量化投资之1：Python入门

2021-02-02 本文已影响0人 bluescorpio

Python快速入门，从入门到放弃系列

开始之前

在开始之前，先讲讲学习方法。现在想学习任何一样东西，你只要稍微用心，网上基本都能找到你想要的资料，但是资料好找，大部分人找到了也只是收藏起来，说以后再看，然后就再也没有然后了。

另外，同样一份资料，不同的人学习起来效果也不尽相同，有的人一学就会，触类旁通；有的人却越学越痛苦，永远进度留在前几章。这里面最大的差别就是学习方法的问题。

按学习行为来分，学习其实就两类：被动学习 vs 主动学习。被动学习大部分的表现是听音频、去阅读、去看视频，但这个效果有数据表明并不好。主动学习则是把自己学到的东西，再去教给另外一个人。通过讨论、实践，真正的把内容掌握。所谓教学相长。

网上有很多大佬给初学者的建议，比如如何快速掌握一门编程语言。首先是克服对语言本身的恐惧，然后就是下面目录的步骤逐步前进，再逐步加深

现在网上有很多入门，我个人推荐的有廖雪峰的Python入门系列，以及B站有很多视频。我这里算是重复造轮子，然后基于自己的理解尽量写出10分钟可以快速入门的教程。因为我们的目的是量化交易，所以无关的就会尽量忽略，有兴趣的可以课外学习。

简介
安装
第一个程序
Python基础
函数
高级特性

0. 简介

Python是一门非常强大的脚本语言，我们选择它作为工具，一是比较容易入门，二是因为有太多的库可以支持，只有想不到，没有做不到。使用Python开发，可以直接把这些现成的库拿来为我所用，而不比从头开发。我们选择Python做量化交易的编程语言，也是因为它容易上手，且功能强大。

1. 安装

1.1 安装Python

本节只涉及Windows和Mac安装，大部分人也不会在Linux上开发。另外考虑到Python3.X越来越流行，直接选一个。

Windows，根据你电脑系统的不一样，从官网直接下载对应的版本，然后执行对应的exe文件即可。现在的安装文件比早期做的好太多，一路Next下去即可。记得勾上Add Python 3.X to PATH。

Mac：Mac带的Python默认是2.7的，如果要安装3.X的有两个办法：

直接从官网下载最新Python3.X，双击安装即可。
如果安装了HomeBrew，直接通过命令brew install python3安装即可。

我的经验：Windows里面还是各种坑比较多，不过大部分应该还是会习惯于Windows，我自从切换到Mac之后，已经感觉无法再切换回Windows了。因为在Mac下面配置开发环境简直太轻松了。

1.2 验证安装是否成功

由于我工作电脑是Mac，所以以下截图是以Mac为例的：

安装成功后，打开终端(Terminal)，出来以下界面，然后敲入python3

则证明安装成功了。>>>这个提示符表明我们已经在Python交互环境了，可以输入Pyton代码，然后马上得到结果，这个做计算器的话，非常方便。

2.第一个程序

工欲善其事必先利其器，所以有一个顺手的工具也非常重要，这里我推荐的是PyCharm，到官网下载电脑对用的版本就好了。对一般用户来说，使用Community绰绰有余了。

在打开PyCharm界面，点击Create New Project，建立一个项目，以后代码、数据全部放在这个项目内。

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然后在项目内新建一个文件叫hello.py，然后输入print("hello world")，右键—run hello。

如果下面出现了下图，就表明你已经顺利的写了你第一个Python程序。

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在《Learn Python 3 the Hard Way》里面提到，代码最好要手敲，而不要复制粘贴，因为在敲的过程中可能会犯一些错误，只有趟过这些坑，才会尽快熟悉。

3. Python基础

3.1 数据类型

Python支持整数、浮点数、字符串、布尔值、列表、字典等数据类型。

整数：Python可以处理正负整数，也包括其他进制的数字。

浮点数：带小数点的数字

字符串：含在单引号''或者""之间的任意字符串。字符串可以使用+操作。注意两个字符串之间才能用+。如果是不同的数据类型，比如字符串和整数之间用+进行连接，会报操作不支持的错误，解决办法就是把整数使用str()改变为字符串。

布尔值：Python里面，布尔值只有两个True和False（注意大小写）。布尔值的计算使用and、or和not。

空值：None，这是Python里面一个特殊的值。

3.2 变量/常量

变量就是在程序中使用的一个变量名，比如你需要一个字段记录名称，可以顶一个变量叫name。

常量就是不能变的变量。一般全部大写来表示。比如PI

3.3 列表和元祖

在Python中，列表是一种有序集合，元素以,隔开。可以随时添加、删除里面的元素。len()可以获得列表内元素的个数。我们使用索引去访问列表中的元素，要注意的是，计算机中索引是从0开始计数的，所以索引0对应的是第1个元素。最后一个元素的索引是len(alist) - 1。如果超出这个范围，则会报IndexError错误。

列表还支持负索引，即alist[-1]代表最后一个元素。

列表还支持切片操作。

我们可以使用append()方法在列表尾部追加元素，也可以使用insert()把元素插入到指定位置。

使用pop()删除尾部的元素，如果要删除指定的元素，则使用pop(index)方法。

元祖和列表基本一样，唯一不同的地方是元祖一旦初始化就不能修改。适合作为字典的key。

3.4 字典/ Set

Python中的字典使用键值存储。字典中，键值必须是不可变元素，但是值可以为任意Python对象。

常用方法就是d.get(key, default = None)

Set是一组键的无序集合，但是不存储值。Set中不会出现重复的元素，可以利用这个特性去过滤元素。

3.5 条件判断

Python里面使用if做条件判断，基于一定的条件，判断是否执行特定的一段代码

if <条件判断1>:
    <执行1>
elif <条件判断2>:
    <执行2>
elif <条件判断3>:
    <执行3>
else:
    <执行4>

这里要注意的是:Python不使用 {} 将 if 语句控制的区域包含起来。Python使用的是缩进方法。

elif 的个数没有限制，可以是1个或者多个，也可以没有。

else 最多只有1个，也可以没有。

3.6 循环

Python里面的循环主要是实现重复计算，进行循环操作。

一种是for..in循环，依次进行处理。for 循环会遍历完<sequence>中所有元素为止

for <variable> in <sequence>:
    <indented block of code>

另一种是while循环，只要满足条件，就不断循环，条件不成立，就退出循环。

Python会循环执行<statesments>，直到<condition>不满足为止。

while <condition>:
    <statesments>

在循环里面，break可以提前退出循环， continue则是用来跳出当前循环，直接进行下一次循环。一般要搭配if语句进行判断使用。

4. 函数

简单定义函数就是，通常接受输入参数，实现一定的功能，并有返回值。

调用内置函数，直接调用对应的函数并传入正确的参数，即可达到你的目的。

Python是使用以下方式来调用方法：

对象.方法(参数)。

定义函数

def add(x, y):
    """Add two numbers"""
    a = x + y
    return a

函数通常有以下几个特征：

使用 def 关键词来定义一个函数。
def 后面是函数的名称，括号中是函数的参数，不同的参数用 , 隔开， def foo(): 的形式是必须要有的，参数可以为空；
使用缩进来划分函数的内容；
docstring 用 """ 包含的字符串，用来解释函数的用途，可省略；
return 返回特定的值，如果省略，返回 None 。

使用函数

使用函数时，只需要将参数换成特定的值传给函数。

比如：

add(2, 3)
add('test', 'str')

5. 高级特性

5.1 切片

分片用来从序列中提取出想要的子序列，其用法为：var[lower:upper:step]

其范围包括 lower ，但不包括 upper ，即 [lower, upper)， step 表示取值间隔大小，如果没有默认为1。

切片主要是用来截取一个列表的部分元素，比如一个列表l = [1, 2, 3, 4, 5], 如果去取三个元素，就使用l[0:3]，就可以得到[1, 2, 3]，切片操作是左闭右开，也就是说包括左边那个元素，但是不包括右边那个元素，这里的3只的是index=3，也就是第四个元素。

在列表中，我们可以用负数index，在切表运算中，同样可以这么操作，比如l[-2:]就是指从倒数第二个元素取到最右边的所有元素。

一个技巧，如果我们想复制出一个新的列表，而不影响原来的列表，可以使用l[:]。

要注意的问题

通过上面的顺序，可以掌握Python基本的用法，但是学无止境，要想更精通，那就多练多学习。

下面是一些要注意的问题：

一开始不要陷入底层逻辑和细枝末节，比如你学习函数，一开始你就学会如何定义函数，如何调用函数就可以了。至于里面参数的各种类型，到底是值传递还是引用传递，开始的时候都可以先忽略。
要系统性学习，找到一个整套的课程或书籍学习，不要利用网上的文章进行系统性学习，如果你需要解决某个特定问题，可以到网上查。
目标：能用起来，程序能跑通。Done is better than perfect.
别指望速成，可以快速入门用起来，但是很快成为一个专家，那是很难的。

写到最后

写到这里的时候，无比佩服那些写技术书籍的人，我这里只是准备简单的入门，就觉得写起来很辛苦，你自己懂一个东西，和你把这个东西写清楚绝对是两码事。而那些大神，不光很精通，还能把技术原理说的很清晰，真是非常厉害。