feat: 初始化 Python 零基础教学课程

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# 第 1-1 课Hello World——认识 Python 并运行第一个程序
## 一、本课目标
完成本课后,你应该能够:
1. 用自己的话解释 Python、程序和解释器分别是什么
2. 在 PowerShell 中检查 Python 是否可用;
3. 看懂一条最基础的 `print()` 语句;
4. 使用 `python 文件名.py` 运行 Python 文件;
5. 独立编写一个可以输出文字的 Python 程序;
6. 根据常见错误信息检查命令、路径、引号和文件扩展名。
## 二、开始前需要知道什么
本课不要求你有任何编程基础。
你只需要知道:电脑中的文件通常有文件名和扩展名。例如:
- `README.md` 是 Markdown 文档;
- `hello_world.py` 是 Python 源代码文件;
- `.py` 是 Python 源代码文件常用的扩展名。
“源代码”就是程序员写给计算机执行的一组文本指令。
## 三、Python 是什么
Python 是一种编程语言。编程语言是人与计算机沟通时使用的一套规则。
人类日常使用中文、英文等自然语言交流;编写程序时,则要使用 Python 能够理解的语法。Python 以语法清晰、容易阅读著称,因此很适合作为第一门编程语言。
Python 可以用于很多领域,例如:
- 编写自动化脚本;
- 处理 Excel、文本和图片
- 分析数据;
- 开发网站后端;
- 开发接口;
- 人工智能与机器学习;
- 编写测试工具。
本项目主要沿着“Python 基础 → 数据库 → Web 后端”的路线学习。
## 四、程序、编程语言和解释器
### 4.1 程序
程序是一组按照一定顺序执行的指令。
例如,“显示一句欢迎语”虽然非常简单,但仍然是一个程序。它包含一条明确的指令:把指定文字显示在屏幕上。
### 4.2 编程语言
编程语言规定了源代码应该怎样书写。我们必须按照 Python 的语法规则编写代码,否则 Python 无法正确理解我们的意图。
### 4.3 Python 解释器
Python 解释器是一个负责读取并执行 Python 代码的软件。
可以暂时把它想象成一名翻译:
```text
你编写的 Python 代码
Python 解释器读取并执行
计算机完成操作并显示结果
```
只创建 `.py` 文件还不够。要运行里面的代码,电脑上还需要安装 Python 解释器。
## 五、检查当前 Python 环境
本项目已经检查过当前电脑,结果如下:
```text
Python 版本Python 3.13.5
解释器位置C:\ProgramData\miniconda3\python.exe
可用命令python
不可用命令py
```
这里的“版本”可以理解为软件的代次。`3.13.5` 分为主版本号、次版本号和修订号。本阶段暂时不需要记忆版本号的细节。
### 5.1 打开 PowerShell
PowerShell 是 Windows 中用于输入命令的工具,也称为命令行或终端。
打开 PowerShell 后输入:
```powershell
python --version
```
正常情况下会显示:
```text
Python 3.13.5
```
命令中的 `--version` 表示“显示版本信息”。
> 注意:当前电脑不能使用 `py` 命令,所以本教程现阶段统一使用 `python`。
## 六、认识项目路径
第一课目录是:
```text
D:\Code\Python\01_python基础\1_1_hello_world
```
在 PowerShell 中,可以使用 `cd` 命令进入该目录:
```powershell
cd D:\Code\Python\01_python基础\1_1_hello_world
```
`cd` 是 Change Directory 的缩写,意思是“切换目录”。
切换后,可以输入以下命令查看当前目录中的文件:
```powershell
Get-ChildItem
```
你应该能看到:
```text
README.md
hello_world.py
practice.py
```
## 七、第一个 Python 程序
打开本课目录中的 `hello_world.py`,可以看到最核心的一行代码:
```python
print("Hello, World!")
```
运行程序:
```powershell
python hello_world.py
```
预期输出如下:
```text
Hello, World!
欢迎开始学习 Python
这是我的第一个 Python 程序。
```
## 八、逐步理解第一行代码
```python
print("Hello, World!")
```
可以把这行代码拆成四部分:
### 8.1 `print`
`print` 的常见中文含义是“打印”。在 Python 中,它用于把内容输出到屏幕。
这里的“打印”不是让打印机打印纸张,而是在终端中显示内容。
### 8.2 圆括号 `()`
圆括号中放的是希望交给 `print` 处理的内容。
现在可以先把它理解为:告诉 `print` 要显示什么。函数的完整概念会在后续课程中专门讲解。
### 8.3 双引号 `""`
双引号包围的内容是一段文字。在 Python 中这类文字称为“字符串”String
例如:
```python
"Hello, World!"
"我正在学习 Python"
"123"
```
第三个例子虽然看起来是数字,但因为它被引号包围,所以当前应把它看作文字。数据类型会在下一课详细学习。
### 8.4 感叹号和逗号
引号里面的逗号和感叹号只是需要显示的文字内容,不是 Python 的特殊指令。
## 九、代码是怎样执行的
执行下面的命令时:
```powershell
python hello_world.py
```
大致会经历以下过程:
1. PowerShell 找到名为 `python` 的解释器;
2. Python 解释器打开 `hello_world.py`
3. 解释器通常从上到下读取代码;
4. 每遇到一条 `print()` 语句,就输出对应内容;
5. 所有代码执行结束后程序退出PowerShell 重新等待命令。
因此,交换几条 `print()` 语句的位置,输出顺序也会发生变化。
## 十、中文、英文和引号
Python 3 可以直接处理中文文字:
```python
print("你好Python")
```
字符串也可以使用单引号:
```python
print('你好Python')
```
本课程初期示例统一优先使用英文双引号,保持代码风格一致。
需要特别注意:代码中的引号和括号应使用英文半角符号。
正确:
```python
print("你好")
```
错误:
```text
print“你好”
```
错误示例使用了中文全角括号和中文引号Python 无法把它们识别为正确语法。
## 十一、注释是什么
Python 中以半角井号 `#` 开头的内容称为注释。
```python
# 这是一行注释Python 不会把它当作需要执行的指令。
print("这行代码会执行")
```
注释的主要作用是帮助人理解代码。Python 解释器运行程序时,会忽略注释内容。
好的注释应解释代码的目的或容易误解的地方。后续课程中的示例会保留详细中文注释,帮助你理解代码。
## 十二、常见错误与解决方法
### 12.1 找不到 `python` 命令
可能看到类似提示:
```text
python 不是内部或外部命令
```
这通常表示 Python 没有安装,或者解释器路径没有加入系统环境变量。当前电脑已经可以使用 `python`,正常情况下不会遇到该问题。
### 12.2 找不到代码文件
可能看到:
```text
can't open file 'hello_world.py'
```
常见原因是当前 PowerShell 所在目录不正确,或者文件名拼写错误。
先进入正确目录,再运行文件:
```powershell
cd D:\Code\Python\01_python基础\1_1_hello_world
python hello_world.py
```
### 12.3 `SyntaxError`
`SyntaxError` 表示“语法错误”,说明代码不符合 Python 的书写规则。
初学阶段常见原因包括:
- 漏写右括号;
- 漏写一侧引号;
- 使用中文括号或中文引号;
- 不小心输入了多余字符。
### 12.4 文件实际是 `.py.txt`
Windows 有时会隐藏已知文件的扩展名。看起来叫 `hello_world.py` 的文件,实际可能是 `hello_world.py.txt`
可以在文件资源管理器中开启“查看 → 显示 → 文件扩展名”,确认文件真实名称。
### 12.5 不要害怕错误信息
错误信息不是对学习者的批评,而是 Python 提供的排查线索。遇到错误时,可以按下面的顺序处理:
1. 找到错误信息最后几行;
2. 确认出错的文件名和行号;
3. 检查该行及上一行的引号、括号和拼写;
4. 修改后重新运行;
5. 如果仍无法解决,保留完整错误信息并进行提问。
## 十三、课堂练习
打开 `practice.py`,根据文件中的中文注释完成以下任务:
1. 输出你的名字或称呼;
2. 输出“我正在学习 Python”
3. 输出你学习 Python 的一个目标;
4. 使用一条 `print()` 输出由星号组成的分隔线;
5. 运行程序,并观察输出顺序是否与代码顺序一致。
运行练习文件:
```powershell
python practice.py
```
本次不提前提供答案。你完成后可以把代码交给我检查,我会先指出做得正确的地方,再解释可以改进的内容。
## 十四、思考题
请先自己思考,不需要立即查资料:
1. 为什么只有 `.py` 文件,却没有 Python 解释器时,程序不能运行?
2. `print("123")` 中的 `123` 目前应该看作数字还是文字?为什么?
3. 如果把三条 `print()` 语句的顺序颠倒,输出会发生什么变化?
4. 注释会不会显示在程序运行结果中?
## 十五、本课小结
本课最重要的知识点是:
- Python 是一种编程语言;
- Python 解释器负责读取和执行 `.py` 文件;
- 当前电脑使用 `python` 命令运行 Python 3.13.5
- `print()` 可以把内容输出到终端;
- 引号包围的文字称为字符串;
- Python 通常按照代码从上到下的顺序执行;
- `#` 开头的注释用于帮助人阅读代码,不会作为指令执行;
- 遇到错误时,应关注文件名、行号和错误类型。
## 十六、验收标准
完成以下所有事项,即可认为通过第一课:
- [ ] 能在 PowerShell 中执行 `python --version`
- [ ] 能进入本课目录;
- [ ] 能成功运行 `python hello_world.py`
- [ ] 能解释 `print()`、圆括号和引号的大致作用;
- [ ] 能独立完成 `practice.py` 中的练习;
- [ ] 能成功运行练习文件;
- [ ] 能回答四道思考题。
完成后,把 `practice.py` 的内容或运行结果发给我。检查通过后,我们再进入第 1-2 课“变量与数据类型”。