《Python编程基础》课件

编程基础Python欢迎参加Python编程基础课程！本课程旨在帮助您掌握Python编程的基本概念和技能无论您是编程新手还是有其他编程语言经验的开发者，这门课程都将为您提供扎实的Python基础知识Python作为一种简洁、易读且功能强大的编程语言，已在全球范围内获得广泛应用通过系统学习，您将能够编写高效的Python代码，解决各种实际问题，并为进一步学习高级主题奠定基础让我们一起开始这段Python学习之旅，探索编程的乐趣与挑战！课程概述课程目标本课程旨在帮助学生掌握Python编程的基础知识和技能通过系统学习，您将能够独立编写Python程序，理解面向对象编程概念，并具备使用Python解决实际问题的能力我们的目标是让每位学生都能够熟练掌握Python语法并应用到实际项目中学习路线我们将从Python环境搭建开始，逐步学习基本语法、数据类型、控制结构、函数和模块等内容随后深入探讨面向对象编程、异常处理和文件操作等进阶主题最后，我们会介绍一些实用的Python应用领域和工具库，为您的进一步学习打下基础考核方式课程考核将采用多元化评估方式，包括平时作业（30%）、编程实践项目（40%）和期末考试（30%）所有作业和项目都需要在规定时间内提交我们鼓励学生积极参与课堂讨论，提出问题并与同学合作解决编程挑战简介Python的历史PythonPython的开发始于1980年代末创始人Guido vanRossum最初将其设计为ABC语言的继承者第一个Python版本（

0.

9.0）于什么是1991年发布，之后Python不断发展壮大Python22000年发布的Python

2.0引入了许多新特性，Python是一种高级、解释型、通用编程语言，而2008年发布的Python

3.0则进行了许多不兼由荷兰计算机科学家Guido vanRossum于容的更改以纠正语言的设计缺陷1991年首次发布它是一种支持多种编程范1式的语言，包括面向对象、命令式、函数式和的特点Python程序式编程Python的设计哲学强调代码的Python以其简洁易读的语法、动态类型系统和可读性和简洁性，使开发者能够用更少的代码自动内存管理而闻名它强调代码可读性，使表达更多的功能3用缩进而非括号来划分代码块Python是一种胶水语言，可以轻松地将不同的组件连接在一起它拥有庞大的标准库和活跃的开发社区，支持跨平台运行，适合快速开发应用程序的应用领域Python网络开发Python在Web开发领域有着广泛应用流行的Web框架如Django和Flask使开发者能够快速构建功能强大的网站和Web应用这些框架提供了完整的MVC架构支持，简化了数据库交互、用户认证和URL路由等复杂任务许多知名网站如Instagram、Pinterest和Spotify都使用Python构建其后端系统人工智能Python已成为人工智能和机器学习研究的首选语言强大的库如TensorFlow、PyTorch和Keras使复杂的深度学习模型开发变得accessible科学家和研究人员利用Python构建神经网络、自然语言处理系统和计算机视觉应用Python简洁的语法使研究人员能够快速原型化和测试新算法数据分析Python的数据分析生态系统非常丰富，包括NumPy、Pandas和Matplotlib等库数据科学家使用这些工具进行数据清洗、转换、可视化和建模金融机构利用Python分析市场趋势，医疗研究人员用它处理患者数据，市场营销团队用它分析消费者行为模式科学计算在科学计算领域，Python提供了SciPy、SymPy等专业库研究人员在物理学、天文学、生物信息学等领域广泛使用Python进行模拟和数据分析NASA等机构在航天任务中使用Python处理和分析大量的遥测数据学术界也越来越多地采用Python作为教学和研究工具开发环境搭建安装Python首先需要从Python官网python.org下载适合您操作系统的Python安装包目前推荐安装Python

3.x版本，因为Python2已于2020年停止支持在Windows系统上，请确保勾选Add Pythonto PATH选项，这样可以在命令行中直接使用Python对于macOS和Linux用户，可能已预装了Python，但建议检查版本并考虑更新选择IDE选择合适的集成开发环境IDE可以极大提高编程效率初学者可以考虑使用IDLEPython自带、PyCharm专业Python IDE、Visual StudioCode轻量级且支持多种语言或Jupyter Notebook适合数据分析和交互式编程不同IDE有各自的优缺点，建议尝试几种后选择最适合自己的工作流程的工具配置开发环境安装完成后，建议设置虚拟环境以隔离不同项目的依赖可以使用venv模块或conda等工具创建虚拟环境同时，熟悉pip包管理工具，以便安装第三方库测试环境是否配置成功打开命令行工具，输入python--version和pip--version，如果显示版本号则表示安装成功第一个程序Python编写运行程序代码解析Hello World创建一个新的Python文有多种方式可以运行虽然这是一个简单的程序，件扩展名为.py，例如Python程序可以在命但它包含了几个重要概念hello.py在文件中输入令行中导航到保存print是Python的内置以下代码printHello,hello.py的目录，然后输函数，用于在屏幕上显示World!这行代码使用入python hello.py命指定的内容双引号中的Python的内置print函数，令也可以在IDE中直接文本是一个字符串，表示将文本Hello,World!输点击运行按钮如果一切要显示的内容Python出到控制台这个简单的设置正确，您将在控制台作为解释型语言，会逐行程序是编程学习的传统起或输出窗口中看到Hello,执行代码，从上到下这点，帮助我们确认环境设World!文本显示出来，个简单例子展示了置正确并开始理解基本语表示您的第一个Python Python语法的直观性和法程序成功执行了简洁性基础语法Python缩进注释12Python使用缩进来表示代码块，Python中的注释以#符号开始，而不是其他语言常用的花括号缩直到行尾多行注释可以使用三重进必须一致，通常使用4个空格作引号或包围注释在程序执为一个缩进级别正确的缩进不仅行时会被解释器忽略，但对于维护影响代码的可读性，更是Python代码和解释复杂逻辑非常重要养语法的一部分错误的缩进会导致成良好的注释习惯，能够帮助他人语法错误或逻辑错误这种基于缩（包括未来的自己）理解代码的意进的语法使Python代码看起来更图和实现细节加整洁和一致代码块3Python中的代码块由一致的缩进来定义，常见于条件语句、循环和函数定义后代码块的开始通常由冒号:标记，随后的缩进行属于这个代码块当缩进结束时，代码块也就结束了这种基于缩进的代码组织方式是Python区别于大多数其他编程语言的特点之一变量与数据类型动态类型变量命名规则基本数据类型Python是动态类型语言，这意味着变量Python变量名必须以字母或下划线开头，Python有几种内置的数据类型数字类的类型在运行时确定，而且可以随时更改后面可以跟字母、数字和下划线变量名型整数int、浮点数float、复数声明变量时不需要指定类型，解释器会根区分大小写，且不能使用Python保留关complex、字符串str、布尔型bool、列据赋值自动确定例如，x=10会创建一键字按照惯例，变量名使用小写字母，表list、元组tuple、集合set和字典dict个整数变量，而后续x=hello会将同一多个单词用下划线连接snake_case常每种类型都有其特定的用途和操作方法变量变为字符串类型这种灵活性使开发量通常使用全大写字母表示，类名使用驼使用type函数可以查看变量的类型更加便捷，但也要求程序员更加注意类型峰命名法CamelCase良好的命名习惯Python的数据类型丰富且灵活，为不同转换问题能让代码更易读懂场景的编程需求提供了便利数字类型整数

3.14整数浮点数int floatPython中的整数可以是任意大小，不受位数限制浮点数用于表示小数值，如

3.14或-

0.001Python整数可以用十进制如

42、二进制如0b

101010、八浮点数遵循IEEE754标准，因此存在精度限制在进进制如0o52或十六进制如0x2a表示Python3行财务计算等需要高精度的场景中，应使用decimal中不再区分长整型和普通整型，所有整数都以int类模块代替标准浮点数浮点数还可以使用科学计数法型表示整数支持常见的算术运算，包括加减乘除、表示，如

3.14e2表示314或5e-3表示

0.005幂运算和取模等2+3j复数complex复数包含实部和虚部，形式为x+yj，其中x是实部，y是虚部，j表示虚数单位例如，2+3j表示一个复数，实部为2，虚部为3复数主要用于科学计算、电气工程等领域Python内置了对复数的支持，可以直接进行各种复数运算，包括加减乘除和求模等字符串字符串定义1Python中的字符串是由一系列字符组成的不可变序列，可以使用单引号...、双引号...或三引号...或...来定义三引号字符串可以跨越多行所有字符串在Python内部都以Unicode编码存储，这使得处理各种语言和特殊字符变得容易创建字符串后，其内容不能被修改，任何修改操作都会创建新的字符串对象字符串索引与切片2字符串中的每个字符都有一个位置索引，从0开始计数可以使用方括号访问单个字符，如s

[0]访问第一个字符Python还支持负索引，s[-1]表示最后一个字符字符串切片允许提取子串，语法为s[start:end:step]，表示从start位置开始，到end位置不包括end，步长为step的子串字符串操作3Python提供了丰富的字符串操作方法拼接可以使用+运算符，重复可以使用*运算符常用方法包括upper、lower、strip、replace、split等format方法和f-stringPython

3.6+提供了强大的字符串格式化功能string模块提供了更多专门的字符串处理函数字符串方法都不会修改原字符串，而是返回一个新的字符串列表列表是Python中最常用的数据结构之一，由一系列有序的元素组成列表使用方括号[]定义，元素之间用逗号分隔列表可以包含不同类型的元素，甚至可以包含其他列表作为元素列表的主要特点是可变性，意味着可以修改、添加或删除列表中的元素常用的列表操作包括append添加元素、extend合并列表、insert插入元素、remove删除元素、pop弹出元素和sort排序等列表支持索引和切片操作，与字符串类似列表推导式是Python的强大特性，可以用简洁的语法创建新列表例如[x**2for xin range10]创建了包含0到9的平方的列表此外，使用内置函数如len、min、max和sum可以获取列表的各种属性元组元组的不可变性元组的性能优势元组的使用场景元组是Python中的不可由于元组是不可变的，元组常用于表示固定集合变序列类型，一旦创建就Python解释器可以对其的数据，如坐标点x,y或不能修改元组使用圆括进行优化，使元组的创建RGB颜色值r,g,b函数号定义，元素之间用逗和访问速度比列表更快返回多个值时通常使用元号分隔，例如1,2,3对于固定数据集，使用元组打包元组解包是即使只有一个元素的元组组可以提高程序性能元Python的强大特性，允也需要加逗号，如5,，组占用的内存也通常比同许一次性为多个变量赋值，否则会被解释为普通的括等大小的列表少，这在处如x,y=10,20元组还号表达式元组的不可变理大量数据时尤为重要经常用于字典的键值对操性使其在多线程环境中更当数据不需要修改时，应作和数据的安全传递，确安全，也使其可以作为字优先考虑使用元组而不是保数据不被意外修改典的键或集合的元素列表集合集合运算Python集合支持数学集合论中的运算交集返回两个集合中共有的元素，并集|合并两个集合的元素，差集-返回第一个集合中不集合特点在第二个集合中的元素，对称差集^返回只在2一个集合中出现的元素这些操作使集合非常集合是Python中无序的、不重复元素的集合适合进行数据去重和集合关系的计算集合使用大括号{}创建，如{1,2,3}，或使用set函数从其他可迭代对象创建集合的主1要特性是元素唯一性，会自动删除重复元素集合应用集合中的元素必须是可哈希的不可变的，因集合最常见的应用是快速去除重复元素，如此列表和字典不能作为集合元素，但数字、listsetmy_list集合的查找操作非常高效字符串和元组可以O1复杂度，使其适合需要频繁检查元素存3在性的场景集合还可以用于数据分析中的集合运算，如寻找共同特征或差异frozenset提供了不可变的集合类型，可以作为字典键或其他集合的元素字典字典创建字典是Python中的哈希表实现，由键值对组成创建字典可以使用大括号{key:value}语法，如{name:Alice,age:25}，或使用dict函数还可以使用字典推导式高效创建字典，如{x:x**2for xin range5}从Python

3.6开始，字典保持了插入顺序，这一特性在Python

3.7中成为了语言规范的一部分键与值字典中的键必须是不可变的可哈希的类型，如字符串、数字或元组只包含不可变元素值可以是任何类型，包括可变类型如列表或其他字典同一个字典中的键必须是唯一的，如果重复定义某个键，后面的值会覆盖前面的值可以使用keys、values和items方法分别获取字典的键、值和键值对字典操作访问字典元素使用方括号语法，如dict[key]，如果键不存在会引发KeyErrorget方法提供了一种安全的访问方式，可以指定默认值添加或修改元素直接使用赋值语句dict[key]=value删除元素可以使用del语句或pop方法update方法可以合并两个字典字典是Python中最灵活和使用最广泛的数据结构之一常见应用字典在Python编程中有着广泛的应用，常用于存储具有关联关系的数据例如，用户配置文件、JSON数据处理、缓存实现和计数器等字典的高效查找特性使其成为频繁查询操作的理想选择collections模块提供了特殊字典类型，如defaultdict和OrderedDict，可以解决特定场景下的问题运算符算术运算符1Python中的算术运算符用于执行基本的数学运算它们包括加法+、减法-、乘法*、除法/、整除//、取模%和幂运算**除法运算符总是返回浮点数结果，即使两个操作数都是整数整除返回商的整数部分，舍弃小数部分幂运算可以计算一个数的乘方，如2**3等于8比较运算符2比较运算符用于比较两个值，返回布尔结果True或False它们包括等于==、不等于!=、大于、小于、大于等于=和小于等于=这些运算符可以用于任何可比较的数据类型，不仅限于数字对于复合数据类型如列表和元组，比较会按元素顺序逐一进行Python还允许链式比较，如abc逻辑运算符3逻辑运算符用于组合条件表达式Python中有三个逻辑运算符and逻辑与、or逻辑或和not逻辑非and要求两侧条件都为True时结果才为True；or要求至少一侧条件为True时结果为True；not对条件结果取反Python逻辑运算符采用短路求值策略，如果前面的操作数已经决定了结果，后面的操作数不会被计算位运算与赋值运算符4位运算符对整数的二进制位进行操作，包括按位与、按位或|、按位异或^、按位取反~、左移和右移赋值运算符用于给变量赋值，最基本的是等号=复合赋值运算符将其他运算符与赋值结合，如+=、-=、*=等，可以简化代码并提高可读性条件语句复杂条件结构1if-elif-else组合处理多条件场景二选一条件2if-else语句在条件为真或假时执行不同代码基本条件3if语句在条件为真时执行代码块Python中的条件语句用于根据特定条件控制程序的执行流程最基本的形式是if语句，当条件为True时执行相应的代码块例如if age=18:print成年人条件表达式可以是任何计算结果为布尔值的表达式if-else语句提供了二选一的执行路径当if条件为True时执行一个代码块，否则执行else后的代码块这种结构确保了两个代码块中只有一个会被执行例如if score=60:print通过else:print不通过对于多条件判断，可以使用if-elif-else结构程序会从上到下检查条件，执行第一个条件为True的代码块如果所有条件都为False，则执行else块（如果有）这种结构避免了多层嵌套，使代码更加清晰循环语句循环循环for whilefor循环是Python中最常用的循环结构，用于遍历可迭代对象while循环在指定条件为True时重复执行代码块基本语法为（如列表、元组、字符串、字典等）中的元素基本语法为for while条件:代码块循环会在每次迭代前检查条件，如果为True变量in可迭代对象:代码块每次迭代，循环变量会被赋予可迭则执行代码块，否则跳出循环while循环适用于事先不知道确切代对象中的下一个值，然后执行代码块迭代次数的情况for循环通常与range函数结合使用来执行指定次数的循环例使用while循环时需要注意确保循环条件最终会变为False，否则如，for iin range5:printi将打印数字0到4range函数可会导致无限循环通常在循环体内需要更新与条件相关的变量以指定起始值、结束值和步长，如range1,10,2生成1,3,5,7,例如count=0while count5:printcount count+=19这种循环会执行直到count不再小于5循环控制语句break1立即终止当前循环，跳出循环体语句continue2跳过当前迭代，继续下一次循环语句pass3不执行任何操作，占位使用Python提供了几种控制循环执行流程的语句，让程序员能够在特定条件下调整循环行为break语句用于完全结束循环，无论循环条件是否仍为True当遇到break语句时，程序会立即跳出最内层循环，继续执行循环后的代码break语句常用于在找到特定元素或满足特定条件时提前结束搜索continue语句用于跳过当前迭代中的剩余代码，直接进入下一次迭代这对于需要在特定条件下跳过某些处理步骤的情况非常有用例如，在处理一个列表时，可能需要跳过某些不符合条件的元素，但仍然继续处理其余元素pass语句是一个空操作语句，不执行任何操作它主要用作占位符，在语法上需要语句但程序逻辑不需要任何操作的地方使用pass常用于定义空函数体、空类或作为尚未实现的代码的临时占位符与break和continue不同，pass不会改变程序的执行流程函数函数定义返回值12在Python中，函数是使用def关键字函数可以使用return语句返回结果给定义的可重用代码块函数定义的基调用者一个函数可以没有return语本语法是def函数名参数列表:函句，此时会隐式返回None；也可以数体函数名应遵循变量命名规则，有多个return语句，但只有一个会被通常使用小写字母和下划线参数列执行Python函数还可以返回多个表可以包含零个或多个参数，多个参值，实际上是返回一个元组，例如数之间用逗号分隔函数体是缩进的return x,y,z如果函数执行过程中代码块，包含函数的具体实现逻辑没有遇到return语句，则函数执行完毕后也会返回None函数调用3调用函数使用函数名后跟括号，如果函数有参数，则在括号中提供参数值例如result=add5,3调用函数时，程序执行流会跳转到函数定义处，执行函数体中的代码，然后返回调用点继续执行函数调用可以作为表达式的一部分，也可以嵌套在其他函数调用中函数参数位置参数位置参数是最基本的参数类型，调用函数时按照定义顺序提供参数值例如，对于函数def greetname,message:，调用时应提供两个参数值，如greet张三,早上好位置参数在函数定义时没有默认值，因此调用时必须提供，否则会抛出TypeError异常位置参数的数量和顺序必须与函数定义匹配关键字参数关键字参数在调用函数时通过参数名来指定，格式为参数名=值这种方式使得参数顺序不再重要，提高了代码的可读性例如，可以调用greetmessage=早上好,name=张三关键字参数必须在位置参数之后，即不能在提供了关键字参数后再提供位置参数关键字参数特别适合有多个参数的函数，使调用更清晰默认参数默认参数在函数定义时指定默认值，如果调用时没有提供该参数的值，则使用默认值例如defgreetname,message=你好:定义了一个默认message参数调用greet张三时会使用默认消息默认参数必须放在非默认参数之后注意，默认值只在函数定义时计算一次，使用可变对象（如列表）作为默认值可能导致意外结果可变参数与关键字可变参数可变参数*args允许函数接收任意数量的位置参数，这些参数在函数内部表示为一个元组关键字可变参数**kwargs允许接收任意数量的关键字参数，在函数内部表示为一个字典这两种参数类型极大增强了函数的灵活性例如def func*args,**kwargs:可以接收任意参数，非常适合编写通用函数或包装其他函数变量作用域局部作用域全局作用域嵌套作用域内置作用域在Python中，变量的作用域决定了变量的可见性和生命周期Python遵循LEGB规则来解析变量名Local局部、Enclosing嵌套、Global全局和Built-in内置局部变量是在函数内部定义的变量，只在该函数内部可见函数执行完毕后，局部变量会被销毁这种限制有助于防止不同部分的代码意外修改其他部分的数据全局变量是在模块层级定义的变量，可以在整个模块内访问，包括模块中定义的函数如果要在函数内部修改全局变量，需要使用global关键字声明，例如global x不使用global关键字时，函数内部对同名变量的赋值会创建一个新的局部变量，而不会修改全局变量这种机制保护了全局变量不被函数意外修改嵌套作用域出现在嵌套函数中，内部函数可以访问外部函数的变量如果要在内部函数中修改外部函数的变量，需要使用nonlocal关键字声明内置作用域包含Python的内置函数和变量，如print、len等，这些名称随时可用理解变量作用域对于编写可维护、无bug的代码至关重要模块模块概念模块导入常用内置模块Python模块是包含Python定义和语句的使用import语句可以导入模块，格式为Python标准库提供了丰富的内置模块文件，文件名即为模块名加上.py后缀import模块名导入后，可以通过模块os模块提供与操作系统交互的功能，如文模块可以包含函数、类和变量定义，也可名访问其内容，如模块名.函数名也可件和目录操作sys模块提供与Python解以包含可执行的代码模块提供了一种组以使用from模块名import成员名来导释器交互的功能datetime模块用于日织相关代码的方式，使代码更易于维护和入特定成员，这样可以直接使用成员名而期和时间处理math模块提供数学函数重用每个模块都有自己的命名空间，避不需要模块名前缀还可以使用as关键字和常量random模块用于生成随机数免了不同模块之间的名称冲突，这对于大为导入的模块或成员指定别名，如json模块处理JSON数据re模块支持正型应用程序尤为重要import numpyas np请勿使用from则表达式这些内置模块使Python能够模块名import*，因为这会导入所有成轻松处理各种常见任务，无需额外安装员并可能引起名称冲突文件操作文件打开1在Python中，使用内置的open函数打开文件，语法为open文件名,模式,编码文件名是必须参数，指定要打开的文件路径模式参数指定打开文件的方式，文件读写常见的有r只读，默认、w写入，会覆盖原内容、a追加、b二进制模式2等，可以组合使用，如rb表示以二进制只读方式打开编码参数指定文本文件打开文件后，可以使用多种方法进行读写操作读取方法包括read读取整个文的编码方式，如utf-8件、readline读取一行和readlines读取所有行并返回列表写入方法包括write写入字符串和writelines写入字符串列表对于大文件，通常使用迭代方式逐行处理，如for linein file:，这种方式内存效率更高在文本模式下，文件关闭3Python会自动处理不同操作系统的换行符使用file.close方法关闭文件，释放系统资源未正确关闭文件可能导致数据丢失或资源泄漏推荐使用with语句自动处理文件关闭，格式为with open文件名,模式as文件对象:with语句会在代码块执行完毕后自动关闭文件，即使发生异常也能确保文件正确关闭这种方式更加安全，是Python文件操作的最佳实践异常处理异常概念异常是程序运行时发生的错误，会中断程序的正常执行流程Python使用异常对象表示这些错误情况当错误发生时，Python解释器会抛出raise一个异常对象，如果不处理这个异常，程序将终止并显示错误信息异常处理机制允许程序捕获并处理这些错误，使程序能够优雅地响应错误情况而不是直接崩溃语句try-except使用try-except语句捕获和处理异常try块包含可能引发异常的代码，except块包含发生异常时执行的代码可以指定要捕获的异常类型，如except ValueError:，也可以捕获多种异常，如exceptValueError,TypeError:使用except:可以捕获所有异常，但不推荐这样做，因为它可能掩盖程序错误try-except还可以包含else和finally子句常见异常类型Python有许多内置异常类型，所有异常都是继承自BaseException类常见异常包括SyntaxError语法错误、TypeError类型错误、ValueError值错误、NameError名称错误、IndexError索引错误、KeyError键错误、FileNotFoundError文件未找到、ZeroDivisionError除零错误和ImportError导入错误等了解这些常见异常类型有助于编写更健壮的异常处理代码自定义异常当内置异常不能满足需求时，可以创建自定义异常类自定义异常通常继承自Exception类或其子类定义方式为class自定义异常名Exception:pass可以在类中添加额外的属性和方法以提供更多错误信息使用raise语句抛出异常，格式为raise异常类消息自定义异常有助于表达程序特定的错误情况，提高代码的可读性和可维护性面向对象编程基础面向对象编程概述类的概念对象的概念面向对象编程OOP是一种以对象为中心的编类是对象的蓝图或模板，定义了对象的属性对象是类的实例，是数据和操作这些数据的方程范式，将数据和行为封装在单个单元即对数据和方法行为在Python中，使用法的集合通过调用类名称创建对象，如obj象中Python是一种多范式语言，但它对面class关键字定义类，格式为class类名:类=MyClass每个对象都有自己的唯一标识、向对象编程提供了强大支持OOP的核心思想名通常使用驼峰命名法，如MyClass类定义状态属性值和行为方法Python中的一切是将现实世界的实体抽象为程序中的对象，通了对象的结构，但并不创建实际的对象类可都是对象，包括数字、字符串、函数等对象过这些对象之间的交互来实现系统功能OOP以包含属性类变量和实例变量和方法类方法、之间通过发送消息调用方法进行交互面向有助于编写更加模块化、可维护和可重用的代静态方法和实例方法类的概念是面向对象对象编程的主要优势就是能够使用对象模拟现码编程的基础实世界的实体和关系类的定义与使用在Python中，类的定义使用class关键字，后跟类名和冒号类名通常采用驼峰命名法CamelCase，以大写字母开头类体是一组缩进的语句，包含类的属性和方法定义类的特殊方法__init__被称为构造方法，用于初始化新创建的对象它在对象创建时自动调用，可以接受参数用于设置对象的初始状态类的属性分为实例属性和类属性实例属性属于对象实例，通常在__init__方法中通过self.属性名定义，每个实例可以有不同的值类属性属于类本身，直接在类体中定义，被所有实例共享访问实例属性使用实例名.属性名，访问类属性可以使用类名.属性名或实例名.属性名类的方法是定义在类中的函数，用于定义对象的行为实例方法的第一个参数通常是self，表示方法操作的对象实例通过实例名.方法名调用实例方法Python还支持类方法使用@classmethod装饰器和静态方法使用@staticmethod装饰器创建对象实例是通过调用类名作为函数来完成的，如my_obj=MyClass继承与多态继承基础继承是面向对象编程的核心概念，允许一个类子类基于另一个类父类定义，继承其属性和方法在Python中，定义子类的语法为class子类名父类名:子类自动继承父类的所有属性和方法，并可以添加新的属性和方法或覆盖父类的方法继承建立了类之间的是一种关系，促进了代码重用和层次结构的形成单继承与多继承Python支持单继承和多继承单继承是指一个子类只继承一个父类，形式为class ChildParent:多继承是指一个子类可以继承多个父类，形式为class ChildParent1,Parent2,...:多继承使得子类可以结合多个父类的功能，但也增加了复杂性当多个父类有同名方法时，Python使用方法解析顺序MRO确定调用哪个方法，可通过类的__mro__属性查看方法重写方法重写是指子类提供父类方法的特定实现通过在子类中定义与父类同名的方法，可以覆盖父类的方法实现当通过子类对象调用该方法时，将执行子类中的版本如果需要在子类方法中调用父类的实现，可以使用super.方法名方法重写是实现多态性的基础，允许不同的子类以不同方式响应相同的方法调用多态性多态性是指同一操作可以作用于不同类型的对象，且产生不同的结果在Python中，多态性通过方法重写和鸭子类型实现鸭子类型是指关注对象的行为而不是类型，如果一个对象实现了特定方法，就可以在需要该方法的上下文中使用，无需显式继承多态性使代码更加灵活，能够处理不同类型的对象，是设计可扩展系统的关键。