作者：张子豪（同济大学开源软件协会）
知乎、简书、微信公众号：人工智能小技巧
本文旨在手把手带领python初学者一劳永逸解决所有环境搭建、安装配置问题，并介绍几种常见的python开发工具。重点介绍python3.7.2的安装、用IDLE的交互式界面和脚本编辑界面运行python代码、用命令行界面运行python代码、pip包管理器切换国内镜像、安装第三方模块。
本文配套Bilibili视频：一劳永逸安装和配置python3.7.2（新手必读）
【目录】
- 前言
- 1、安装python3.7.2
- 2、通过python自带的IDLE编写和运行python程序
- 3、通过windows命令行编写和运行python程序
- 4、使用pip工具安装python第三方模块：尽享开源社区和计算生态
- 5、给pip工具更换国内镜像源：让下载速度快到飞起
- 6、常见python开发工具概览
回忆我当初python零基础入门的时候，最讨厌做的事情就是手忙脚乱地搭建各种开发环境、配置各种环境变量、国内镜像、开发工具和IDE，切换各种python版本和解释器。虽然现在看来这些东西都很简单（就是本文所讲内容），但是对新手来说，遇到任何一个小bug都会让他浪费大量时间精力去解决，甚至直接劝退弃学。我之前见到一个同学，卡在第一步安装python，学了半年，连交互式界面和脚本编辑界面都搞不清楚。于是我就想做一个教程，一站式解决python的所有安装配置和开发工具问题，之后就可以专注于享受代码本身和解决问题，享受python庞大的开源社区和计算生态。
本文是很多程序员多年的经验炼出的真金，只需按照步骤一步步来就行。学过了本课的内容，你就可以昂首挺胸迎接后续内容。之后的python课程都可以通过windows命令行和python自带的IDLE完成，你可以专注享受编程本身，而不用去为安装搭建配置各种环境而苦恼了。
大家可以在知乎专栏”人工智能小技巧“上看到这篇博客，也可以在开源社区github:跟子豪兄趣学python系列课程 上看到我们整个python系列课程的所有视频链接、博客文档和源代码。
请大家在座位上坐好 系好安全带 收起小桌板 手机调至静音模式 我们马上起飞。
本文配套Bilibili视频：一劳永逸安装和配置python3.7.2（新手必读）
链接：https://pan.baidu.com/s/1NBLve375kK6bEvkcdtGEFA
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python-3.7.2-windows-64位（点我下载）
python-3.7.2-windows-32位（点我下载）
python-3.7.2-macOS-64位/32位（点我下载）
一定要勾选最后一项 Add python3.7 to PATH，然后点Install Now。
安装成功
开始菜单里搜python或者IDLE，即可看到IDLE，IDLE是python安装自带的集成开发工具，对于新手来说绝对够用，我们后续的课程也全都可以用IDLE实现。
IDLE最大的优点就是：安装自带、打开方便、像坟墓一样简洁。
Python的创始人“龟叔”Guido van Rossum也参与了IDLE的开发。
打开IDLE之后，在上方的Options-->Configure IDLE中可修改字号、字体、颜色等配置。
调大字号
三个大于号>>>表示目前处于交互式命令行界面，用户可以逐行输入并逐行运行python代码。
源代码：
>>> 4+7
11
>>> 123-45
78
>>> 56*9
504
>>> 987/543
1.8176795580110496
>>> 2**5
32
>>> 123//10
12
>>> 123%10
3
>>> a = 5
>>> b = 6
>>> a
5
>>> b
6
>>> a+b
11
>>> print(a)
5
>>> print('hello world!')
hello world!
>>> print(a,b,a+b,a-b)
5 6 11 -1| 快捷键 | 功能 |
|---|---|
alt+p |
回到上一条运行过的命令（p-previous） |
alt+n |
回到下一条运行过的命令（n-new） |
tab |
自动补齐代码 |
ctrl+c |
强制结束当前正在运行的python命令 |
ctrl+o |
打开文件 |
ctrl+n |
新建脚本文件，进入文件编辑界面 |
ctrl+n新建脚本文件，进入脚本文件编辑界面。
与逐行输入逐行运行代码的交互式命令行不同，在脚本文件界面中，我们可以事先写好多行代码然后一次性统一执行。
源代码（可直接复制粘贴到脚本文件里面）：
for i in range(100):
if i % 2 == 0:
print(i,'是偶数')
else:
print(i,'是奇数')
print('100以内的数判别完毕')点击Run-->Run Module执行脚本文件的代码，也可以直接按F5键运行。在运行之前会提示先保存文件。
运行结果
- 方法一：直接桌面左下角搜索栏里搜索
cmd或terminal或命令提示符。
-
方法二：同时按键盘上的
windows键+r键，在跳出的运行对话框里输入cmd，回车
这个黑乎乎的界面叫做windows命令行，也叫做DOS界面。输入python，然后回车，即可进入python的交互式界面。
代码如下：
在python的语法中不能出现中文的引号、括号、逗号、句号
Microsoft Windows [版本 10.0.17134.590]
(c) 2018 Microsoft Corporation。保留所有权利。
C:\Users\张子豪>python
Python 3.7.2 (tags/v3.7.2:9a3ffc0492, Dec 23 2018, 23:09:28) [MSC v.1916 64 bit (AMD64)] on win32
Type "help", "copyright", "credits" or "license" for more information.
>>> 2**4
16
>>> 3+5-2
6
>>> 5*7
35
>>> 987/654
1.5091743119266054
>>> 23%10
3
>>> a = 654%10
>>> a
4
>>> b = 8//3
>>> b
2
>>> print(a)
4
>>> print(a,b,a+b,a-b)
4 2 6 2
>>> print('hello world!')
hello world!
>>> exit()
C:\Users\张子豪>| 快捷键 | 功能 |
|---|---|
方向键上下键 |
切换到之前运行过的命令 |
ctrl+c |
强制结束当前正在运行的python命令 |
ctrl+z，再按回车 |
退出python，回到windows命令行 |
输入exit()，再按回车 |
退出python，回到windows命令行 |
输入quit()，再按回车 |
退出python，回到windows命令行 |
在windows命令行中，使用cd+路径的命令切换到.py文件所在的目录
比如，我刚刚用IDLE写的判定100以内奇偶数的程序，放在C:\Users\张子豪\AppData\Local\Programs\Python\Python37目录下，我就需要在windows命令行界面中用cd命令切换到这个目录
再用python+空格+文件名的方式运行.py脚本文件
python为什么这么火？
1、简洁易学，语法很类似人类的自然语言
2、庞大的开源生态和计算社区。让全世界最优秀程序员写的代码为我们所用，站在巨人的肩膀上开发，不需要重复造轮子。
一些知名的python第三方模块，我们这个python系列课程有大量的篇幅介绍这些第三方库的使用。
| 领域 | python第三方模块 |
|---|---|
| 人工智能与机器学习 | Tensorflow、Pytorch、Sklearn、MXNet、aip |
| 数据分析与科学计算 | Numpy、Pandas、SciPy |
| 大数据可视化 | wordcloud、Matplotlib、Seaborn、Mayavi、pyecharts |
| 图像处理与机器视觉 | PIL、opencv |
| 自然语言处理、文本处理 | jieba、NLTK、snownlp、PyPDF2、python-docx |
| 网络爬虫与信息提取 | Requests、Scrapy、Beautiful Soup、pyquery |
| 云端Web开发 | Flask、Django、Pyramid |
| 游戏、虚拟现实、艺术设计、人机交互 | pygame、VR Zero、Vizard、Quads、ascii_art、MyQR |
| 微信、新浪微博开发接口 | WeRobot、weibopy、itchat |
| 物联网与智能硬件 | 树莓派、3D打印机、Arduino单片机、激光雕刻机等模块 |
如何安装开源生态和计算社区的第三方库呢？python安装的时候附带了pip工具
在windows命令行中输入pip list或者pip install，验证pip是否安装成功。
注意，是在windows命令行中输入，而不是在python的交互式命令行中输入。pip工具在使用的时候要联网。
显示pip安装成功的界面：
pip list命令：显示目前pip已经安装好的第三方模块。
用pip install+模块名字命令安装第三方模块，用pip uninstall+模块名字命令卸载第三方模块。
pip install numpy
你会发现下载的速度很慢，这是因为我们是从国外的开源社区网站下载资源，关山难越，通信阻隔。
为了解决这个问题，我们可以从国内已经下载好的人手里下载，比如，从清华大学开源软件镜像站下载。
只需在windows命令行中输入一行命令，即可永久设置pip下载源为国内源
pip config set global.index-url https://pypi.tuna.tsinghua.edu.cn/simple注意：是
https而不是http，simple不能少
临时使用-i参数从清华大学开源镜像站下载numpy
pip install numpy -i https://pypi.tuna.tsinghua.edu.cn/simple注意：是
https而不是http，simple不能少
只需在之前的pip install后面加上-i参数即可指定不同的国内镜像源，下载速度一下子就飞起了。
以下是一些国内知名的开源镜像站，它们的工作就是每隔几分钟就把国外的pypi社区网站上的更新内容下载下来存在国内的服务器上，就像照镜子一样百分百复制，便于国内的用户高速下载。
| 国内python开源镜像站 | 网址 |
|---|---|
| 清华大学 | https://pypi.tuna.tsinghua.edu.cn/simple/ |
| 中国科学技术大学 | http://pypi.mirrors.ustc.edu.cn/simple/ |
| 豆瓣 | http://pypi.douban.com/simple/ |
| 阿里云 | http://mirrors.aliyun.com/pypi/simple/ |
安装成功numpy之后，可以在windows命令行或者IDLE中验证
再安装pandas库
pip install pandas -i https://pypi.tuna.tsinghua.edu.cn/simple在windows命令行中输入
pip install matplotlib使用matplotlib可以绘制出各种高大上的数据可视化效果，点我看一些高大上的案例
绘制直线、抛物线函数图像
import numpy as np
import matplotlib.pyplot as plt
x = np.arange(0,10,0.01)
y1 = 2 * x
y2 = 5 * x
y3 = x ** 2
plt.plot(x,y1,'r',x,y2,'g',x,y3,'b')
plt.show()绘制三角函数图像
import numpy as np
import matplotlib.pyplot as plt
x = np.arange(0,5,0.01)
y1 = np.sin(x)
y2 = np.cos(x)
plt.plot(x,y1,'r',x,y2,'g')
plt.show()
在windows命令行中输入
pip install jieba直接调用jieba模块进行中文分词
import jieba
a = jieba.lcut('中国是个伟大的国家')
print(a)
在windows命令行中输入
pip install snownlp直接调用snownlp模块进行文本分析
import snownlp
s = snownlp.SnowNLP('这个东西真心很赞')
print('中文分词',s.words)
print('情感分析',s.sentiments)
print('转成拼音',s.pinyin)
print('词频',s.tf)
print('提取三个关键词',s.keywords(3))进入windows命令行，一个命令安装几个常用的Python集成开发环境（IDE）
pip install thonny jupyter spyder
个人建议：新手不需要用Anaconda，需要什么库直接按照上述方法
pip install即可，再学一下pipenv虚拟环境搭建，就可以了。
Anaconda包括Conda包管理器、Python解释器以及一大堆安装好的科学计算工具包，比如：numpy、pandas等。因为包含了大量的科学计算包，Anaconda 的下载文件比较大（约 600 MB），如果只需要某些包，或者需要存储空间，可以使用占用空间较小的Miniconda（仅包含包管理器conda和 Python解释器）。
Anaconda可以从清华大学开源软件镜像站下载，最新版本下载链接如下：
Anaconda3-5.3.1-MacOSX-x86_64.sh
Anaconda3-5.3.1-MacOSX-x86_64.pkg
Miniconda 是一个 Anaconda 的轻量级替代，默认只包含了 python 和 conda，但是可以通过 pip 和 conda 来安装所需要的包。
Miniconda3-latest-MacOSX-x86_64.sh
Miniconda3-latest-MacOSX-x86_64.pkg
pycharm分为免费的社区版和付费的专业版，对于初学者而言，免费的社区版绝对够用。
pycharm的界面冷若冰霜，代码纷繁复杂，窗口星罗棋布，环境浩如烟海，文档汗牛充栋，还都是英文，适合开发大型项目的专业程序员使用。
但是，pycharm提供了语法纠错、代码高亮、文件树浏览、断点调试等诸多专业功能。
配置环境过程中还有一些奇技淫巧，比如切换不同python版本的解释器，用pipenv或conda配置虚拟环境等，我们会在后续课程中需要用到的时候讲解