Python 知识大纲

1. Python 基础

• 1.1 Python 简介
  • Python 的历史
  • Python 的特点
  • Python 的应用领域
• 1.2 环境搭建
  • 安装 Python
  • 配置开发环境（IDLE、PyCharm、VSCode 等）
  • 使用 Jupyter Notebook
• 1.3 基本语法
  • 注释
  • 变量与数据类型
  • 输入与输出
  • 运算符
  • 缩进与代码块

2. 控制结构

• 2.1 条件语句
  • if 语句
  • if-else 语句
  • if-elif-else 语句
  • 嵌套条件语句
• 2.2 循环语句
  • for 循环
  • while 循环
  • 循环控制语句（break, continue, pass）
  • 嵌套循环

3. 数据结构

• 3.1 列表（List）
  • 列表的创建与访问
  • 列表的操作（添加、删除、修改、排序等）
  • 列表推导式
• 3.2 元组（Tuple）
  • 元组的创建与访问
  • 元组的不可变性
• 3.3 字典（Dictionary）
  • 字典的创建与访问
  • 字典的操作（添加、删除、修改等）
  • 字典推导式
• 3.4 集合（Set）
  • 集合的创建与操作
  • 集合的交、并、差运算

4. 函数

• 4.1 函数的定义与调用
  • 函数的参数与返回值
  • 默认参数与可变参数
• 4.2 作用域与命名空间
  • 局部变量与全局变量
  • global 与 nonlocal 关键字
• 4.3 匿名函数（Lambda 表达式）
• 4.4 高阶函数
  • map, filter, reduce 函数

5. 模块与包

• 5.1 模块的导入与使用
  • import 语句
  • from ... import ... 语句
• 5.2 标准库模块
  • math, random, datetime 等常用模块
• 5.3 自定义模块与包
  • 创建模块
  • 创建包
  • __init__.py 文件的作用

6. 文件操作

• 6.1 文件的打开与关闭
  • open() 函数
  • 文件模式（读、写、追加等）
• 6.2 文件的读写操作
  • 读取文件内容
  • 写入文件内容
• 6.3 文件与目录管理
  • os 模块
  • shutil 模块

7. 异常处理

• 7.1 异常的概念
  • 异常的类型
  • 异常的处理机制
• 7.2 异常处理语句
  • try-except 语句
  • try-except-else 语句
  • try-except-finally 语句
• 7.3 自定义异常
  • 创建自定义异常类
  • 抛出异常

8. 面向对象编程（OOP）

• 8.1 类与对象
  • 类的定义与实例化
  • 属性与方法
  • self 关键字
• 8.2 继承与多态
  • 单继承与多继承
  • 方法重写
  • 多态性
• 8.3 特殊方法
  • __init__, __str__, __repr__ 等方法
  • 运算符重载

9. 高级特性

• 9.1 迭代器与生成器
  • 迭代器协议
  • 生成器的创建与使用
  • yield 关键字
• 9.2 装饰器
  • 装饰器的概念
  • 自定义装饰器
  • 内置装饰器（@staticmethod, @classmethod 等）
• 9.3 上下文管理器
  • with 语句
  • 自定义上下文管理器

10. 标准库与第三方库

• 10.1 常用标准库
  • os, sys, math, random, datetime 等
• 10.2 第三方库的安装与使用
  • pip 的使用
  • 常用第三方库（numpy, pandas, matplotlib, requests 等）

11. 项目实战

• 11.1 小型项目
  • 简单的命令行工具
  • 数据处理脚本
• 11.2 中型项目
  • Web 应用开发（使用 Flask/Django）
  • 数据分析与可视化
• 11.3 大型项目
  • 综合应用开发
  • 团队协作与版本控制（Git）

12. 进阶主题

• 12.1 并发与并行
  • 多线程与多进程
  • threading 与 multiprocessing 模块
  • 异步编程（asyncio）
• 12.2 网络编程
  • 套接字编程
  • HTTP 请求与响应
  • WebSocket
• 12.3 数据库操作
  • SQLite 数据库
  • MySQL/PostgreSQL 数据库
  • ORM（如 SQLAlchemy）

13. 测试与调试

• 13.1 单元测试
  • unittest 模块
  • 测试用例的编写与执行
• 13.2 调试技巧
  • 使用 pdb 进行调试
  • 日志记录（logging 模块）

14. 性能优化

• 14.1 代码优化
  • 时间复杂度与空间复杂度
  • 代码性能分析（cProfile 模块）
• 14.2 内存管理
  • 垃圾回收机制
  • 内存泄漏的检测与避免

15. 部署与发布

• 15.1 打包与发布
  • setuptools 的使用
  • 打包为可执行文件（PyInstaller）
• 15.2 部署到服务器
  • Web 应用的部署（Nginx, Gunicorn, Docker 等）
  • 自动化部署工具（Fabric, Ansible 等）

16. 学习资源与社区

• 16.1 官方文档
• 16.2 在线教程与书籍
• 16.3 社区与论坛
  • Stack Overflow
  • GitHub
  • Python 中文社区