NO.03 · 编程语言
Python 工程实践手册:13 个案例走完入门路径
面向 Python 初学者的课程笔记与案例仓库,从环境搭建到 NumPy,13 个可运行案例覆盖基础语法、函数与模块、容器、类与文件、异常、多线程与 pip。
Python 是自动化、数据处理和 AI 应用的通用语言。这份手册整理了从环境搭建到 NumPy 的 13 个课程主题,每个章节都对应一个可运行的案例脚本,强调”先理解基础概念,再通过小案例练习,最后形成清晰、可维护、可复用的代码习惯”。
学习路线
Python 环境 -> 基础语法 -> 条件与循环 -> 函数与模块 -> 容器 -> 类与文件 -> 异常 -> 内置函数 -> 多线程 -> pip -> NumPy
课程案例位于 src/,每个目录使用三位编号和英文名称,便于阅读和检索。
章节与案例
| 主题 | 学习内容 | 案例 |
|---|---|---|
| 001 介绍与安装 | 语言特点、跨平台特性、运行环境检查 | python_environment.py |
| 002 Hello World | 字符串、print()、sep、end 和表达式 |
hello_world.py |
| 003 基础语法 | 注释、缩进、PEP 8、标识符、关键字和六种容器 | basic_syntax.py |
| 004 条件语句 | 算术/关系/逻辑运算、if、elif 和 else |
bmi_calculator.py |
| 005 循环语句 | while、for、break、continue 和遍历 |
loops_demo.py |
| 006 函数和模块 | 位置/默认/可变/关键字参数、可变性和模块导入 | functions_and_modules.py |
| 007 容器操作 | 列表、元组、集合和字典的增删改查与去重 | containers_and_operations.py |
| 008 类和文件 | 类与对象、继承、多态、文件读写与追加 | classes_and_objects.py / file_operations.py |
| 009 异常处理 | try、except、else、finally 与异常边界 |
exception_handling.py |
| 010 内置函数 | 数值运算、类型转换、序列处理与聚合 | built_in_functions.py |
| 011 多线程 | threading.Thread、join()、共享数据与 RLock |
threading_demo.py |
| 012 pip | 版本检查、包列表、安装和卸载命令 | pip_usage.py |
| 013 NumPy | 数组创建、索引切片、布尔筛选、形状变换与合并拆分 | numpy_basics.py |
运行案例
建议使用 Python 3.9 或更高版本:
1 | python src/002-first-hello-world-program/hello_world.py |
运行 NumPy 案例前安装依赖:
1 | python -m pip install numpy |
除 NumPy 案例外,主课程案例主要使用 Python 标准库。
工程化约定
- 每个案例都可以作为独立脚本运行,使用
if __name__ == "__main__":作为入口; - 函数和类使用中文文档字符串,说明职责、参数、返回值和可预期异常;
- 优先使用清晰的命名、明确的边界校验和标准库能力;
- 文件资源使用上下文管理器,线程共享数据使用锁保护;
- 示例保持单一主题,避免为了展示功能而引入无关复杂度。
补充篇:参考书学习笔记
手册还整理了《Python 编程入门与实践(微视频版)》中课件没有系统覆盖的知识点,包括:开发工具与帮助系统、变量与表达式细节、常用算法思维、函数进阶(Lambda/闭包/递归)、文件与目录进阶、面向对象设计进阶、GUI 编程(Tkinter)、多进程编程、数据库与 SQL、图像处理(Pillow)和网络编程边界意识。