统计师的Python日记

【第一天】谁来给我讲讲Python？

我是一名数据分析师，曾在漫长的岁月中使用SAS、Matlab和R（使用频率依次递减）。其他如SPSS、STATA、Eviews也都是必备的基本技能。或许是网上嘈嘈杂杂的关于大数据、互联网的新形势争论，或许是招聘网站上越来越多的技能需求，让我在某一天突然想学点Python，是的需要学点Python了，虽然我现在不知道它能干什么。

“谁来给我讲讲Python？”

作为无基础的初学者，只想先大概了解一下Python，随便编个小程序，并能看懂一般的程序，那些什么JAVA啊、C啊、继承啊、异常啊通通不懂，于是我找了很多资料，并过滤掉了对我这个阶段而言的无用信息，写成下面这篇日记，以完全初学者的角度入手，里面有我学习过程中提出的一些疑问，和我找到答案，简单、清晰。

今天的学习大纲如下：

一、为什么学Python？

二、安装与熟悉

1、安装

2、熟悉

三、容器

1、什么是容器

2、序列的一些通用操作

3、列表操作

4、字符串操作

5、字典操作

日记小结

一、为什么学Python？

在搜索Python相关用处的时候，看到一些帖子讨论，坚定了我学习Python的决定：

知乎网友张博：

“楼主不知道知乎就是用Python做支撑的么？”

知乎网友吴畅：

“Python会提高程序员的审美标准。”

外刊IT评论：

“跟C/C++/Java相比 — Python/Ruby能让你用少的多的多的代码写出相同的程序。”

人大经济论坛网友“zxn2011”：

“在纽约做了一年多的数据的dataanalyst,基本上已经抛弃MATLAB,95%的工作都是用python和R和sas完成。”

“你学matlab不是也要学编程吗？既然都是编程，为什么不学一个彻底的编程语言呢。而且今后和CTP等交易平台对接的话,matlab就无能为力了，到时候再学python岂不是晚了。”

（注：据笔者后来了解，matlab似乎也是可以与CTP平台对接的。）

Bruce Eckel：Life is short, you need Python. 人生苦短，我用Python。

…...

还有很多，不管怎样，作为一名偏向经济、金融的统计分析人员，想与杀入自己领域的IT码农们争一方天下，Python是个捷径。因此，今天，我开始学习Python！

二、安装与熟悉

1. 安装

去这里下载Python并安装https://www.python.org/download/，我装了2.7.7，并去这里下载一些扩展模块http://www.lfd.uci.edu/~gohlke/pythonlibs，各种模块，无论是32位还是64位，应有尽有。这里先下载Numpy，对应我电脑32位的，版本2.7的，如果不知道自己电脑室32位还是64位，那就都下下来，到时候哪个安装成功，就说明适合那个。

下载安装之后，打开pythonshell，在这个界面就可以使用python了。

2. 熟悉

在正式介绍python之前，了解下面两个基本操作对后面的学习是有好处的：

（1）基本的输入输出

可以在Python中使用+、-、*、/直接进行四则运算。

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>>>1+3*3

10

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也可以用print语句来显示

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>>>print1+3*3

10

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输入字符，可以用双引号或者单引号：

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>>>print"hello"

hello

>>>print'hello'

hello

————————————

在字符串的输入中，为了便于阅读，想要换行再输，可以使用反斜线：

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>>>print "abc\

ABC"

abcABC

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这个时候我有了一个疑问：

“如果不是为了易读，这个字符串本身就是要换行该怎么办？”

答案是使用三个双引号把内容给括住：

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>>>print """abc

ABC"""

abc

ABC

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（2）导入模块

使用import可以导入模块，导入之后，就可以使用这个模块下面的函数了。

比如导入math模块，然后使用math模块下面的sqrt函数：

————————————

>>>importmath

>>>math.sqrt(9)

3.0

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这时我有疑问了：

“每次引用函数的时候，math这个模块前缀都要带吗？可不可以不带？”

直接输入sqrt(9)是会报错的，好烦人，那么有什么办法可以不用每次都带前缀？办法是有的，用“from 模块 import 函数”的格式先把函数给“拿”出来。

————————————

>>>from math import sqrt

>>>sqrt(9)

3.0

————————————

这样每次使用sqrt函数的时候就不用再加math前缀了。当我正准备跳过的时候，又有了一个问题？

“math模块下面有那么多函数，可不可以写一个语句，然后math下面所有函数都可以直接使用？”

调用了math下面的sqrt函数，写一个from…import…，再调用下面的floor，还要写一个，如此也挺麻烦的，有个办法可以一下把所有函数都给“拿”出来：

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>>>from math import *

>>>sqrt(9)

3

>>>floor(32.9)

32.0

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当然，后来我了解到，应该尽量避免使用from…import…而使用import语句⊙﹏⊙，因为这样可以更加易读，也可以避免冲突。

三、容器

1、什么是容器

开始学Python时，被它的数据结构，什么字典、序列、元组等等搞的很混乱，估计有跟我一样的初学者，所以我梳理了一下留存：

首先要从容器说起，Python中有一种名为容器的数据结构，顾名思义，容器，就是装数据的器具，它主要包括序列和词典，其中序列又主要包括列表、元组、字符串等（见下面那张图）。

• 列表的基本形式比如：[1,3,6,10]或者[‘yes’,’no’,’OK’]

• 元组的基本形式比如：(1,3,6,10)或者(‘yes’,’no’,’OK’)

• 字符串的基本形式比如：’hello’

以上几种属于序列，序列中的每一个元素都被分配一个序号——即元素的位置，也称为“索引”，第一个索引，即第一个元素的位置是0，第二个是1，依次类推。列表和元组的区别主要在于，列表可以修改，而元组不能（注意列表用中括号而元组用括号）。序列的这个特点，使得我们可以利用索引来访问序列中的某个或某几个元素，比如：

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>>>a=[1,3,6,10]

>>>a[2]

6

>>>b=(1,3,6,10)

>>>b[2]

6

>>>c=’hello’

>>>c[0:3]

‘hel’

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而与序列对应的“字典”则不一样，它是一个无序的容器，

• 它的基本形式比如：d={7:'seven',8:'eight',9:'nine'}

这是一个“键—值”映射的结构，因此字典不能通过索引来访问其中的元素，而要根据键来访问其中的元素：

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>>>d={7:'seven',8:'eight',9:'nine'}

>>>d[8]

'eight'

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2、序列的一些通用操作

除了上面说到的索引，列表、元组、字符串等这些序列还有一些共同的操作。

（1）索引（补充上面）

序列的最后一个元素的索引，也可以是-1，倒数第二个也可以用-2，依次类推：

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>>>a=[1,3,6,10]

>>>a[3]

10

>>>a[-1]

10

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（2）分片

使用分片操作来访问一定范围内的元素，它的格式为：

• a[开始索引:结束索引:步长]

那么访问的是，从开始索引号的那个元素，到结束索引号-1的那个元素，每间隔步长个元素访问一次，步长可以忽略，默认步长为1。

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>>>c=’hello’

>>>c[0:3]

‘hel’

>>>c[0:4:2]

‘hl’

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这个就好像把一个序列给分成几片几片的，所以叫做“分片”

（3）序列相加

即两种序列合并在一起，

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>>>[1,2,3]+[4,5,6]

[1,2,3,4,5,6]

>>>‘hello,’+’world!’

‘hello,world!’

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两种相同类型的序列才能相加

（4）乘法

即序列可以被重复n次

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>>>’hello’*5

‘hellohellohellohellohello’

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（5）成员资格

为了检查一个值是否在序列中，可以用in运算符

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>>> 'o' in a

True

>>> 't' in a

False

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下面可以用这张表回忆一下几个操作分别是干嘛的：

3、列表操作

以上是序列共有的一些操作，列表也有一些自己独有的操作，这是其他序列所没有的

（1）List函数

可以通过list(序列)函数把一个序列转换成一个列表：

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>>> list(‘hello’)

[‘h’,’e’,’l’,’l’,’o’]

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（2）元素赋值、删除

元素删除——del a[索引号]

元素赋值——a[索引号]=值

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>>> a

'hello'

>>> b=list(a)

>>> b

['h', 'e', 'l', 'l', 'o']

>>> del b[2]

>>> b

['h', 'e', 'l', 'o']

>>> b[2]='t'

>>> b

['h', 'e', 't', 'o']

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分片赋值——a[开始索引号:结束索引号]=list(值)

为列表的某一范围内的元素赋值，即在开始索引号到结束索引号-1的区间几个元素赋值，比如，利用上面语句，如何把hello变成heyyo？

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>>> b

['h', 'e', 'l', 'l', 'o']

>>> b[2:4]=list('yy')

>>> b

['h', 'e', 'y', 'y', 'o']

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注意虽然“ll”处于“hello”这个单词的第2、3号索引的位置，但赋值时是用b[2:4]而不是b[2:3]，另外注意list()用小括号。

（3）列表方法

上面说过list函数，函数这个东西在很多语言中都有，比如excel里面的if函数、vlookup函数，SQL里面的count函数，以及各种语言中都有的sqrt函数等等，python中也有很多函数。

Python中的方法，是一个“与某些对象有紧密联系的”函数，所以列表方法，就是属于列表的函数，它可以对列表实现一些比较深入的操作，方法这样调用：

对象.方法(参数)

那么列表方法的调用就理所当然是：

列表.方法(参数)

常用的列表方法这么几个，以a=['h','e','l','l','o']为例：

弄这么几个常用的列表方法意思一下，更多的函数可以需要的时候再查，百度一下就OK。

注意如果a不是列表，比如是字符串的话，结果会报错，因为这些方法都是列表方法。

4、字符串操作

（1）字符串转换

字符串转换，主要指是转换字符串的宽度（占多少位）、精度、类型。以前我觉得字符串有什么需要转换的，输入要输入的就好了，其实不然，比如e这个常数，有时候我需要显示具体的数字，有时候保留两位显示，有时候保留5位显示，有时候甚至10位，不可能每次去查，用字符串转换一下就行，一般用如下格式转换：

'%宽度.精度类型'% 要转换的值

比如，现在用这个语句把e分别保留2位、5位、10位小数显示：

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>>> '%10.2f'%e

' 2.72'

>>> '%10.5f'%e

' 2.71828'

>>> '%10.10f'%e

'2.7182818285'

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以上的三个例子，都是指定宽度为10，因此不够的空格填补，如果不想有空格怎么办？

• 不想留空格，直接不填宽度，

• 宽度之前加0，表示前面的空格将用0填充；

• 宽度之前加减号-，表示左对齐：

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>>> '%.2f'%e

'2.72'

>>> '%010.2f'%e

'0000002.72'

>>> '%-10.2f'%e

'2.72 '

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（2）字符串方法

字符串也有自己的方法，以b='hello'为例：

字符串的方法还有很多，在需要的时候百度之就OK。

5、字典操作

（1）dict函数

dict函数可以通过关键字参数来创建字典，格式为：

dict(参数1=值1,参数2=值2, …)={参数1:值1, 参数2=值2, …}

比如，如何创建一个名字name为jiayounet，年龄age为28的字典？

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>>> dict(name='jiayounet',age=27)

{'age': 27, 'name': 'jiayounet'}

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此外，dict函数还可以把下面的序列变成字典形式：

比如某银行想找到最有价值的那个客户，现在经过某个算法从数据库中找到了这个客户，他的信息是这样的：[('name', 'jiayounet'), ('age',27)]，该客户名字为jiayounet，年龄是27岁，这个结果很不易读，现在想转化成字典形式呈现：

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>>> dict( [('name','shushuo'),('age',27)] )

{'age': 27, 'name': 'shushuo'}

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（2）基本操作

字典的基本行为与列表在很多地方都相似（很多地方说与序列相似，这里还是觉得是与序列中的列表相似，还记得那张图吧），下面的例子以序列a=[1,3,6,10]，字典f={'age': 27, 'name': 'shushuo'}为例

注意成员资格中，是“键in 字典”，查找的是键而不是值。

日记小结：

今天学习了Python的基本页面、操作，以及几种主要的容器类型，天还要学习Python的函数、循环和条件、类，然后才算是对Python有一个大致的了解。