Python 教程

在这个实验（Lab）中，你将学习 Python 中面向对象编程（OOP）的基本概念。我们将探索如何定义类，类是创建对象的蓝图，并理解类和对象之间的关系。然后，你将通过创建和使用你定义的类的实例来获得实践经验。本实验将指导你使用 `__init__` 方法初始化对象以设置其初始状态，并使用 `__repr__` 方法自定义其字符串表示形式，以提高调试和可读性。

在本实验中，您将获得对 Python 中错误和异常的实践理解。我们将探讨如何识别阻止代码执行的常见语法错误，识别运行时发生的各种类型的异常，并清晰地区分 Python 编程中这两个基本概念。通过动手练习，您将学会发现和修复缩进不正确、缺少语法元素以及其他常见陷阱等问题，从而为编写健壮且无错误的 Python 代码奠定坚实的基础。

在这个实验（Lab）中，你将获得操作 Python 列表（list）的实践经验，列表是 Python 中一种基本的数据结构。你将学习如何创建、访问、添加、删除、修改、排序、查询和嵌套列表。到最后，你将能够有效地使用列表来管理和处理 Python 程序中的数据。

在此次实验（Lab）中，你将获得管理 Python 字典的实践经验。字典是用于以键值对形式存储数据的重要数据结构。你将学习如何创建和检查字典、访问和修改元素、添加和删除元素，以及探索字典视图对象。

在这个实验（Lab）中，你将学习如何使用 `try...except` 语句在 Python 中有效地处理异常。我们将探讨如何捕获特定的异常，如 `ValueError`，如何处理多种异常类型，以及如何使用 `else` 和 `finally` 块来确保代码无论是否发生异常都会执行。你还将学习如何抛出自定义异常，以 сигнализировать（发出信号）代码中特定的错误条件。通过动手练习，你将获得编写健壮且容错的 Python 程序的实践经验。

在这个实验中，你将学习使用 docstring 文档化 Python 代码的重要性。我们将探讨如何使用 help() 函数和 __doc__ 属性来访问内置函数的现有 docstring。此外，你将获得为自定义函数编写自己的 docstring 并使用 help() 函数验证其可访问性的实践经验，从而使你的代码更易于理解和维护。

在本实验中，您将学习如何在 Python 中定义和使用函数。函数对于组织代码和促进代码重用至关重要。您将从理解函数概念开始，探索 Python 的内置函数，学习如何使用参数调用它们并观察它们的输出。在探索完内置函数之后，您将学习如何定义自己的简单函数。最后，您将练习调用这些用户自定义函数以执行它们包含的代码块，从而巩固您对 Python 中函数创建和使用的理解。

在这个实验（Lab）中，你将深入了解 Python 特殊方法（通常称为“dunder”方法）的迷人世界。你将获得关于这些方法如何影响你的类和对象行为的实践理解，探索 `__new__`、`__del__`、`__slots__` 和 `__call__`。

在这个实验（Lab）中，你将学习注释在 Python 编程中的重要性和实际应用。注释对于使代码易于人类理解至关重要，这对于程序的维护和协作尤其关键，特别是当程序变得越来越复杂时。你将探索不同类型的注释，并了解如何有效地使用它们。

在本实验中，您将全面了解 Python 中的元组。您将学习如何创建元组、使用索引和切片访问其元素，并探索如何通过切片和连接等技术来修改它们，同时牢记其不可变性。此外，您还将深入研究元组运算符和解包，了解如何高效地处理元组数据。最后，您将探索并利用常见的内置元组函数和方法来对元组执行各种操作。

在这个实验（Lab）中，你将探索各种 Python 开发工具，包括标准的交互模式、用于增强交互的 IPython、用于脚本编写的 Vim，以及用于集成开发的 IDLE。获得不同 Python 开发工作流程的实践经验。

在这个实验（Lab）中，你将学习如何将 PEP 8 风格指南应用于你的 Python 代码。PEP 8 提供了关于如何编写可读且一致的 Python 代码的建议，涵盖了缩进、行长度、间距和命名约定。你将练习实施指南、探索规则并使用 autopep8 进行自动格式化。

在本实验中，您将全面了解 Python 中的字符编码。我们将探讨字符编码的历史和概念，从 ASCII 到 Unicode 和 UTF-8。您将学习使用 ord() 和 chr()，使用 encode() 和 decode() 在字符串和字节之间进行转换，以及处理编码错误。

在这个实验（Lab）中，你将学习处理 Python 中输入和输出的基本概念。我们将探讨如何使用 print() 函数向控制台显示信息，包括控制多个参数之间的分隔符。此外，你将获得从键盘获取用户输入、将数据写入文件以及从文件读回数据的实践经验，涵盖了在 Python 程序中与外部数据源交互所需的基本技能。

在本实验中，您将学习如何使用条件语句来控制 Python 程序的流程。我们将从理解顺序程序执行的概念开始，然后介绍条件逻辑作为使程序能够做出决策的一种方式。您将使用 if、if-else 和 if-elif-else 语句来实现单分支、双分支和多分支逻辑。实验还将涵盖嵌套 if 语句、pass 语句，并介绍 match-case 语句（Python 3.10+）。实验结束时，您将能够编写 Python 代码，根据特定条件执行不同的指令块。

在这个实验（Lab）中，你将全面理解 Python 中的装饰器，这是一种用于修改或增强函数和方法的强大特性。我们将从介绍装饰器的基本概念并探索其基本用法开始。你将学习如何使用 functools.wraps，探索 property 装饰器，并区分实例方法、类方法和静态方法。

在这个实验（Lab）中，你将学习如何在 Python 中导入和使用模块（modules）和包（packages）。我们将使用 pydoc 探索 Python 模块，使用 import 语句导入模块，使用 from...import 导入特定对象，并理解 Python 包。本实验为有效的代码组织和重用提供了实践操作。

在本实验中，我们将探索 NumPy 通用函数（ufuncs）的基础知识。Ufuncs 是以逐元素方式对 ndarrays 进行操作的函数，支持数组广播、类型转换和其他标准特性。我们将学习 ufuncs 的不同方法、广播规则、类型转换规则以及如何重写 ufunc 行为。