试听课

讲师介绍：石璞东，计算机硕士，人民邮电出版社签约作者，《智能前端技术与实践》作者，百度飞桨领航团金牌团长，阿里云乘风者计划专家博主

考试科目：883 《C程序设计》（第五版）谭浩强，清华大学出版社

参考资料：《C程序设计（第五版）》谭浩强

前言

你好，我是石璞东。

想必你已经知道了Python这门编程语言的火爆程度，曾几何时，你可能会见到类似 Python将被纳入高考内容、计算机等级考试新增Python程序设计、人工智能时代，你还不会Python嘛？ 等的新闻头条，毫无疑问，人工智能时代，Python将占据不可或缺的地位！

2021年10月TIOBE公布的编程语言排行榜单中，Python力压群雄，位居榜首！

计算机编程语言的分类

• 机器语言
  • 概念：计算机能直接识别和接受的二进制代码成为机器指令，机器指令的集合就是机器语言，如10010011，我们可以将其理解为人类社会发展的原始阶段；
  • 操作方法：当编写完成用0和1组成的指令后，需要用纸带穿孔机以人工的方法在特制的黑色纸带上穿孔，在指定的位置上有孔代表1，无孔代表0，一个程序往往需要一卷长长的纸带，在需要运行此程序时，就将此纸带装在光电输入机上，当光电输入机从纸带读入信息时，有孔处产生一个电脉冲，指令变成电信号，让计算机执行各种操作；
  • 特点：
    • 优点：直接执行，速度快，资源占用少；
    • 缺点：可读性、可移植性差，编程复杂；
• 汇编语言
  • 概念：又称“符号语言”，即用一些英文字母和数字表示一个指令，如用ADD表示加法操作，用SUB表示减法操作，LD表示“传送”，显然，计算机并不能直接识别和执行符号语言的指令，需要使用一种称为汇编程序的软件，将符号语言的指令转换为机器指令；
• 高级语言
  • 按转换方式分类：编译型语言、解释型语言；
  • 按客观系统描述分类：面向过程语言、面向对象语言；
  • 按编程范型分类：命令式语言、函数式语言、逻辑式语言、面向对象语言；

「注」：参考链接：https://www.liuchuo.net/archives/130

相比于C、C++、Java等，Python语言更易于学习，其语法简单、代码定义更为清晰，具有丰富的模块，如PyQt、Diango、requests、BeautifulSoup、selenium、PyMongo、Pillow、jieba、Numpy、Pandas、Matplotlib、scikit-learn等，支持互动模式，最重要的是，在某些特定场景中，我们可以通过编写C或C++完成对代码运行速度较高的任务，并在Python程序中完成调用。

本系列教程将包含Web前端、数据分析及其可视化、网络爬虫、OpenCV、Deep Learning等！

「注」：本课程采用Python3作为开发版本。

Python应用领域

• 人工智能

Python在人工智能大范畴领域内的机器学习、神经网络、深度学习等方面都是主流的编程语言，神经网络框架，如TensorFlow、PyTorch、paddlepaddle等均有Python版本语言的实现。

• 云计算

云计算服务形式包含IaaS(Infrastructure-as-a-structure,基础设施即服务)、Paas(Platform-as-a-Service,平台即服务)、Saas(Software-as-a-Service,软件即服务)，而这三种服务类型中的Iaas和Saas需要用到OpenStack来搭建，该云计算管理平台正是通过Python语言编写的。

• 数据分析

随着NumPy、SciPy、Matplotlib等众多程序库的开发和完善，Python越来越适合于做科学计算和数据分析了。它不仅支持各种数学运算，还可以绘制高质量的2D和3D图像。和科学计算领域最流行的商业软件Matlab相比，Python比Matlab所采用的脚本语言的应用范围更广泛，可以处理更多类型的文件和数据。

• 网络爬虫

Python语言很早就用来编写网络爬虫。Google 等搜索引擎公司大量地使用Python语言编写网络爬虫。从技术层面上将，Python提供有很多服务于编写网络爬虫的工具，例如urllib、Selenium和BeautifulSoup等，还提供了一个网络爬虫框架Scrapy。

• Web开发

Python经常被用于Web开发，尤其随着Python的Web开发框架逐渐成熟，如Django、Flask、TurboGears、web2py等，程序员可以更轻松地开发和管理复杂的Web程序。例如，通过mod_wsgi模块，Apache可以运行用Python编写的Web程序。Python定义了 WSGI标准应用接口来协调HTTP服务器与基于Python的Web程序之间的通信。举个最直观的例子，全球最大的搜索引擎Google，在其网络搜索系统中就广泛使用Python语言。另外，我们经常访问的豆瓣网，也是使用Python实现的。

• 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或Lua编写游戏的逻辑。和Python相比，Lua的功能更简单，体积更小；而Python则支持更多的特性和数据类型。除此之外，Python可以直接调用Open GL实现3D绘制，这是高性能游戏引擎的技术基础。事实上，有很多Python语言实现的游戏引擎，例如Pygame、Pyglet以及Cocos 2d等。

• 网络编程

Python提供了丰富的模块支持sockets编程，能方便快速地开发分布式应用程序。很多大规模软件开发计划例如Zope、Mnet、BitTorrent和Google都在广泛地使用它。

• 自动化运维

这几乎是Python应用的自留地，作为运维工程师首选的编程语言。在很多操作系统里，Python是标准的系统组件。大多数Linux发行版和Mac OS都集成了Python，可以在终端下直接运行Python。Python标准库包含了多个调用操作系统功能的库。通过pywin32这个第三方软件包，Python能够访问Windows的COM服务及其它WindowsAPI。使用IronPython，Python程序能够直接调用.NetFramework。一般说来，Python编写的系统管理脚本在可读性、性能、代码重用度、扩展性几方面都优于普通的shell脚本。

案例展示

• 豆瓣电影 🎬 Top 250票房信息
• 新冠肺炎疫情数据分析
• 当当书城信息获取（基于Scrapy框架）
• 今日街拍美图获取
• IMDB信息抓取
• 百度小说《霸道总裁爱上我》全文抓取
• Bilibili弹幕抓取及词云图制作
• 视频网站抓取
• 滑动验证码破解
• JS逆向：王力宏《大城小爱》热评抓取
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