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| short | sources/01_Python.md |
01_Python 总结
核心内容
本文是课程的 Python 入门开篇，介绍了 Python 的基本定位、获取方式、诞生背景，以及为什么应当从 命令行与终端 中学习和使用 Python。文档随后通过一组练习引导学习者使用 Python 交互式解释器完成计算、查询帮助、粘贴代码和调用网络 API 等任务。
Python 是什么
Python 是一种解释型、高级编程语言，常被归类为“脚本语言”，与 Perl、Tcl、Ruby 等语言有相似之处。其语法部分受到 C 语言影响。
Python 由 Guido van Rossum 于 1990 年左右创建，名称来自 Monty Python。
获取与版本要求
课程建议从 Python.org 获取 Python，并安装 Python 3.6 或更新版本。课程笔记和解答使用 Python 3.6，这是原课程材料的历史基线；当前学习建议使用仍受官方维护的 Python 3.x 版本。
如果在练习中 import urllib.request 失败，通常说明正在使用 Python 2；本课程要求使用 Python 3。
Python 的设计动机
Guido van Rossum 创建 Python 的初衷，是在 C 语言和 Bourne shell 之间提供一种更高层次的语言。
背景是：
- 用 C 编写系统管理工具太慢；
- 用 shell 完成某些任务又不够合适；
- 因此需要一种能够“桥接 C 和 shell”的语言。
这说明 Python 从诞生之初就强调 脚本语言、系统自动化与高层表达能力。
在机器上运行 Python
Python 通常作为一个可从终端或命令 shell 启动的程序安装在机器上。用户可以在终端输入：
python
进入交互式解释器后，可以直接输入 Python 语句，例如：
>>> print("hello world")
hello world
文档强调：虽然有许多非终端环境可以编写 Python，但如果能够在终端中运行、调试和交互式使用 Python，就能成为更强的 Python 程序员。终端被视为 Python 的“原生环境”。
练习 1.1：把 Python 当作计算器
第一个练习要求在 Python 交互模式中进行算术计算。
示例问题：Lucky Larry 以每股 235.14 美元买入 75 股 Google 股票，现在价格为每股 711.25 美元，卖出后利润为：
>>> (711.25 - 235.14) * 75
35708.25
文档还介绍了交互式解释器中的 _ 变量，它代表上一次计算结果。例如经纪人抽成 20% 后，Larry 保留 80%：
>>> _ * 0.80
28566.600000000002
这一练习展示了 Python交互式解释器 作为快速计算工具的用途。
练习 1.2：使用 help() 获取帮助
第二个练习介绍 Python 内置的 help() 命令：
help(abs)：查看abs()函数帮助；help(round)：查看round()函数帮助；help()：进入交互式帮助查看器。
注意：help() 不能直接用于 for、if、while 等基本语句，例如 help(for) 会导致语法错误。可以尝试使用字符串形式：
help("for")
如果仍无法获得帮助，则应查阅互联网或官方文档。文档建议访问 https://docs.python.org/3/，并在库参考的内置函数部分查找 abs() 的文档。
相关主题：Python内置函数、Python文档与帮助系统。
练习 1.3：复制粘贴与手动输入
课程鼓励学习者手动输入交互式代码，而不是直接复制粘贴。原因是：初学者通过放慢速度、亲自输入并思考代码，会更好地建立语言感觉。
如果必须复制粘贴，应注意：
- 只复制
>>>提示符之后的代码； - 不要复制提示符本身；
- 复制到第一个空行或下一个
>>>之前为止； - 粘贴后可能需要按一次回车运行；
- 基础 Python shell 中一次不能粘贴多个交互式命令。
示例代码包括：
>>> 12 + 20
32
跨行表达式：
>>> (3 + 4
+ 5 + 6)
18
以及 for 循环：
>>> for i in range(5):
print(i)
0
1
2
3
4
该练习引出 Python代码输入与交互、Python缩进 和 交互式编程学习方法 等主题。
练习 1.4：公交车到站查询示例
第四个练习展示了一个更高级但直观的 Python 示例：使用 Python 下载网页、解析 XML，并提取芝加哥 CTA 公交到站预测信息。
原始示例使用：
>>> import urllib.request
>>> u = urllib.request.urlopen('http://ctabustracker.com/bustime/map/getStopPredictions.jsp?stop=14791&route=22')
>>> from xml.etree.ElementTree import parse
>>> doc = parse(u)
>>> for pt in doc.findall('.//pt'):
print(pt.text)
示例输出：
6 MIN
18 MIN
28 MIN
文档指出，通过约 6 行代码，学习者已经完成了：
- 下载网页；
- 解析 XML 文档；
- 提取有用信息；
- 输出公交车到站预测。
这展示了 Python 在 concepts/Python-网络请求、concepts/XML-解析 和快速自动化任务中的表达力。
API 失效与更新说明
文档特别说明，原来的公交 API 已经失效。后来有用户提供了修改后的版本，但需要申请自己的 API key：
import urllib.request
u = urllib.request.urlopen('http://www.ctabustracker.com/bustime/api/v2/getpredictions?key=REDACTED_PLACEHOLDER&rt=22&stpid=14791')
from xml.etree.ElementTree import parse
doc = parse(u)
print("Arrival time in minutes:")
for pt in doc.findall('.//prdctdn'):
print(pt.text)
这也提醒学习者：外部 API 并不永久稳定，依赖网络服务的示例可能随着时间变化而失效。该示例主要用于展示网络请求与 XML 解析思路，不保证 URL 长期可用；实际练习可改用本地 XML 示例文件或课程当前仓库说明。
代理与环境变量
如果工作环境需要 HTTP 代理，可能需要设置 HTTP_PROXY 环境变量：
>>> import os
>>> os.environ['HTTP_PROXY'] = 'http://yourproxy.server.com'
这部分涉及 环境变量 和网络环境配置。
重要学习建议
本文反复强调几个入门学习原则：
- 优先掌握在终端中运行 Python；
- 使用交互式解释器进行实验；
- 初学时尽量手动输入代码，而不是复制粘贴；
- 善用
help()和官方文档； - 不必在第一个高级网络示例中完全理解所有细节，后续课程并不依赖 XML 解析。
可延伸的概念页
- Python：Python 的语言定位、历史与用途。
- Python交互式解释器：
>>>提示符、即时执行、_变量等。 - 命令行与终端：Python 的原生运行环境。
- Python文档与帮助系统：
help()、官方文档与内置函数参考。 - 脚本语言：Python 在 C 与 shell 之间的角色。
- concepts/Python-网络请求：使用
urllib.request获取远程资源。 - concepts/XML-解析：使用
xml.etree.ElementTree解析 XML 数据。 - concepts/环境变量与进程环境：通过
os.environ配置运行环境。