以下是Python 学习导图

涵盖从基础到进阶 的核心知识点，帮助你系统化学习 Python：

Python 学习路线

1 Python 基础语法

1.1变量与数据类型

- 数字（`int`, `float`, `complex`）

- 字符串（`str`）及常用方法（`split()`, `join()`, `format()`）

- 布尔值（`bool`）

- 空值（`None`）

1.2运算符

- 算术运算符（`+`, `-`, `*`, `/`, `%`, ``）

- 比较运算符（`==`, `!=`, `>`, `<`）

- 逻辑运算符（`and`, `or`, `not`）

- 赋值运算符（`=`, `+=`, `-=`）

1.3输入与输出

- `input()` 获取用户输入

- `print()` 格式化输出（`f-string`, `.format()`）

1.4注释

- 单行注释 `#`

- 多行注释 `'''` 或 `"""`

2 流程控制

2.1条件语句

- `if` / `elif` / `else`

- 三元运算符 `x if condition else y`

2.2循环结构

- `while` 循环

- `for` 循环（`range()`、遍历列表/字典）

- `break` / `continue` / `pass`

3 数据结构

3.1列表（List）

- 增删改查（`append()`, `remove()`, `pop()`, `slice`）

- 列表推导式 `[x for x in range(10)]`

3.2元组（Tuple）

- 不可变序列

- 解包 `a, b = (1, 2)`

3.3字典（Dict）

- `{key: value}` 结构

- `keys()`, `values()`, `items()`

3.4集合（Set）

- 去重 `{1, 2, 3}`

- 集合运算（`&`, `|`, `-`）

4 函数与模块

4.1函数定义

- `def func():`

- 参数（位置参数、默认参数、可变参数 `*args`, `kwargs`）

- 返回值 `return`

- 匿名函数 `lambda x: x + 1`

4.2模块与包

- `import math` / `from math import sqrt`

- 自定义模块

- `__name__ == "__main__"` 的作用

5 文件操作

5.1文件读写

- `open()` + `read()` / `write()`

- `with` 语句（自动关闭文件）

5.2常见文件格式

- `.txt`（文本文件）

- `.csv`（`csv` 模块）

- `.json`（`json.load()` / `json.dump()`）

6 面向对象编程（OOP）

6.1类与对象

- `class MyClass:`

- `__init__` 构造方法

- 实例属性 vs 类属性

6.2继承与多态

- `class Child(Parent):`

- 方法重写 `override`

-魔术方法

- `__str__`, `__len__`, `__add__`

7 异常处理

7.1 `try` / `except` / `finally`

7.2 常见异常类型：

- `ValueError`, `TypeError`, `IndexError`, `KeyError`

7.3 自定义异常 `raise Exception("Error")`

8 常用内置库

- `math`（数学计算）

- `random`（随机数）

- `datetime`（日期时间）

- `os`（操作系统交互）

- `sys`（系统参数）

- `re`（正则表达式）

9 Python 进阶

9.1迭代器与生成器

- `iter()` / `next()`

- `yield` 生成器

9.2装饰器

- `@decorator`

9.3多线程与多进程

- `threading` / `multiprocessing`

9.4网络编程

- `socket` / `requests`（HTTP 请求）

10 实战项目方向

-Web 开发（Django / Flask）

-数据分析（Pandas / NumPy）

-爬虫（Scrapy / BeautifulSoup）

-自动化脚本（文件处理 / 定时任务）

-机器学习（Scikit-learn / TensorFlow）

学习建议

1.先学基础语法 →再练小项目（如计算器、猜数字游戏）。

2.理解 OOP →尝试写更复杂的程序（如学生管理系统）。

3.掌握常用库 →进入专业方向（如数据分析、Web 开发）。

4.多写代码 +多看优秀开源项目（GitHub）。

推荐资源

-书籍：《Python Crash Course》、《流畅的 Python》

-网站：

- 官方文档 [docs.python.org](
https://docs.python.org/3/)

- 菜鸟教程 [runoob.com](
https://www.runoob.com/python3/)

- LeetCode（刷算法题）

按照这个导图一步步学习，你可以从零基础 到Python 高手！下面是所有主题的实例，希望对所有初学者有所帮助！

1. Python 基础语法

1.1 变量与数据类型

-- 数字（`int`, `float`, `complex`）

python

# 整数

a = 10

print(type(a)) # <class 'int'>

# 浮点数

b = 20.5

print(type(b)) # <class 'float'>

# 复数

c = 3 + 4j

print(type(c)) # <class 'complex'>

-- 字符串（`str`）及常用方法（`split()`, `join()`, `format()`）

```python

# 字符串

s = "hello world"

print(s.split()) # ['hello', 'world']

# join

words = ['hello', 'world']

print(' '.join(words)) # hello world

# format

name = "Alice"

age = 25

print("My name is {} and I am {} years old.".format(name, age))

```

-- 布尔值（`bool`）

python

# 布尔值

print(bool(0)) # False

print(bool(1)) # True

print(bool("")) # False

print(bool("hello")) # True

-- 空值（`None`）

python

# 空值

x = None

print(x is None) # True

1.2 运算符

-- 算术运算符（`+`, `-`, `*`, `/`, `%`, `**`）

python

# 算术运算符

print(10 + 5) # 15

print(10 - 5) # 5

print(10 * 5) # 50

print(10 / 5) # 2.0

print(10 % 3) # 1

print(10 ** 2) # 100

-- 比较运算符（`==`, `!=`, `>`, `<`）

python

# 比较运算符

print(10 == 5) # False

print(10 != 5) # True

print(10 > 5) # True

print(10 < 5) # False

-- 逻辑运算符（`and`, `or`, `not`）

python

# 逻辑运算符

print(10 > 5 and 20 > 10) # True

print(10 > 5 or 20 < 10) # True

print(not 10 > 5) # False

-- 赋值运算符（`=`, `+=`, `-=`）

python

# 赋值运算符

x = 10

x += 5 # x = x + 5

print(x) # 15

x -= 3 # x = x - 3

print(x) # 12

1.3 输入与输出

-- `input()` 获取用户输入

python

# input

name = input("Enter your name: ")

print("Hello, " + name)

-- `print()` 格式化输出（`f-string`, `.format()`）

python

# f-string

name = "Alice"

age = 25

print(f"My name is {name} and I am {age} years old.")

# format

print("My name is {} and I am {} years old.".format(name, age))

1.4 注释

-- 单行注释 `#`

python

# 这是单行注释

print("Hello, world!")

-- 多行注释" `'''` 或 `"""`**"

python

"""

这是多行注释

可以写多行内容

"""

print("Hello, world!")

2. 流程控制

2.1 条件语句

-- `if` / `elif` / `else`

python

# if-elif-else

age = 20

if age < 18:

print("You are a minor.")

elif age >= 18 and age < 65:

print("You are an adult.")

else:

print("You are a senior.")

-- 三元运算符 `x if condition else y`

python

# 三元运算符

age = 20

message = "You are an adult." if age >= 18 else "You are a minor."

print(message)

2.2 循环结构

-- `while` 循环

python

# while 循环

count = 0

while count < 5:

print(count)

count += 1

-- `for` 循环（`range()`、遍历列表/字典）

python

# for 循环

for i in range(5):

print(i)

# 遍历列表

fruits = ["apple", "banana", "cherry"]

for fruit in fruits:

print(fruit)

# 遍历字典

person = {"name": "Alice", "age": 25}

for key, value in person.items():

print(f"{key}: {value}")

-- `break` / `continue` / `pass`

python

# break

for i in range(10):

if i == 5:

break

print(i)

# continue

for i in range(10):

if i % 2 == 0:

continue

print(i)

# pass

for i in range(10):

pass

3. 数据结构

3.1 列表（List）

-- 增删改查（`append()`, `remove()`, `pop()`, `slice`）

python

# 列表操作

fruits = ["apple", "banana", "cherry"]

fruits.append("orange") # 添加元素

print(fruits) # ['apple', 'banana', 'cherry', 'orange']

fruits.remove("banana") # 删除元素

print(fruits) # ['apple', 'cherry', 'orange']

fruits.pop() # 删除最后一个元素

print(fruits) # ['apple', 'cherry']

# 切片

print(fruits[1:2]) # ['cherry']

-- 列表推导式 `[x for x in range(10)]`

python

# 列表推导式

squares = [x**2 for x in range(10)]

print(squares) # [0, 1, 4, 9, 16, 25, 36, 49, 64, 81]

3.2 元组（Tuple）

-- 不可变序列

python

# 元组

point = (1, 2)

print(point[0]) # 1

-- 解包 `a, b = (1, 2)`

python

# 解包

a, b = (1, 2)

print(a) # 1

print(b) # 2

3.3 字典（Dict）

-- `{key: value}` 结构

python

# 字典

person = {"name": "Alice", "age": 25}

print(person["name"]) # Alice

-- `keys()`, `values()`, `items()`

python

# 字典方法

print(person.keys()) # dict_keys(['name', 'age'])

print(person.values()) # dict_values(['Alice', 25])

print(person.items()) # dict_items([('name', 'Alice'), ('age', 25)])

3.4 集合（Set）

-- 去重 `{1, 2, 3}`

python

# 集合

numbers = {1, 2, 2, 3}

print(numbers) # {1, 2, 3}

-- 集合运算（`&`, `|`, `-`）

python

# 集合运算

set1 = {1, 2, 3}

set2 = {2, 3, 4}

print(set1 & set2) # {2, 3}

print(set1 | set2) # {1, 2, 3, 4}

print(set1 - set2) # {1}

4. 函数与模块

4.1 函数定义

-- `def func():`

python

# 定义函数

def greet(name):

print(f"Hello, {name}")

4.2 函数参数

-- 参数（位置参数、默认参数、可变参数 `*args`, `**kwargs`）

python

# 位置参数

def add(a, b):

return a + b

print(add(3, 4)) # 7

# 默认参数

def greet(name, greeting="Hello"):

print(f"{greeting}, {name}!")

greet("Alice") # Hello, Alice!

greet("Bob", "Hi") # Hi, Bob!

# 可变参数 *args

def sum_all(*args):

return sum(args)

print(sum_all(1, 2, 3, 4)) # 10

# 可变参数 **kwargs

def print_info(**kwargs):

for key, value in kwargs.items():

print(f"{key}: {value}")

print_info(name="Alice", age=25)

-- 返回值 `return`

python

# 返回值

def multiply(a, b):

return a * b

result = multiply(3, 4)

print(result) # 12

-- 匿名函数`lambda x: x + 1`

python

# 匿名函数

add_one = lambda x: x + 1

print(add_one(5)) # 6

4.2 模块与包

-- `import math` / `from math import sqrt`

python

# 导入模块

import math

print(math.sqrt(16)) # 4.0

# 从模块导入特定函数

from math import sqrt

print(sqrt(16)) # 4.0

-- 自定义模块

python

# 创建一个自定义模块 mymodule.py

# mymodule.py

def greet(name):

print(f"Hello, {name}!")

# 使用自定义模块

# main.py

import mymodule

mymodule.greet("Alice")

-- `__name__ == "__main__"` 的作用

python

# mymodule.py

def greet(name):

print(f"Hello, {name}!")

if __name__ == "__main__":

greet("Alice")

# 运行 mymodule.py 时会打印 "Hello, Alice!"

# 但当作为模块导入时，不会自动执行 greet("Alice")

5. 文件操作

5.1 文件读写

-- `open()` + `read()` / `write()`

python

# 写入文件

with open("example.txt", "w") as file:

file.write("Hello, world!")

# 读取文件

with open("example.txt", "r") as file:

content = file.read()

print(content) # Hello, world!

-- `with` 语句（自动关闭文件）

python

# 使用 with 语句自动关闭文件

with open("example.txt", "r") as file:

content = file.read()

print(content) # Hello, world!

5.2 常见文件格式

-- `.txt`（文本文件）

python

# 读取和写入文本文件

with open("example.txt", "w") as file:

file.write("This is a text file.")

with open("example.txt", "r") as file:

print(file.read()) # This is a text file.

-- `.csv`（`csv` 模块）

python

# 写入 CSV 文件

import csv

with open("example.csv", "w", newline="") as file:

writer = csv.writer(file)

writer.writerow(["Name", "Age"])

writer.writerow(["Alice", 25])

writer.writerow(["Bob", 30])

# 读取 CSV 文件

with open("example.csv", "r") as file:

reader = csv.reader(file)

for row in reader:

print(row)

-- `.json`（`json.load()` / `json.dump()`）

python

# 写入 JSON 文件

import json

data = {"name": "Alice", "age": 25}

with open("example.json", "w") as file:

json.dump(data, file)

# 读取 JSON 文件

with open("example.json", "r") as file:

data = json.load(file)

print(data) # {'name': 'Alice', 'age': 25}

6. 面向对象编程（OOP）

6.1 类与对象

-- `class MyClass:`

python

# 定义类

class MyClass:

def __init__(self, value):

self.value = value

def show(self):

print(f"Value: {self.value}")

# 创建对象

obj = MyClass(10)

obj.show() # Value: 10

-- `__init__` 构造方法

python

# 构造方法

class Person:

def __init__(self, name, age):

self.name = name

self.age = age

def greet(self):

print(f"Hello, my name is {self.name} and I am {self.age} years old.")

# 创建对象

person = Person("Alice", 25)

person.greet() # Hello, my name is Alice and I am 25 years old.

-- 实例属性 vs 类属性

python

# 实例属性和类属性

class MyClass:

class_attribute = "I am a class attribute"

def __init__(self, value):

self.instance_attribute = value

# 访问类属性

print(MyClass.class_attribute) # I am a class attribute

# 创建对象并访问实例属性

obj = MyClass(10)

print(obj.instance_attribute) # 10

6.2 继承与多态

-- `class Child(Parent):`

python

# 继承

class Animal:

def speak(self):

return "Animal speaks"

class Dog(Animal):

def speak(self):

return "Dog barks"

# 创建对象

animal = Animal()

dog = Dog()

print(animal.speak()) # Animal speaks

print(dog.speak()) # Dog barks

-- 方法重写 `override`

python

# 方法重写

class Parent:

def show(self):

print("Parent show")

class Child(Parent):

def show(self):

print("Child show")

# 创建对象

child = Child()

child.show() # Child show

6.3 魔术方法

-- `__str__`, `__len__`, `__add__`

python

# 魔术方法

class MyClass:

def __init__(self, value):

self.value = value

def __str__(self):

return f"MyClass({self.value})"

def __len__(self):

return len(self.value)

def __add__(self, other):

return MyClass(self.value + other.value)

# 创建对象

obj1 = MyClass("Hello")

obj2 = MyClass("World")

print(obj1) # MyClass(Hello)

print(len(obj1)) # 5

print(obj1 + obj2) # MyClass(HelloWorld)

7. 异常处理

7.1 `try` / `except` / `finally`

python

# 异常处理

try:

result = 10 / 0

except ZeroDivisionError:

print("Cannot divide by zero")

finally:

print("This will always execute")

7.2 常见异常类型

python

# 常见异常类型

try:

print(10 / 0) # ZeroDivisionError

except ZeroDivisionError as e:

print(e)

try:

print(int("abc")) # ValueError

except ValueError as e:

print(e)

try:

print([1, 2, 3][4]) # IndexError

except IndexError as e:

print(e)

try:

print({"a": 1}["b"]) # KeyError

except KeyError as e:

print(e)

7.3 自定义异常 `raise Exception("Error")`

python

# 自定义异常

class MyException(Exception):

pass

try:

raise MyException("Something went wrong")

except MyException as e:

print(e)

8. 常用内置库

8.1 `math`（数学计算）

python

# math 模块

import math

print(math.pi) # 3.141592653589793

print(math.sqrt(16)) # 4.0

print(math.sin(math.pi / 2)) # 1.0

print(math.cos(math.pi)) # -1.0

print(math.factorial(5)) # 120

8.2 `random`（随机数）

python

# random 模块

import random

print(random.random()) # 生成一个0到1之间的随机浮点数

print(random.randint(1, 10)) # 生成一个1到10之间的随机整数

print(random.choice([1, 2, 3, 4, 5])) # 随机选择列表中的一个元素

8.3 `datetime`（日期时间）

python

# datetime 模块

from datetime import datetime, timedelta

now = datetime.now()

print(now) # 当前日期和时间

print(now.strftime("%Y-%m-%d %H:%M:%S")) # 格式化日期时间

tomorrow = now + timedelta(days=1)

print(tomorrow) # 明天的日期和时间

8.4 `os`（操作系统交互）

python

# os 模块

import os

print(os.getcwd()) # 获取当前工作目录

os.mkdir("test_dir") # 创建一个目录

print(os.listdir()) # 列出当前目录下的文件和目录

os.rmdir("test_dir") # 删除一个目录

8.5 `sys`（系统参数）

python

# sys 模块

import sys

print(sys.argv) # 获取命令行参数

print(sys.path) # 获取Python模块搜索路径

8.6 `re`（正则表达式）

python

# re 模块

import re

text = "Hello, my email is example@example.com"

pattern = r"\b[A-Za-z0-9._%+-]+@[A-Za-z0-9.-]+\.[A-Z|a-z]{2,}\b"

match = re.search(pattern, text)

if match:

print("Found email:", match.group())

9. Python 进阶

9.1 迭代器与生成器

-- `iter()` / `next()`

```python

# 迭代器

my_list = [1, 2, 3]

my_iter = iter(my_list)

print(next(my_iter)) # 1

print(next(my_iter)) # 2

print(next(my_iter)) # 3

```

-- `yield` 生成器

```python

# 生成器

def my_generator():

yield 1

yield 2

yield 3

gen = my_generator()

for value in gen:

print(value) # 1, 2, 3

9.2 装饰器

python

# 装饰器

def my_decorator(func):

def wrapper():

print("Something is happening before the function is called.")

func()

print("Something is happening after the function is called.")

return wrapper

@my_decorator

def say_hello():

print("Hello!")

say_hello()

9.3 多线程与多进程

-- `threading`

python

# 多线程

import threading

def print_numbers():

for i in range(5):

print(i)

thread = threading.Thread(target=print_numbers)

thread.start()

thread.join()

```

-- `multiprocessing`

python

# 多进程

import multiprocessing

def print_numbers():

for i in range(5):

print(i)

process = multiprocessing.Process(target=print_numbers)

process.start()

process.join()

9.4 网络编程

-- `socket`

python

# socket 示例（服务器端）

import socket

server_socket = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_STREAM)

server_socket.bind(('localhost', 12345))

server_socket.listen(1)

print("Server is listening...")

client_socket, addr = server_socket.accept()

print("Connection from", addr)

data = client_socket.recv(1024)

print("Received:", data.decode())

client_socket.sendall("Hello from server".encode())

client_socket.close()

server_socket.close()

-- `requests`（HTTP 请求）

python

# requests 示例

import requests

response = requests.get("https://jsonplaceholder.typicode.com/todos/1")

print(response.json())

10. 其他示例

10.1 文件操作（续）

-- 读取文件的每一行

python

# 逐行读取文件

with open("example.txt", "r") as file:

for line in file:

print(line.strip()) # 去掉行尾的换行符

10.2 数据结构（续）

-- 列表排序

```python

# 列表排序

numbers = [3, 1, 4, 1, 5, 9, 2, 6]

numbers.sort()

print(numbers) # [1, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 9]

-- 字典排序

python

# 字典排序

my_dict = {"a": 3, "b": 1, "c": 2}

sorted_dict = dict(sorted(my_dict.items(), key=lambda item: item[1]))

print(sorted_dict) # {'b': 1, 'c': 2, 'a': 3}

```

10.3 函数与模块（续）

-- 闭包

python

# 闭包

def outer_function(x):

def inner_function(y):

return x + y

return inner_function

closure = outer_function(10)

print(closure(5)) # 15

10.4 异常处理（续）

-- 自定义异常类

python

# 自定义异常类

class MyCustomError(Exception):

def __init__(self, message):

super().__init__(message)

try:

raise MyCustomError("This is a custom error")

except MyCustomError as e:

print(e)

10.5 面向对象编程（续）

-- 类方法和静态方法

python

# 类方法和静态方法

class MyClass:

class_var = "I am a class variable"

def __init__(self, value):

self.instance_var = value

@classmethod

def class_method(cls):

print(cls.class_var)

@staticmethod

def static_method():

print("I am a static method")

MyClass.class_method() # I am a class variable

MyClass.static_method() # I am a static method