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30天Python 入门到精通

以下是一个为期 30 天 的 Python 入门到精通学习课程,专为零基础新手设计。课程从基础语法开始,逐步深入到面向对象编程、数据处理,最后实现运行简单的大语言模型(如基于 Hugging Face 的预训练模型)。每天安排 1-2 小时学习和实践时间,循序渐进,确保理解和动手能力同步提升。


课程目标

  • 掌握 Python 基础语法和编程思维
  • 熟悉常用库(如 NumPy、Pandas)和工具
  • 能够编写实用脚本并运行简单的大语言模型

学习计划

第 1 周:Python 基础

目标: 掌握 Python 的基本语法和简单编程逻辑
工具: Python 3.x(推荐安装 Anaconda 或直接用 VS Code + Python 扩展)

  • Day 1: 环境搭建与初识 Python
  • 安装 Python 和 IDE(VS Code 或 PyCharm)
  • 运行第一个程序:print("Hello, World!")
  • 了解 Python 的基本特点(解释型、动态类型)
  • 练习:打印个人信息(姓名、年龄)
  • Day 2: 变量与数据类型
  • 变量定义、命名规则
  • 数据类型:整数、浮点数、字符串、布尔值
  • 类型转换(如 int()、str())
  • 练习:计算两个数的和并输出
  • Day 3: 运算符与输入输出
  • 算术运算符(+、-、*、/、%)
  • 比较运算符(>、<、==)
  • 输入函数 input() 和格式化输出(f-string)
  • 练习:编写一个简单计算器
  • Day 4: 条件语句
  • if、elif、else 的使用
  • 逻辑运算符(and、or、not)
  • 练习:判断输入的数字是奇数还是偶数
  • Day 5: 循环语句
  • for 循环(遍历列表、range)
  • while 循环
  • 练习:打印 1-100 的所有偶数
  • Day 6: 列表与基本操作
  • 列表的定义、索引、切片
  • 列表方法( append、remove、pop)
  • 练习:创建一个购物清单并添加/删除商品
  • Day 7: 周末小项目
  • 项目:简易数字猜谜游戏
  • 综合运用变量、条件语句、循环和输入输出
  • 目标:让用户猜一个随机数,提示“太高”或“太低”

第 2 周:进阶数据结构与函数

目标: 掌握 Python 的核心数据结构和函数编程

  • Day 8: 元组与集合
  • 元组(不可变序列)
  • 集合(去重、无序)
  • 练习:统计一个字符串中不重复的字符数
  • Day 9: 字典
  • 字典的定义、键值对操作
  • 方法(get、keys、values)
  • 练习:创建一个学生成绩管理系统
  • Day 10: 函数基础
  • 定义函数、参数、返回值
  • 默认参数和可变参数
  • 练习:编写函数计算阶乘
  • Day 11: 模块与库
  • 导入模块(import)
  • 使用标准库(如 math、random)
  • 练习:生成 10 个随机数并排序
  • Day 12: 文件操作
  • 读写文本文件(open、read、write)
  • with 语句
  • 练习:将学生成绩保存到文件并读取
  • Day 13: 异常处理
  • try、except、finally
  • 常见异常类型(ZeroDivisionError 等)
  • 练习:处理用户输入的非法数字
  • Day 14: 周末小项目
  • 项目:简易记事本
  • 功能:添加、查看、删除笔记并保存到文件

第 3 周:面向对象与常用库

目标: 学习面向对象编程和数据处理工具

  • Day 15: 面向对象基础
  • 类与对象
  • 属性和方法
  • 练习:定义一个“汽车”类,包含速度和颜色属性
  • Day 16: 面向对象进阶
  • 继承与多态
  • 封装(私有属性)
  • 练习:扩展“汽车”类,添加“电动车”子类
  • Day 17: NumPy 基础
  • 安装 NumPy(pip install numpy)
  • 数组创建与基本运算
  • 练习:计算一组数据的均值和方差
  • Day 18: Pandas 基础
  • 安装 Pandas(pip install pandas)
  • Series 和 DataFrame
  • 练习:读取 CSV 文件并计算列平均值
  • Day 19: 可视化基础
  • 安装 Matplotlib(pip install matplotlib)
  • 绘制折线图和柱状图
  • 练习:可视化一周的温度数据
  • Day 20: 综合练习
  • 项目:分析 CSV 文件中的学生成绩
  • 功能:读取数据、计算平均分、绘制成绩分布图
  • Day 21: 周末休息与复习
  • 复习前两周内容,完成未完成练习
  • 自选小任务:优化之前的项目

第 4 周:大模型入门与综合应用

目标: 掌握运行简单大模型并完成综合项目

  • Day 22: Python 与 API
  • 安装 requests 库(pip install requests)
  • 调用简单 API(如天气 API)
  • 练习:获取并显示实时天气信息
  • Day 23: 初识机器学习
  • 安装 scikit-learn(pip install scikit-learn)
  • 简单线性回归示例
  • 练习:预测身高与体重的关系
  • Day 24: Hugging Face 入门
  • 安装 transformers(pip install transformers)
  • 加载预训练模型和分词器
  • 练习:运行一个简单的文本分类模型
  • Day 25: 运行大语言模型
  • 使用 Hugging Face 的预训练语言模型(如 distilbert 或 gpt2)
  • 生成文本或回答简单问题
  • 练习:输入提示词,生成一段文字
  • Day 26: 优化与调试
  • 处理模型运行中的常见问题(内存、依赖)
  • 调整参数(如最大生成长度)
  • 练习:改进 Day 25 的生成结果
  • Day 27: 项目准备
  • 规划最终项目:简易聊天机器人
  • 确定功能:输入问题,模型回答
  • Day 28-29: 最终项目开发
  • 项目:基于大模型的简易聊天机器人
  • 步骤:
  • 使用 transformers 加载模型
  • 编写输入输出交互逻辑
  • 添加简单错误处理
  • 目标:实现用户输入问题,机器人生成回答
  • Day 30: 项目优化与总结
  • 优化聊天机器人(如添加记忆功能)
  • 总结 30 天学习成果
  • 下一步建议:深入学习 transformers 或部署模型

资源推荐

  • 书籍: 《Python速成课程》(Eric Matthes)、《流畅的Python》
  • 在线平台: Codecademy、LeetCode(Python 练习)、Hugging Face 文档
  • 视频: B站/YouTube 的 Python 入门教程

运行简单大模型示例代码

以下是一个 Day 25 的练习代码,使用 Hugging Face 的预训练模型生成文本:

python

from transformers import pipeline

# 初始化文本生成管道
generator = pipeline("text-generation", model="gpt2")

# 输入提示词
prompt = "今天天气很好,我想"
result = generator(prompt, max_length=50, num_return_sequences=1)

# 输出生成结果
print(result[0]["generated_text"])

运行这段代码需要先安装 transformers 和 PyTorch(或 TensorFlow),具体命令:

pip install transformers torch

注意事项

  1. 实践为主: 每天花时间敲代码,理解比死记硬背更重要。
  2. 逐步深入: 如果某天内容未掌握,可以放慢节奏,延长学习时间。
  3. 硬件要求: 运行大模型可能需要至少 8GB 内存,建议用 Google Colab(免费云端 GPU)如果本地资源不足。

通过这 30 天的学习,你将从 Python 新手成长到能够运行简单大模型的水平,具备进一步探索 AI 的基础!

#自学python#

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