Python程序设计与算法基础教程(第2版)(微课版)
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1.1 初识Python语言

1.1.1 Python语言简介

Python语言是一种解释型、面向对象的编程语言,由吉多·范罗苏姆(Guido van Rossum)于1989年底发明,被广泛应用于处理系统管理任务和科学计算。

Python是一种开源语言,拥有大量的库,可以高效地开发各种应用程序。

1.1.2 Python语言的特点

Python语言具有下列特点。

(1)简单:Python是一种解释型的编程语言,遵循优雅、明确、简单的设计哲学,语法简单,易学、易读、易维护。

(2)高级:Python属于高级语言,编程者无须考虑底层细节(例如内存分配和释放等)。Python还包括了内置的高级数据结构(例如list和dict)。

(3)面向对象:Python既支持面向过程的编程又支持面向对象的编程,Python还支持继承、重载,有利于源代码的复用性。

(4)可扩展性(Extensible):Python提供了丰富的API和工具,以便程序员能够轻松地使用C、C++语言来编写扩充模块。

(5)免费和开源:Python是FLOSS(自由/开放源码软件)之一,允许开发者自由地发布此软件的副本、阅读和修改其源代码、将其一部分用于新的自由软件中。

(6)可移植性:基于其开源本质,Python已经被移植到许多平台上,包括Linux/UNIX、Windows、Macintosh等。用户编写的Python程序,如果未使用依赖于系统的特性,无须修改就可以在任何支持Python的平台上运行。

(7)丰富的库:Python语言提供了功能丰富的标准库,包括正则表达式、文档生成、单元测试、数据库、GUI(图形用户界面)等,还有许多其他高质量的库,例如Python图像库等。

(8)可嵌入性:用户可以将Python嵌入到C、C++程序,从而为C、C++程序提供脚本功能。

1.1.3 Python语言的应用范围

Python具有广泛的应用范围,常用的应用场景如下。

(1)操作系统管理:Python作为一种解释型的脚本语言,特别适合于编写操作系统管理脚本,使用Python编写的系统管理脚本在可读性、源代码重用度、扩展性等方面都优于普通的shell脚本。

(2)科学计算:Python程序员可以使用NumPy、SciPy、Matplotlib等模块编写科学计算程序。众多开源的科学计算软件包均提供了Python的调用接口,例如著名的计算机视觉库OpenCV、三维可视化库VTK、医学图像处理库ITK等。

(3)Web应用:Python经常被用于Web开发,例如通过mod_wsgi模块Apache可以运行用Python编写的Web程序。

(4)图形用户界面(GUI)开发:Python支持GUI开发,使用Tkinter、wxPython或者PyQt库可以开发跨平台的桌面软件。

(5)其他:例如游戏开发,很多游戏使用C++编写图形显示等高性能模块,而使用Python编写游戏的逻辑。