Python

Python 教程 10：第一个实用程序 “纸上得来终觉浅，绝知此事要躬行。” 经过前面 9 课的学习，我们已经掌握了 Python 的基础知识。今天，让我们把这些知识串起来，开发一个真正实用的程序：批量文件重命名工具。 1. 项目需求 开发一个命令行工具，能够： 批量重命名文件：支持添加前缀、后缀、替换文本 过滤文件：支持按扩展名、文件名模式过滤 预览模式：先预览修改，确认后再执行 撤销功能：记录操作，支持撤销 这个工具很实用，能解决日常工作中的真实问题。 2. 项目结构 file_renamer/ ├── file_renamer.py # 主程序 ├── renamer.py # 核心重命名逻辑 ├── utils.py # 工具函数 └── history.json # 操作历史记录 3. 核心功能实现 3.1 列出目录中的文件 # utils.py import os def list_files(directory, extension=None, pattern=None): """ 列出目录中的文件 Args: directory: 目标目录 extension: 文件扩展名过滤（如'.txt'） pattern: 文件名模式（简单的包含匹配） Returns: 文件路径列表 """ files = [] for filename in os.listdir(directory): filepath = os.path.join(directory, filename) # 只处理文件，忽略目录 if not os.path.isfile(filepath): continue # 扩展名过滤 if extension and not filename.endswith(extension): continue # 文件名模式过滤 if pattern and pattern not in filename: continue files.append(filepath) return files 3.2 重命名逻辑 # renamer.py import os import re class FileRenamer: """文件重命名器""" def __init__(self, directory): self.directory = directory self.changes = [] # 记录修改 def add_prefix(self, files, prefix): """添加前缀""" for filepath in files: dirname = os.path.dirname(filepath) filename = os.path.basename(filepath) new_name = prefix + filename new_path = os.path.join(dirname, new_name) self.changes.append((filepath, new_path)) def add_suffix(self, files, suffix): """添加后缀（在扩展名前）""" for filepath in files: dirname = os.path.dirname(filepath) filename = os.path.basename(filepath) name, ext = os.path.splitext(filename) new_name = name + suffix + ext new_path = os.path.join(dirname, new_name) self.changes.append((filepath, new_path)) def replace_text(self, files, old_text, new_text): """替换文件名中的文本""" for filepath in files: dirname = os.path.dirname(filepath) filename = os.path.basename(filepath) new_name = filename.replace(old_text, new_text) new_path = os.path.join(dirname, new_name) if filepath != new_path: # 只记录有变化的 self.changes.append((filepath, new_path)) def preview(self): """预览修改""" if not self.changes: print("没有要修改的文件") return print(f"\n将要进行 {len(self.changes)} 项修改：") print("-" * 60) for i, (old, new) in enumerate(self.changes, 1): old_name = os.path.basename(old) new_name = os.path.basename(new) print(f"{i}. {old_name} -> {new_name}") print("-" * 60) def execute(self): """执行重命名""" if not self.changes: print("没有要执行的操作") return success_count = 0 for old_path, new_path in self.changes: try: os.rename(old_path, new_path) success_count += 1 except Exception as e: print(f"错误：{old_path} -> {e}") print(f"\n成功重命名 {success_count}/{len(self.changes)} 个文件") # 保存操作历史 self.save_history() def save_history(self): """保存操作历史（简化版）""" import json from datetime import datetime history_file = "history.json" # 读取现有历史 history = [] if os.path.exists(history_file): with open(history_file, 'r', encoding='utf-8') as f: history = json.load(f) # 添加新记录 history.append({ 'time': datetime.now().isoformat(), 'changes': [(old, new) for old, new in self.changes] }) # 保存 with open(history_file, 'w', encoding='utf-8') as f: json.dump(history, f, indent=2, ensure_ascii=False) 3.3 主程序 # file_renamer.py #!/usr/bin/env python3 # -*- coding: utf-8 -*- """ 文件批量重命名工具 用法： python file_renamer.py """ import os from renamer import FileRenamer from utils import list_files def main(): print("=" * 60) print("文件批量重命名工具") print("=" * 60) # 获取目录 directory = input("\n请输入目录路径（留空使用当前目录）：").strip() if not directory: directory = "." if not os.path.exists(directory): print(f"错误：目录 '{directory}' 不存在") return # 获取文件过滤条件 extension = input("文件扩展名过滤（如.txt，留空跳过）：").strip() if not extension: extension = None # 列出文件 files = list_files(directory, extension) if not files: print("没有找到符合条件的文件") return print(f"\n找到 {len(files)} 个文件") # 创建重命名器 renamer = FileRenamer(directory) # 操作菜单 while True: print("\n请选择操作：") print("1. 添加前缀") print("2. 添加后缀") print("3. 替换文本") print("4. 预览修改") print("5. 执行重命名") print("0. 退出") choice = input("\n请输入选择：").strip() if choice == "1": prefix = input("请输入前缀：") renamer.add_prefix(files, prefix) print("✓ 已添加前缀规则") elif choice == "2": suffix = input("请输入后缀：") renamer.add_suffix(files, suffix) print("✓ 已添加后缀规则") elif choice == "3": old_text = input("请输入要替换的文本：") new_text = input("请输入新文本：") renamer.replace_text(files, old_text, new_text) print("✓ 已添加替换规则") elif choice == "4": renamer.preview() elif choice == "5": renamer.preview() confirm = input("\n确认执行？(y/N)：").strip().lower() if confirm == 'y': renamer.execute() break else: print("已取消") elif choice == "0": print("再见！") break else: print("无效的选择") if __name__ == "__main__": main() 4. 使用示例 场景 1：照片重命名 假设有一批照片： ...

Python 教程 09：Python 编码规范(PEP 8) “代码的阅读次数远远多于编写次数。” PEP 8 是 Python 官方的编码规范，定义了如何写出"Pythonic"的代码。遵循这些规范，你的代码会更专业、更易读、更容易被其他 Python 程序员理解。 1. 什么是 PEP 8 PEP (Python Enhancement Proposal) 是 Python 增强提案。PEP 8 专门定义了 Python 代码的风格指南。 核心思想： 代码更多是被阅读，而不是被编写 一致性很重要 可读性至上 完整文档：https://peps.python.org/pep-0008/ 2. 缩进和空格 使用 4 个空格缩进 # 正确 def hello(): print("Hello") if True: print("World") # 错误：使用Tab或2个空格 def hello(): print("Hello") # 2个空格，不推荐 续行对齐 # 方法1：对齐左括号 result = some_function(argument1, argument2, argument3, argument4) # 方法2：悬挂缩进 result = some_function( argument1, argument2, argument3, argument4 ) # 列表、字典的续行 my_list = [ 1, 2, 3, 4, 5, 6, ] # 末尾逗号是好习惯 3. 空行 类和函数之间 # 顶层函数和类之间空2行 def function1(): pass def function2(): pass class MyClass: pass class AnotherClass: pass 方法之间 class MyClass: # 类中的方法之间空1行 def method1(self): pass def method2(self): pass 函数内部逻辑分组 def complex_function(): # 初始化部分 x = 10 y = 20 # 计算部分 result = x + y # 返回结果 return result 4. 最大行长度 每行不超过 79 个字符（文档字符串/注释不超过 72 个字符）。 ...

Python 教程 08：列表推导式入门 “简洁是智慧的灵魂。” —— 莎士比亚 列表推导式是 Python 最具特色的语法之一，它让你用一行代码完成原本需要多行循环才能实现的功能。这不仅是代码的简化，更是思维方式的提升。 1. 什么是列表推导式 列表推导式（List Comprehension）是一种简洁的创建列表的方式。 传统方法： # 生成1-10的平方 squares = [] for i in range(1, 11): squares.append(i ** 2) print(squares) # [1, 4, 9, 16, ..., 100] 列表推导式： # 一行搞定 squares = [i ** 2 for i in range(1, 11)] print(squares) # [1, 4, 9, 16, ..., 100] 代码从 3 行变成 1 行，清晰简洁，这就是 Python 的魅力。 2. 基本语法 [表达式 for 变量 in 序列] 执行过程： 遍历序列中的每个元素 将元素赋值给变量 计算表达式 将结果添加到新列表 # 示例 numbers = [1, 2, 3, 4, 5] # 每个数乘以2 doubled = [n * 2 for n in numbers] print(doubled) # [2, 4, 6, 8, 10] # 转换为字符串 str_list = [str(n) for n in numbers] print(str_list) # ['1', '2', '3', '4', '5'] # 调用方法 names = ['alice', 'bob', 'charlie'] capitalized = [name.capitalize() for name in names] print(capitalized) # ['Alice', 'Bob', 'Charlie'] 3. 带条件的列表推导式 可以添加 if 条件进行过滤： ...

Python 教程 07：字符串深入 “语言是思维的外壳。” 字符串是编程中最常用的数据类型之一，几乎每个程序都要处理文本。今天我们深入学习 Python 字符串的各种操作，从格式化到正则表达式，让你处理文本得心应手。 1. 字符串的创建 Python 中创建字符串有多种方式： # 单引号 s1 = 'Hello' # 双引号 s2 = "World" # 三引号（多行字符串） s3 = """这是一个 多行 字符串""" s4 = '''也可以用 单引号''' # 原始字符串（忽略转义字符） path = r"C:\Users\name\documents" # \n不会被解释为换行 # 字符串拼接 full = s1 + " " + s2 # "Hello World" 2. 字符串格式化：三种武器 方法 1：%格式化（老式，不推荐） name = "张三" age = 25 print("我叫%s，今年%d岁" % (name, age)) # 格式控制 pi = 3.14159 print("π = %.2f" % pi) # 保留2位小数 方法 2：format()方法 # 位置参数 print("{}+{}={}".format(1, 2, 3)) # 索引 print("{0}+{1}={2}".format(1, 2, 3)) print("{2}+{1}={0}".format(3, 2, 1)) # 调换顺序 # 关键字参数 print("{name}今年{age}岁".format(name="李四", age=30)) # 格式控制 print("{:.2f}".format(3.14159)) # 3.14 print("{:0>5}".format(42)) # 00042（左侧填充0，总宽度5） print("{:*^10}".format("Hi")) # ****Hi****（居中，宽度10，填充*） 方法 3：f-string（Python 3.6+，最推荐） name = "王五" age = 28 city = "北京" # 简洁直观 print(f"{name}今年{age}岁，来自{city}") # 表达式 print(f"明年我{age + 1}岁") print(f"2的10次方是{2 ** 10}") # 格式控制 pi = 3.14159 print(f"π ≈ {pi:.2f}") # 对齐和填充 num = 42 print(f"{num:0>5}") # 00042 print(f"{num:*^10}") # ****42**** # 调试输出（Python 3.8+） x = 10 print(f"{x=}") # x=10 推荐：新代码统一使用 f-string，简洁且高效。 ...

Python 教程 06：控制流程-循环语句 “重复是力量之母。” 如果说条件语句让程序会"选择"，那循环语句就让程序会"重复"。想象一下，如果要打印 1 到 100 的数字，难道要写 100 行print()吗？循环语句就是为了解决这类重复性工作而生的。 1. for 循环：遍历序列 for 循环用于遍历序列（列表、字符串、范围等）中的每个元素。 基本语法 # 遍历列表 fruits = ["苹果", "香蕉", "橙子"] for fruit in fruits: print(f"我喜欢吃{fruit}") # 遍历字符串 for char in "Python": print(char) # 遍历字典 user = {"name": "张三", "age": 25, "city": "北京"} for key in user: print(f"{key}: {user[key]}") 语法要点： for 变量 in 序列: 循环体必须缩进 每次循环，变量会依次取序列中的每个值 range()函数 range()生成数字序列，是 for 循环的好搭档。 # range(stop)：从0到stop-1 for i in range(5): print(i) # 0, 1, 2, 3, 4 # range(start, stop)：从start到stop-1 for i in range(1, 6): print(i) # 1, 2, 3, 4, 5 # range(start, stop, step)：指定步长 for i in range(0, 10, 2): print(i) # 0, 2, 4, 6, 8 # 倒序 for i in range(10, 0, -1): print(i) # 10, 9, 8, ..., 1 enumerate()：带索引的遍历 有时候需要同时获取元素和索引： ...

Python 教程 05：控制流程-条件语句 “人生处处是选择。” 程序和人生一样，也需要做出选择。条件语句就是让程序具备"决策"能力的工具，就像十字路口的红绿灯，告诉你该往哪走。 1. if 语句：单向选择 最简单的条件语句，满足条件就执行，不满足就跳过。 age = 20 if age >= 18: print("你已经成年了") print("可以独立做决定") 语法要点： if后面跟条件表达式，以冒号结尾 条件代码块必须缩进（通常 4 个空格） 缩进的代码属于 if 块，一起执行或跳过 2. if-else：双向选择 两条路，必须选一条。 age = 15 if age >= 18: print("成年人，可以投票") else: print("未成年，不能投票") 就像走到岔路口，往左或往右，总要选一个方向。 3. if-elif-else：多向选择 当选择超过两个时，使用elif（else if 的缩写）。 score = 85 if score >= 90: grade = "A" elif score >= 80: grade = "B" elif score >= 70: grade = "C" elif score >= 60: grade = "D" else: grade = "F" print(f"分数：{score}，等级：{grade}") 执行顺序： 从上到下依次判断 遇到第一个为 True 的条件就执行，然后跳出整个 if-elif-else 结构 如果所有条件都是 False，执行 else 块（如果有的话） 这就像走迷宫，找到第一个出口就出去了，不会继续找其他出口。 4. 嵌套条件 条件语句里还可以包含条件语句。 age = 20 has_id = True if age >= 18: if has_id: print("验证通过，可以进入") else: print("请出示身份证") else: print("未成年，不能进入") 注意缩进：每一层嵌套增加一层缩进。 ...

Python 教程 04：运算符 “巧妇难为无米之炊。” 有了数据类型，接下来就要学会如何操作这些数据。运算符就是操作数据的工具，就像厨房里的刀、铲、勺，每种工具各有用途。 1. 算术运算符 最基础的运算符，用于数学计算。 基本运算 运算符 说明 示例 结果 + 加法 5 + 3 8 - 减法 5 - 3 2 * 乘法 5 * 3 15 / 除法 5 / 2 2.5 // 整除 5 // 2 2 % 取模（余数） 5 % 2 1 ** 乘方 2 ** 3 8 # 算术运算示例 a = 10 b = 3 print(f"{a} + {b} = {a + b}") # 13 print(f"{a} - {b} = {a - b}") # 7 print(f"{a} * {b} = {a * b}") # 30 print(f"{a} / {b} = {a / b}") # 3.333... print(f"{a} // {b} = {a // b}") # 3 print(f"{a} % {b} = {a % b}") # 1 print(f"{a} ** {b} = {a ** b}") # 1000 有趣的细节 除法的"历史遗留问题" ...

Python 教程 03：数据类型基础 “万物皆有类。” 在 Python 的世界里，所有数据都有自己的类型。了解数据类型，就像认识食材，知道哪些能一起烹饪，哪些会"水火不容"。 1. Python 的基础数据类型 Python 有几种基础数据类型，今天我们先学习最常用的四种： 类型 英文名 示例 说明 整数 int 42, -100, 0 没有小数点的数字 浮点数 float 3.14, -0.5, 2.0 带小数点的数字 字符串 str "Hello", 'Python' 文本数据 布尔值 bool True, False 真或假 还有一个特殊的值：None，表示"空"或"无值"。 2. 整数（int） 整数就是没有小数部分的数字，可正可负可为零。 # 整数示例 age = 25 temperature = -10 zero = 0 print(age, type(age)) # 25 <class 'int'> print(temperature) # -10 # Python 3的整数可以无限大（只要内存够） big_number = 1234567890123456789012345678901234567890 print(big_number) # 正常输出，不会溢出 # 不同进制的整数 binary = 0b1010 # 二进制，等于十进制的10 octal = 0o12 # 八进制，等于十进制的10 hexadecimal = 0x1F # 十六进制，等于十进制的31 print(binary, octal, hexadecimal) # 10 10 31 整数运算 a = 10 b = 3 # 基本运算 print(a + b) # 13 加法 print(a - b) # 7 减法 print(a * b) # 30 乘法 # 除法：注意Python 3的除法很特别 print(a / b) # 3.3333... 除法，结果是浮点数 print(a // b) # 3 整除，结果是整数 print(a % b) # 1 取模（求余数） # 乘方 print(a ** 2) # 100 (10的2次方) print(2 ** 10) # 1024 这里有个有趣的现象：在 Python 3 中，10 / 3的结果是3.333...（浮点数），而不是像 Go/Java 那样得到3。如果你想要整除，必须用//。 ...

Python 教程 02：基础语法 “纸上得来终觉浅，绝知此事要躬行。” 学编程和学游泳一样，看再多教程也不如下水扑腾几下。今天我们来学习 Python 的基础语法，这些是写代码的"规矩"。 1. 注释：给代码写"旁白" 注释就像电影里的旁白，是写给人看的，不会被 Python 执行。写注释有两个好处： 提醒自己：三个月后回头看代码，如果没有注释，你可能会问"这是谁写的垃圾代码？"（然后发现是自己写的） 方便别人：团队协作时，注释能让其他人快速理解你的思路 单行注释 用#开头，从#开始到行尾的所有内容都是注释： # 这是一个单行注释 print("Hello") # 这也是注释，可以放在代码后面 # 计算圆的面积 radius = 5 area = 3.14 * radius ** 2 多行注释 Python 没有专门的多行注释语法，但可以用三引号（'''或"""）来实现： """ 这是一个多行注释 可以写很多行 通常用于写文档字符串（docstring） """ ''' 单引号也可以 但更推荐用双引号 ''' def calculate_area(radius): """ 计算圆的面积 参数: radius: 圆的半径 返回: 圆的面积 """ return 3.14 * radius ** 2 最佳实践：注释要写"为什么"，而不是"是什么"。比如# 计算圆的面积这种注释意义不大，因为代码本身已经很清楚了。更好的注释是：# 使用简化的π值，精确度够用且计算更快 2. 缩进：Python 的"规矩" 如果说 C/Java 用大括号{}来组织代码结构，那 Python 用的就是缩进。这是 Python 最独特的地方，也是新手最容易犯错的地方。 ...

Python 教程 01：Python 简介与环境搭建 “工欲善其事，必先利其器。” 在开始学习 Python 之前，我们先要把环境搭建好。别担心，这比组装宜家家具简单多了。 1. Python 是什么？ Python 是一种高级编程语言，由荷兰程序员 Guido van Rossum 于 1991 年创建。有趣的是，这个名字并非来自那条盘在树上的蟒蛇，而是源自英国喜剧团体"Monty Python"（蒙提·派森）。Guido 在开发 Python 时正在看这个喜剧团的剧集，觉得这名字"简短、独特、略带神秘"，于是就用了。 不过大家还是约定俗成地用蛇做 Logo，毕竟这样看起来更酷一些。 Python 的三大特点 简单易学：语法接近自然语言，读代码就像读英文句子 功能强大：从网站开发到人工智能，从自动化脚本到科学计算，几乎无所不能 生态丰富：拥有数十万个第三方库，就像一个超级大工具箱 用一句话概括：Python 是程序员界的瑞士军刀——简单好用，功能齐全。 2. 为什么学 Python？ 应用领域广泛 Web 开发：Django、Flask、FastAPI 框架让你快速搭建网站 数据分析：Pandas、NumPy、Matplotlib 是数据科学家的标配 人工智能：TensorFlow、PyTorch 支撑着深度学习的发展 自动化脚本：批量处理文件、爬虫、运维工具，让重复劳动自动化 游戏开发：Pygame 虽然小众，但也很有趣 科学计算：SciPy 在科研领域广泛应用 市场需求大 根据 TIOBE 编程语言排行榜，Python 常年稳居前三。这意味着无论你是找工作、做副业，还是只是想提升技能，Python 都是一个非常好的选择。 就像学外语，你可以学世界语（优雅但没人用），也可以学英语（实用且吃香）。Python 就是编程界的"英语"。 代码简洁优雅 Python 崇尚"用最少的代码做最多的事"。同样的功能，Python 代码往往比其他语言短 50%以上。比如打印 1 到 10： # Python：简洁明了 for i in range(1, 11): print(i) 非常的简洁。 3. Python 2 vs Python 3：历史的遗留问题 目前 Python 有两个主要版本： ...