📋 知识地图

说明：✅ = 已有覆盖（可继续深化）　⬜ = 待扩充

一、Python 语言概述

✅ Python 特点（极简、开源、解释型、胶水语言）
✅ 编译型 vs 解释型语言对比
✅ Python 主要应用领域（Web / 爬虫 / AI / 自动化运维）
⬜ Python 2 vs 3 的历史与现状
⬜ CPython / PyPy / Jython / MicroPython 的区别

二、开发环境

⬜ Python 安装与版本管理（pyenv / conda）
⬜ 虚拟环境（venv / virtualenv / conda env）
⬜ pip 包管理（install / freeze / requirements.txt）
⬜ IDE 选择（VS Code / PyCharm / Jupyter）

三、数据类型体系

✅ 动态类型（赋什么值自动匹配）
✅ 数字类型（int / float / 运算）
⬜ 字符串操作（切片 / 格式化 / f-string / 常用方法）
✅ 列表（list）创建、访问、增删
✅ 元组（tuple）不可变特性
✅ 字典（dict）键值映射
✅ 集合（set）唯一性
✅ range 区间对象
⬜ 推导式（列表推导 / 字典推导 / 集合推导 / 生成器表达式）
⬜ 可变 vs 不可变对象（mutable vs immutable）
⬜ 深拷贝 vs 浅拷贝（copy / deepcopy）

四、运算与表达式

✅ 算术 / 比较 / 逻辑（and or not）
✅ 三目运算（a if cond else b）
✅ 幂次方（**）
⬜ 成员运算（in / not in）
⬜ 身份运算（is / is not）
⬜ 位运算

五、流程控制

✅ if / elif / else
✅ for 循环（for i in range / for item in 容器）
✅ while 循环
⬜ break / continue / else 子句在循环中的应用
⬜ pass 占位语句

六、函数

✅ 函数定义与调用（def）
✅ 返回值机制
✅ 内部函数（嵌套函数）
✅ 闭包（closure）基础
⬜ 参数类型：位置参数 / 默认参数 / 关键字参数 / 可变参数（args /*kwargs）
⬜ lambda 匿名函数
⬜ 装饰器（decorator）原理与应用
⬜ 生成器（generator）与 yield
⬜ 文档字符串（docstring）规范

七、类与面向对象

✅ 类定义与实例化
✅ 封装（property / getter-setter / 私有属性和方法）
✅ 继承（单继承 / 多继承 / MRO 顺序）
⬜ 构造方法（init）与 new
⬜ 魔术方法（str / repr / len / eq 等）
⬜ 类方法（@classmethod）与静态方法（@staticmethod）
⬜ 抽象基类（ABC）
⬜ dataclass（Python 3.7+）

八、模块与包

⬜ import 机制与模块搜索路径
⬜ 包的结构（init.py / all）
⬜ if name == “main“ 的用途
⬜ pip 深入（install / uninstall / list / 源的配置）

九、异常处理

⬜ try / except / else / finally
⬜ 常见内置异常（ValueError / KeyError / TypeError / IOError）
⬜ raise 抛出异常
⬜ 自定义异常类
⬜ 上下文管理器（with 语句 / enter / exit）

十、文件 I/O

⬜ 文件打开模式（r / w / a / b / + / encoding）
⬜ 读取（read / readline / readlines）
⬜ 写入（write / writelines）
⬜ with open 自动关闭
⬜ 路径操作（os.path / pathlib）

十一、并发编程

⬜ 多线程（threading）与 GIL 限制
⬜ 多进程（multiprocessing）
⬜ 异步编程（asyncio / async / await）
⬜ 线程池与进程池（concurrent.futures）

十二、标准库精选

⬜ os / sys：系统交互
⬜ datetime / time：时间处理
⬜ json / csv：数据序列化
⬜ re：正则表达式
⬜ collections：高级容器（Counter / defaultdict / OrderedDict）
⬜ itertools / functools：函数式编程工具
⬜ requests（第三方）：HTTP 请求

十三、Python 项目管理

⬜ 项目结构规范（src-layout vs flat-layout）
⬜ setup.py / pyproject.toml
⬜ 发布到 PyPI
⬜ 代码格式化（black / ruff / isort）
⬜ 类型提示（type hints + mypy）

十四、测试

⬜ unittest / pytest 框架对比
⬜ 单元测试编写
⬜ mock / patch 模拟对象
⬜ 覆盖率工具（coverage）

十五、实战方向概览

⬜ Web 开发（Flask / Django 入门路径）
⬜ 网络爬虫（requests + BeautifulSoup / Scrapy）
⬜ 数据分析（NumPy / Pandas）
⬜ 自动化脚本与系统管理

python语言基础知识

python是一种极简、开源，面向对象，有着丰富类库（模块）的语言。

使用编译器将自身等效转换成机器语言的高级语言，通常称为编译型语言；而使用解释器将自身转换成机器语言的高级语言，称为解释型语言，Python 就是解释型编程语言的一种。c语言、c++、汇编等需要一次性把所以源代码转换为机器码交给计算机使用，这就是编译型语言，需要编译器；而python、js、php、shell等可以一边执行一边转换，不生成可执行程序，为解释型语言，由解释器不断解释。

编译型产生的程序具有“一次编译，无限次使用”特点，但其源码和执行程序却无法跨平台，需要按不同平台另行修改源码。
解释型则需要每次执行的时候转换源码，所以效率低，常应用于应用层面（网站开发、批处理、小工具）。因为解释型语言需要依靠源代码和解释器，所以就特别需要开发环境，也正是因为解释型语言需要依靠源码执行，所以都是开源的，而且具备跨平台的能力。

python由ABC语言发展而来，其可通过库，调用其他语言制作的模块（大部分为c和c++的），由此被称为“胶水”语言。其主要用于web开发、自动化运维、人工智能、网络爬虫、科学计算等方向，另外由于python可调用c++编写的图形模块，也可用于开发游戏。

hello world

print("hello world") //显然，作为解释型语言，其解释器包含了大量的各种方法的库文件，也就不用调入头文件等内容。之用用print函数输出

数据类型及运算符号

？。赋什么值，自动匹配该类型。支持如c语言那样，在print中使用格式化输出（%d、%i之类）以及转义字符。运算上还多了个**代表幂次方计算。如2**4，表示2的四次方。

需要注意逻辑运算符不同，而是and、or、not……

max = a if a>b else b 三目运算。与c语言对比表达式1 ? 表达式2 : 表达式3;，显然含义更加明确。

对于数据集合，python中由列表(list)、元组(tuple)、字典(dict)和集合(set)等方式。其会在内存中占用一块连续的内存。

a=["http://c.biancheng.net/python/", 1, [2,3,4] , 3.0]  //列表可存储任一形式数据
 
tuple1 = ('Python', 'Java', 'C++', 'JavaScript')  //元组，创建后不可修改内容（常量集合？）
dict1 = {'a':100, 'b':42, 'c':9}  //字典，无序，映射
range1 = range(1, 6)  //区间
list1 = list(tuple1)  //列表list函数，将一切即可转化为列表
print(list1)  //输出列表
print(list1[1])  //访问第二个元素
del list1  //删除列表，python自动回收内存，可删除某个元素或某段元素
list1.append('a')  //添加元素（）可任意元素。extend()逐个添加、insert(位置,内容)插入、
list1.index()  //查询列表指定元素，可指定查询范围。

python流程控制（略）

循环

print("计算 1+2+...+100 的结果为：") 
result = 0
for i in range(101):  //逐个获取从 1 到 100 这些值，并做累加操作
    result += i  //range生成一系列连续整数
print(result)

函数

自定义函数

def my_len(str):  //自定义 len() 函数
	'''
	这里是说明文档
	'''
    length = 0
    for c in str:  //一个一个字符传递给c
       length = length + 1
    return length
length = my_len("http://c.biancheng.net/python/")
print(length)
\#print(my_len.__doc__)  //调用函数说明文档，显示给使用者

值得注意

def add(a,b):
    c = a + b
    return c
c = add(3,4)
print(c)  //这样调用函数返回值也可以调用到函数流程。注意
print(add(3,4))

另外，函数内部还可以定义局部函数。

def outdef ():  //全局函数
    def indef():  //定义局部函数
        print("调用局部函数")
    return indef
new_indef = outdef()  //将内部局部函数通过调用全局的方式放出来
new_indef()  //现在可以在外部调用了。需要注意局部和外部函数之间的同名变量可能会因为遮蔽而报错

def nth_power(exponent):  //#闭包函数，其中 exponent 称为自由变量。这类内部函数闭包让递归镶套函数书写可读性更佳。（并不觉得）
    def exponent_of(base):
        return base ** exponent
    return exponent_of  //返回值是 exponent_of 函数
square = nth_power(2)  //计算一个数的平方，外部函数，值放入exponent
cube = nth_power(3)  //计算一个数的立方
print(square(2))   //通过调用返回值，调用内部的函数，值以base放入。计算 2 的平方
print(cube(2))  //计算 2 的立方

类与对象

定义

class CLanguage :
    name = "C语言中文网"  //# 下面定义了2个类变量
    add = "http://c.biancheng.net"
    def say(self, content):  //下面定义了一个say实例方法
        print(content)
print(CLanguage.name)  //使用类名直接调用
print(CLanguage.add)
CLanguage.name = "Python教程"  //修改类变量的值
CLanguage.add = "http://c.biancheng.net/python"
print(CLanguage.name)
print(CLanguage.add)

越看越像某结构体

class CLanguage:
    def info(self):
        print(self,"正在学 Python")
CLanguage.info("zhangsan")  //通过类名直接调用实例方法。这里传入值给了self。

封装

class CLanguage :  //创建类
    def setname(self, name):  //写名方法
        if len(name) < 3:
            raise ValueError('名称长度必须大于3！')
        self.__name = name
    def getname(self):  //读名方法
        return self.__name  //name私有化
    name = property(getname, setname)
    def setadd(self, add):  //写网址方法
        if add.startswith("http://"):  //限制方法
            self.__add = add
        else:
            raise ValueError('地址必须以 http:// 开头') 
    def getadd(self):
        return self.__add
    add = property(getadd, setadd)
    def __display(self):  //定义个私有方法。包括了两个封装量
        print(self.__name,self.__add)
clang = CLanguage()  //为类创建实例
clang.name = "C语言中文网"
clang.add = "http://c.biancheng.net"
print(clang.name)
print(clang.add)

通过对setname()和setadd()方法进行适当设计，可避免用户对类中属性的不合理操作。而该类中没有提供操作私有方法display()的，即可保护display()在外部不可调用。

继承

class Shape:
    def draw(self,content):
        print("画",content)
class Form(Shape):  //继承
    def area(self):
        #....
        print("此图形的面积为...")

多继承即多个父类，java、c#等因为多继承可能因父类同名方法等存在冲突。而python中按顺序，前面的覆盖后面父类的同名属性

1 2	class Person(People, Animal): //多继承 pass

御坂世界

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