding="utf-8") asfile:    file.write(data)# 追加内容with open("output.txt", "a", encoding="utf-8") as file:    file.write("\n这是追加的内容")

import os# 文件和目录操作print(os.getcwd())  # 当前工作目录os.makedirs("new_folder", exist_ok=True)  # 创建目录print(os.listdir("."))  # 列出当前目录内容os.rename("old.txt", "new.txt")  # 重命名# 路径操作import os.pathfile_path = os.path.join("folder", "subfolder", "file.txt")print(os.path.abspath("."))  # 绝对路径print(os.path.exists("file.txt"))  # 检查文件是否存在

try:    num = int(input("请输入数字: "))    result = 10 / num    print(f"结果是: {result}")except ValueError:    print("错误：请输入有效的数字！")except ZeroDivisionError:    print("错误：不能除以0！")except Exception as e:    print(f"发生未知错误: {e}")else:    print("计算成功完成！")finally:    print("程序执行完毕。")# 自定义异常class AgeError(Exception):    """年龄异常"""    passdef check_age(age):    if age < 0 or age > 150:        raise AgeError("年龄必须在0-150之间")    return True

class Student:    """学生类"""    # 类属性（所有实例共享）    school = "清华大学"    def __init__(self, name, age, major):        """初始化方法"""        self.name = name   # 实例属性        self.age = age        self.major = major        self.__secret = "这是私有属性"  # 私有属性    def introduce(self):        """实例方法"""        return f"我叫{self.name}，{self.age}岁，专业是{self.major}"    @classmethod    def change_school(cls, new_school):        """类方法"""        cls.school = new_school    @staticmethod    def is_adult(age):        """静态方法"""        return age >= 18    @property    def info(self):        """属性装饰器"""        return f"{self.name} - {self.major}"    def __str__(self):        """字符串表示"""        return f"Student(name={self.name}, age={self.age})"# 使用类student1 = Student("张三", 20, "计算机科学")print(student1.introduce())  # 我叫张三，20岁，专业是计算机科学print(student1.info)  # 张三 - 计算机科学print(student1)  # Student(name=张三, age=20)

class Animal:    def __init__(self, name):        self.name = name    def speak(self):        raise NotImplementedError("子类必须实现此方法")class Dog(Animal):    def speak(self):        return f"{self.name}说：汪汪！"class Cat(Animal):    def speak(self):        return f"{self.name}说：喵喵！"# 多态animals = [Dog("旺财"), Cat("咪咪")]for animal in animals:    print(animal.speak())

# 迭代器class CountDown:    """倒计时迭代器"""    def __init__(self, start):        self.current = start    def __iter__(self):        return self    def __next__(self):        if self.current <= 0:            raise StopIteration        num = self.current        self.current -= 1        return num# 使用迭代器for num in CountDown(5):    print(num)  # 5, 4, 3, 2, 1# 生成器（更简洁）def count_down(n):    """生成器函数"""    while n > 0:        yield n        n -= 1for num in count_down(5):    print(num)

# 自动管理资源with open("data.txt", "r") as file:    data = file.read()# 文件会自动关闭# 自定义上下文管理器class Timer:    def __enter__(self):        import time        self.start = time.time()        return self    def __exit__(self, exc_type, exc_val, exc_tb):        import time        self.end = time.time()        print(f"耗时: {self.end - self.start:.2f}秒")with Timer():    # 执行需要计时的代码    import time    time.sleep(1)

# 创建虚拟环境python3 -m venv myenv# 激活虚拟环境# Windowsmyenv\Scripts\activate# Mac/Linuxsource myenv/bin/activate# 在虚拟环境中安装包pip install requests numpy pandas# 导出依赖pip freeze > requirements.txt# 从requirements.txt安装pip install -r requirements.txt# 退出虚拟环境deactivate

from typing import List, Dict, Optional, Uniondef process_data(    data: List[Dict[str, Union[int, str]]],    threshold: Optional[int] = None) -> Dict[str, float]:    """处理数据，返回统计结果    参数：    data -- 要处理的数据列表    threshold -- 可选阈值    返回：    统计结果字典    """    if threshold is None:        threshold = 0    # 处理逻辑    result = {"total": len(data), "processed": 0}    return result# 使用mypy进行类型检查# pip install mypy# mypy your_script.py

import jsonimport osfrom typing import Dict, List, Optionalfrom dataclasses import dataclass, asdictfrom datetime import datetime@dataclassclass Student:    """学生数据类"""    id: str    name: str    age: int    grade: str    courses: List[str]    def to_dict(self) -> Dict:        """转换为字典"""        return asdict(self)    @classmethod    def from_dict(cls, data: Dict) -> 'Student':        """从字典创建实例"""        return cls(**data)class StudentManager:    """学生管理系统"""    def __init__(self, filename: str = "students.json"):        self.filename = filename        self.students: Dict[str, Student] = {}        self.load()    def add_student(self, student: Student) -> bool:        """添加学生"""        if student.id in self.students:            return False        self.students[student.id] = student        self.save()        return True    def get_student(self, student_id: str) -> Optional[Student]:        """获取学生信息"""        return self.students.get(student_id)    def update_student(self, student: Student) -> bool:        """更新学生信息"""        if student.id not in self.students:            return False        self.students[student.id] = student        self.save()        return True    def delete_student(self, student_id: str) -> bool:        """删除学生"""        if student_id not in self.students:            return False        del self.students[student_id]        self.save()        return True    def list_students(self) -> List[Student]:        """列出所有学生"""        return list(self.students.values())    def search_students(self, keyword: str) -> List[Student]:        """搜索学生"""        result = []        keyword = keyword.lower()        for student in self.students.values():            if (keyword in student.name.lower() or                 keyword in student.grade.lower() or                any(keyword in course.lower() for course in student.courses)):                result.append(student)        return result    def save(self) -> None:        """保存到文件"""        data = {            "students": {sid: student.to_dict() for sid, student in self.students.items()},            "updated_at": datetime.now().isoformat()        }        with open(self.filename, "w", encoding="utf-8") as f:            json.dump(data, f, ensure_ascii=False, indent=2)    def load(self) -> None:        """从文件加载"""        if not os.path.exists(self.filename):            return        try:            with open(self.filename, "r", encoding="utf-8") as f:                data = json.load(f)                self.students = {                    sid: Student.from_dict(student_data)                    for sid, student_data in data.get("students", {}).items()                }        except (json.JSONDecodeError, FileNotFoundError):            self.students = {}def main():    """主程序"""    manager = StudentManager()    while True:        print("\n=== 学生管理系统 ===")        print("1. 添加学生")        print("2. 查看学生")        print("3. 更新学生")        print("4. 删除学生")        print("5. 搜索学生")        print("6. 列出所有学生")        print("7. 退出")        choice = input("\n请选择操作 (1-7): ").strip()        if choice == "1":            # 添加学生            student_id = input("学号: ").strip()            name = input("姓名: ").strip()            age = int(input("年龄: ").strip())            grade = input("班级: ").strip()            courses = input("课程(用逗号分隔): ").strip().split(",")            student = Student(                id=student_id,                name=name,                age=age,                grade=grade,                courses=[c.strip() for c in courses]            )            if manager.add_student(student):                print("学生添加成功！")            else:                print("学号已存在！")        elif choice == "2":            # 查看学生            student_id = input("请输入学号: ").strip()            student = manager.get_student(student_id)            if student:                print(f"\n学号: {student.id}")                print(f"姓名: {student.name}")                print(f"年龄: {student.age}")                print(f"班级: {student.grade}")                print(f"课程: {', '.join(student.courses)}")            else:                print("学生不存在！")        elif choice == "6":            # 列出所有学生            students = manager.list_students()            if students:                print(f"\n共有 {len(students)} 名学生:")                for student in students:                    print(f"{student.id}: {student.name} - {student.grade}")            else:                print("暂无学生信息")        elif choice == "7":            print("感谢使用，再见！")            break        else:            print("无效选择，请重新输入！")if __name__ == "__main__":    main()

# 1. collections - 扩展的数据结构from collections import Counter, defaultdict, deque, namedtuple# 计数器counts = Counter("abracadabra")print(counts)  # Counter({'a': 5, 'b': 2, 'r': 2, 'c': 1, 'd': 1})# 默认字典grades = defaultdict(list)grades["数学"].append(95)grades["英语"].append(88)# 命名元组Point = namedtuple("Point", ["x", "y"])p = Point(10, 20)print(p.x, p.y)  # 10 20# 2. itertools - 迭代工具import itertools# 无限迭代器for i in itertools.count(10, 2):  # 从10开始，步长为2    if i > 20:        break    print(i)  # 10, 12, 14, 16, 18, 20# 排列组合letters = ['A', 'B', 'C']print(list(itertools.permutations(letters, 2)))  # 排列print(list(itertools.combinations(letters, 2)))  # 组合# 3. re - 正则表达式import retext = "我的电话是13800138000，邮箱是test@example.com"phone_pattern = r'1[3-9]\d{9}'email_pattern = r'\b[A-Za-z0-9._%+-]+@[A-Za-z0-9.-]+\.[A-Z|a-z]{2,}\b'phones = re.findall(phone_pattern, text)emails = re.findall(email_pattern, text)print(f"电话: {phones}")  # ['13800138000']print(f"邮箱: {emails}")  # ['test@example.com']# 4. datetime - 日期时间from datetime import datetime, timedelta, datenow = datetime.now()print(f"当前时间: {now.strftime('%Y-%m-%d %H:%M:%S')}")tomorrow = now + timedelta(days=1)print(f"明天: {tomorrow.date()}")# 5. random - 随机数import randomprint(random.random())  # 0-1随机小数print(random.randint(1, 100))  # 1-100随机整数print(random.choice(["石头", "剪刀", "布"]))  # 随机选择random.shuffle([1, 2, 3, 4, 5])  # 随机打乱