1第一章Python語言概述目錄Python語言簡介Python開發環境配置第一個Python程序程序設計方法Python在金融領域的應用及前景1234521.1Python語言簡介程序設計語言概述1.1.1Python發展簡史1.1.2Python語言特點1.1.331.1.1程序設計語言概述程序設計語言（又稱編程語言）是人與計算機信息交流的工具。通常可分為三類：機器語言匯編語言高級語言41.1.1程序設計語言概述機器語言（MachineLanguage）機器語言是計算機系統能夠能直接接收、識別并執行的程序設計語言。0000001000000001加法運算0000001100000001減法運算是面向機器的語言。優點：占用內存少、執行速度快、效率高等；缺點：可讀性很差，非常難于理解、記憶，出現錯誤很難檢查。51.1.1程序設計語言概述匯編語言（AssemblyLanguage）是一種把機器語言符號化（助記符）的語言。ADDAX,BX做加法運算,AX,BX是通用寄存器SUBAX,30H做減法運算,30H是十六進制數提高了編程的速度，檢查和修改程序也比較方便；保留了機器語言執行速度快的優點。也是一種面向機器的語言。61.1.1程序設計語言概述用匯編語言編寫的源程序需要用匯編程序將其翻譯成機器指令（目標程序）才能執行。圖1.1匯編語言程序的執行過程輸出執行匯編程序匯編語言源程序目標程序輸入71.1.1程序設計語言概述高級語言（High-levelLanguage）更接近自然語言；通用性強；編程效率高C/C++、Pascal、VisualBasic、VisualC++、Java用高級語言編寫的源程序也需要用翻譯程序將其翻譯成目標程序才能執行。根據翻譯方式的不同，可分為編譯方式和解釋方式兩類。81.1.1程序設計語言概述編譯方式：將源程序一次性地翻譯成等價的目標程序后，再執行該目標程序。大部分高級語言都采用編譯方式。圖1.2編譯方式程序的執行過程輸出執行編譯程序高級語言源程序目標程序輸入91.1.1程序設計語言概述解釋方式：是用解釋程序（又稱解釋器）將源程序逐條進行翻譯，翻譯一條執行一條，邊翻譯邊執行。圖1.3解釋方式程序的執行過程輸

出邊解釋邊執行解釋程序高級語言源程序輸入101.1.2Python發展簡史誕生于20世紀90年代初；創始人為荷蘭人吉多·范·羅蘇姆（GuidovanRossum）；Python原意為大蟒蛇，源于英國電視喜劇MontyPython’sFlyingCircus；秉持了開放性理念并取得了極大的成功。111.1.2Python發展簡史Python的兩個版本：Python2已于2020年1月1日終止支持，成為歷史；Python3不完全兼容Python2；是該語言的現在和未來；最新版本是“Python3.8.xforWindows”；獲得2018年度TIOBE最佳年度語言稱號。121.1.3Python語言特點Python的開發理念：對于一個特定的問題，只需要提供一種最好的方法來解決。主要特點如下：1、簡潔易學2、集解釋性與編譯性于一體3、多模式編程4、可擴展性和可嵌入性5、可移植性6、免費開源7、良好的編程生態131.2Python開發環境配置Windows環境下Python的安裝1.2.1Python集成開發環境簡介1.2.2其他Python集成開發環境1.2.3141.2.1Windows環境下Python的安裝Python程序是用Python語言解釋器執行的；兩種運行方式：Python命令行Python集成開發環境（Python’sIntegratedDevelopmentEnvironment,IDLE）以Python3.8.2forwindows版本為例，介紹其下載和安裝。15下載：https:///downloads/

圖1.4Python語言解釋器下載首頁16圖1.5Python3.8.2下載頁面1下載：17圖1.6Python3.8.2下載頁面2

下載：18安裝：雙擊安裝文件python-3.8.2-amd64.exe，啟動安裝引導進程。圖1.7安裝進程之啟動頁面

默認安裝方式定制安裝方式19單擊“Customizeinstallation”進行定制安裝圖1.8安裝進程之特征選擇頁面

20進入高級選項頁面：圖1.9安裝進程之高級選項頁面

21安裝成功頁面：圖1.10安裝成功頁面221.2.2Python集成開發環境簡介PythonIDLE可提供兩種程序運行方式:交互式是指Python解釋器即時響應用戶輸入的每條代碼，給出運行結果；通常用于少量代碼的調試。文件式是將Python程序寫到一個文件中去，Python解釋器批量解釋并執行文件中的代碼；是最常用的程序設計方式。23命令代碼運行結果命令提示符啟動IDLE：“開始”菜單

交互式程序運行方式24打開Python源文件編輯器窗口文件式程序運行方式File

Save(Ctrl+S)，保存文件并為其命名為welcome.py25運行程序：Run

RunModule(F5)程序文件的運行結果顯示在Python3.8.2Shell窗口中。運行結果如下：261.2.3其他Python集成開發環境PyCharmPyCharm是由JetBrains開發的一種Python集成開發環境，適用于Python專業開發人員。提供了一套完備高效的開發工具，如代碼分析、語法高亮、項目管理、等。還提供了一些高級功能，用于支持Django框架下的專業Web開發等。27PyCharm官網：https:///pycharm/兩個版本：專業版（ProfessionalEdition）功能更為豐富和完備社區版（CommunityEdition）開源免費28圖1.13PyCharm工作界面項目區代碼區運行結果區291.2.3其他Python集成開發環境Anaconda是一個面向數據科學的開源Python版本，其中包括Python、Conda以及很多已安裝好的工具包及其依賴包，如numpy、scipy、pandas等。已經成為數據分析的標準環境。它解決了Python的兩大問題：一是提供了包管理功能，解決了Windows平臺安裝第三方包經常失敗的問題；二是提供了環境管理的功能，解決了多版本Python并存切換的問題。30Anaconda中的主要組件如下：(1)Conda：它是Anaconda下用于包管理和環境管理的工具，功能上類似于pip和virtualenv的組合；(2)AnacondaNavigator：是用于管理工具包和環境的圖形用戶界面；(3)Jupyternotebook：是一個基于web的交互式計算環境；(4)Qtconsole：是一個可執行IPython的仿終端圖形界面程序；(5)Spyder：是一個跨平臺的用于科學運算的Python集成開發環境。31Anaconda的官方網址為：/download/清華大學開源軟件鏡像站：https:///help/anaconda/32圖1.14Spyder的運行界面文件編輯窗格交互窗格331.3第一個Python程序【例1.1】給定長方形的長和寬，求其面積和周長。方法一：交互式啟動IDLE，在命令提示符>>>后輸入如下代碼：12345678>>>x,y=6,4>>>area=x*y>>>perimeter=2*(x+y)>>>print(area)24>>>print(perimeter)20>>>

34方法二：文件式打開IDLE源文件編輯窗口輸入下列代碼：保存為：welcome.py運行結果為：351.4程序設計方法面向過程的程序設計1.4.1面向對象的程序設計1.4.2IPO編程模式1.4.3用計算機解決問題的一般步驟1.4.4361.4程序設計方法兩大類程序設計方法：面向過程的程序設計面向對象的程序設計371.4.1面向過程的程序設計又稱為結構化程序設計，是程序設計的基礎。基本思想就是分析出解決問題所需要的步驟，然后用函數把這些步驟一步一步實現。遵循的基本原則：(1)自頂向下，逐步求精(2)模塊化結構設計(3)限制使用無條件轉移語句早期的計算機語言基本上都是面向過程的程序設計語言，如：BASIC、FORTRAN、C等。381.4.2面向對象的程序設計面向對象的程序設計(Object-OrientedProgramming，簡稱OOP)將對象作為程序的基本單元，將程序和數據封裝其中，以提高軟件的重用性、靈活性和擴展性。面向對象的程序設計語言：VisualC++、VisualBasicPython既支持面向過程的程序設計，也支持面向對象的程序設計。391.4.3IPO編程模式IPO(Input，Process，Output)是一種基本的程序編寫方法。它把一個程序設計分為輸入數據、處理數據和輸出數據三部分。輸入(Input)：是一個程序的開始；處理(Process)：程序對輸入數據進行處理，產生輸出結果；輸出(Output)：是一個程序展示運算成果的方式。40【例1.2】根據IPO模式分析例1.1的代碼。其IPO模式描述如下：輸入I：長方形的長x，寬y處理P：計算長方形的面積area計算長方形的周長perimeter輸出O：長方形的面積area長方形的周長perimeter411.4.4用計算機解決問題的一般步驟用計算機解決問題的一般步驟如下：1、分析問題2、設計算法3、編寫程序一個程序通常可由兩部分組成：(1)數據部分(2)指令部分4、測試調試重復步驟3和步驟4，不斷對代碼進行優化，直至解決問題為止。421.5Python在金融領域的應用及前景Python被譽為是實現金融科技