Python金融大数据挖掘与分析全流程详解
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王宇韬 房宇亮 肖金鑫 编著

第1章

Python基础

千里之行，始于足下。在利用Python开发各种精彩的项目前，我们需要对Python的基础知识有一个基本的了解。基础知识看似简单，却是各种复杂代码的基石，只有将基础打扎实，在之后的进阶学习中才能更加游刃有余。

1.1　Python安装与第一个Python程序

本节首先介绍Python的安装，然后带领大家编写第一个Python程序，以此打开Python编程的大门。同时还将介绍PyCharm编译器的安装及使用注意事项。

1.1.1　安装Python

学习Python的第一步是什么？自然是安装Python了。这里介绍一种非常方便的安装方法—Anaconda安装。Anaconda是Python的一个发行版本，安装好了Anaconda就相当于安装好了Python，并且里面还集成了很多关于Python科学计算的第三方库。
在浏览器中打开Anaconda的官网下载地址：https://www.anaconda.com/download/，或者在搜索引擎中搜索Anaconda，进入官网，根据当前操作系统配置选择相应的版本下载即可。这里选择Windows系统的Python 3.7版本，如下图所示，默认版本是64位的。如果操作系统是32位的，那么选择32位的版本下载即可。

双击下载好的安装文件，进入安装界面。建议不要改变默认安装路径（防止可能出现的安装问题），然后在弹出的界面中单击多次“Next”按钮。安装到如下图所示的界面时，注意一定要勾选第一个复选框，其作用相当于自动配置好环境变量，对初学者来说比较方便。

如果弹出的界面中询问是否安装Microsoft VSCode（Install Microsoft VSCode），单击“Skip”按钮跳过即可。最后单击“Finish”按钮，完成安装。

1.1.2　编写第一个Python程序

安装完Python，大家是不是有点跃跃欲试了呢？下面就来编写第一个Python程序。
安装Anaconda的同时就已经安装了一些不错的IDE（指集成开发环境，也就是用于编写及运行代码的应用程序），如Spyder、Jupyter Notebook。后面会介绍另一款IDE软件—PyCharm。这里先使用Spyder编写程序。
在“开始”菜单中找到并展开Anaconda的程序组，单击其中的Spyder即可运行该程序。打开Spyder后，界面如下图所示。左边框内是输入代码的地方，右边框内是输出代码运行结果的地方，上方的绿色箭头是运行代码的按钮，在Spyder中，也可以按F5键运行代码。

将输入法切换到英文输入模式，在左边输入代码的地方输入：

print('hello world')

需要注意的是，输入时必须切换到英文模式，其中的单引号可以换成双引号。
然后单击上方的按钮（或按F5键），在右边就可以看到输出结果“hello world”，如下图所示。读者可以试试把“hello world”改成其他内容，看看会有怎样的输出结果。

1.1.3　PyCharm的安装与使用

PyCharm也是一种Python的IDE，其功能与Spyder大致相同，可以用来编写和运行程序。PyCharm的界面比较美观，而且功能也很强大。下面就来为大家介绍PyCharm的安装和配置步骤。
PyCharm的官网下载地址为：https://www.jetbrains.com/pycharm/download/，选择免费版（Community版）下载安装即可，如下图所示。

双击下载好的安装文件即可开始安装。安装过程中，在大多数界面单击“Next”按钮和“Install”按钮即可，其中下图所示的界面要勾选两个复选框，以选择64位的安装版本及关联后缀名为.py的Python文件。目前的PyCharm版本（2019.1版）不再支持32位操作系统（在
下载页面左侧单击“System requirements”链接可查看系统要求），32位操作系统可单击下载页面左侧的“Previous versions”链接，下载2018.3版PyCharm，该版本支持32位操作系统。

单击“Install”按钮后，等待程序安装，最后单击“Finish”按钮即可完成安装。
初次启用PyCharm时需要注意以下事项。
第一步：单击“Do not import settings”单选按钮，如下图所示。

第二步：选择页面风格，建议选择默认的黑色风格。
第三步：选择辅助工具，直接跳过，不做任何设置。
第四步：单击“Create New Project”按钮，创建Python项目。
第五步：为项目文件夹命名，这一步要展开“Project Interpreter”选项组，单击“Existing interpreter”单选按钮，如下图所示，这样可以配置之前安装的Anaconda运行环境。

如果上图中的“Interpreter”后显示“”，则单击右侧的按钮，在弹出的对话框左侧选择“System Interpreter”选项，可以在右侧看到“Interpreter”列表框中显示为“×××Anacondapython.exe”，如下图所示，然后单击“OK”按钮。

返回项目创建对话框，单击“Create”按钮即可创建新的Python项目。
执行“File>New Project”菜单命令也可以新建项目，然后重复上述步骤。在设置“Project Interpreter”时注意选择“Existing interpreter”选项。
第六步：关闭弹出的官方提示后，等待最下面的Index缓冲完毕，如下图所示。缓冲的过程其实是在配置Python的运行环境。

第七步：Index缓冲完毕后即可创建Python文件。右击之前创建的项目文件夹，在弹出的快捷菜单中执行“New>Python File”菜单命令，如下图所示。将新的Python文件命名为“hello world”。

第八步：创建Python文件后，在代码输入框中输入print('hello world')，其中的单引号可换成双引号。在标题栏上或代码输入框内右击，在弹出的快捷菜单中选择“Run 'hello world'”命令，如下图所示，这样就能运行程序并在下方输出“hello world”。注意，如果Index缓冲没有结束，右键菜单中可能看不到“Run 'hello world'”命令，因为运行环境还没配置完毕。

单击界面右上角的按钮或按快捷键Shift+F10也可以运行程序。
这里再介绍一下PyCharm的字体大小等设置。执行“File>Settings”命令，在“Settings”对话框的左侧选择“Editor”选项组下的“Font”选项，在展开的右侧面板中，“Size”用于设置字体的显示大小，“Line spacing”用于设置行距，如下图所示。

知识点
PyCharm使用常见问题
Q1：为什么我第一次打开要等很久，才能进行下一步操作？
A1：第一次打开的时候都有一段等待缓冲的时间，特别是第一次安装的时候，等待最下面的Index缓冲完，再进行之后的操作就没有问题啦。
Q2：为什么重新打开PyCharm的时候显示没有配置interpreter（运行环境）？如下图所示。

A2：这是因为每次重新打开PyCharm时，它都默认建立了一个新的project（项目），Python文件是属于这个project的，如果这个project没有运行环境，Python文件也没有办法运行，那么这个时候需要配置运行环境。
解决方法：单击上图右侧的“Configure Python interpreter”（配置Python编译器，即配置运行环境），或者执行“File>Settings”菜单命令，进入设置Project Interpreter的界面，如下图所示。在图中可以看到“Project Interpreter”列表框中显示的是“”，这就是为什么每次重新打开PyCharm之后，PyCharm总是显示没有配置运行环境，因为PyCharm默认的运行环境为空。

首先讲治标的方法：进入上图中的界面后，单击右侧的按钮，在弹出的菜单中选择“Show All”命令，然后选择下图所示的运行环境。

再讲治本的方法：修改PyCharm的默认运行环境设置。执行“File>Other Settings”菜单命令，选择其中的“Settings for New Projects”命令（有的老版本为“Default Settings”命令），如下图所示。

然后选择“Project Interpreter”，选择已有的interpreter，再单击右下角的“Apply”按钮，然后单击“OK”按钮，这样默认的interpreter就被关联上了。这里配置的是默认设置，而不是单个项目的设置，所以以后打开PyCharm时就再也不用配置运行环境了。

1.2　Python基础知识

安装完Python之后，下面来学习Python的基础知识。这些基础知识都是后面具体项目实战的基石，大家需好好掌握。

1.2.1　变量、行、缩进与注释

代码文件：1.2.1 变量、行、缩进与注释.py
本小节主要讲解变量、行、缩进与注释的一些基础内容。注意在Python中输入代码时一定要切换到英文模式。
1．变量
变量相当于一个代号。初中数学学过的一次函数y=x+1，其中，x就是变量（称为自变量），y也是变量（称为因变量）。变量的命名必须以字母或下画线开头，后面可以跟任意数量的字母、数字、下画线的组合。本书建议用英文字母开头，如a、b、c、a_1、b_1等。注意两点：第一，不要用Python的保留字或内置函数来命名变量，例如，不要用print来命名变量，因为它与内置函数print()重名；第二，变量的命名对英文字母区分大小写，如D和d是两个不同的变量。
“=”符号可以给变量赋值，演示代码如下：

x = 10
print(x)
y = x + 15
print(y)

第1行代码表示将10赋值给变量x，第2行代码表示输出变量x的值，第3行代码表示将x的值加上15后赋值给变量y，第4行代码表示输出变量y的值。
执行该程序，输出结果如下：
10
25
知识点
print()函数
print()函数用于将结果打印输出，以后会经常用这个函数来输出结果。
2．行
在Python中，代码都是一行一行输入的，输入完一行后按Enter键即可换行。
3．缩进
缩进是Python中非常重要的一个知识点，它类似于Word的首行缩进。缩进的快捷键是Tab键，在if、for、while等语句中都会用到缩进。先来看下面的代码：

x = 10
if x > 0:
    print('正数')
else:
    print('负数')

第2～5行代码是之后会讲到的if判断语句。其实判断语句很简单，if表示“如果”，将上面的代码翻译成中文就是：

在输入第3行和第5行代码之前必须按Tab键来缩进，否则运行程序时会报错。
如果要减小缩进量，可以按快捷键Shift+Tab。如果要同时对多行代码调整缩进量，可以选择多行代码，按Tab键统一增加缩进量，再按快捷键Shift+Tab统一减小缩进量。
4．注释
注释也叫批注，大多起提示作用，运行程序时会直接跳过注释。注释方法主要有两种：

可以手动输入#或'''，也可以用快捷键来添加注释。在PyCharm中，添加注释的快捷键是Ctrl+/；在Spyder中，添加注释的快捷键是Ctrl+1。选择多行代码后按注释快捷键，可以将选中的代码批量转换为注释。

1.2.2　数据类型：数字与字符串

代码文件：1.2.2 数据类型：数字与字符串.py
Python中有6种数据类型：数字、字符串、列表、字典、元组、集合。其中前4种数据类型用得相对较多，本小节先介绍数字和字符串。
数字和字符串的核心知识点是需要知道1和'1'是两种不同的数据类型。前者是一个数字，可以进行加减乘除的操作；而后者则是一个字符串，也就是常说的文本内容。字符串的最大特点就是在它的两旁有单引号或双引号，演示代码如下所示：

不同的数据类型是不能相互运算的，例如：

上述代码在运行时会报错：unsupported operand type(s) for +: 'int' and 'str'（不同类型的数据无法直接运算）。
知识点
如何获取和转换变量的类型
用type()函数可以显示变量的类型，演示代码如下：

输出结果如下，表明第一个变量是int格式（整数格式），第二个变量是str格式（字符串格式）。数字类型除了int格式外，还有float格式（浮点数格式，即小数格式）。

通过str()函数可以把数字转换成字符串，演示代码如下：

将变量c通过print()函数输出，结果如下，可以看到实现了字符串拼接的效果。

通过int()函数可以把字符串转换成数字，演示代码如下：

以上代码的输出结果如下：

1.2.3　数据类型：列表与字典、元组与集合

代码文件：1.2.3 数据类型：列表与字典.py
列表（list）和字典（dictionary）是用来存储内容的容器，在Python中经常会用到。
1．列表
（1）列表入门
列表就像一个容器，可以将不同的数据存储到里面并进行调用。例如，一个班级里有5名学生，需要有一个容器把他们的姓名放在一起，可以采用如下所示的列表格式：

其中列表的格式为：

列表里的元素可以是字符串，也可以是数字，甚至可以是另外一个列表。下面的列表就含有三种元素：数字1、字符串'123'、列表[1, 2, 3]。

利用for循环语句可以遍历列表中的所有元素，演示代码如下：

输出结果如下：

（2）统计列表的元素个数
有时需要统计列表里一共有多少个元素（又叫获取列表的长度），可以使用len()函数。len()函数的一般格式为：len(列表名)。演示代码如下：

列表class1有5个元素，所以程序输出结果如下：

（3）调取列表的单个元素
通过在列表名之后加上“[序号]”调取单个元素，演示代码如下：

上述代码输出结果如下：

有些读者可能会有疑问，这里class1[1]调取的为什么不是“丁一”呢？因为在Python中序号都是从0开始的，所以用class1[0]才能调取“丁一”。如果想调取列表中的第5个元素“赵五”，那么对应的序号就是4，相应的代码则是print(class1[4])。
（4）列表切片
如果想选取列表中的几个元素，如选取上述class1中的第2～4个元素，就要用到“列表切片”的方法，一般格式为：列表名[序号1:序号2]。其中，序号1可以取到，而序号2则取不到，俗称“左闭右开”，加上前面提到的在Python中序号都是从0开始的，所以第2个元素的序号为1，第5个元素的序号为4，代码如下：

其中，序号1的元素“王二”是可以取到的，而序号4的元素“赵五”则是取不到的，所以最后的输出结果为：

有时不确定序号1或序号2，可以采用只写一个序号的方式，演示代码如下：


a、b、c的打印输出结果如下：

（5）添加列表元素
使用append()函数可以给列表添加元素，演示代码如下：

上述代码的输出结果如下：

此时如果又有一个新的元素需要添加，可以使用append()函数继续添加，演示代码如下：

此时的score列表打印输出结果如下所示，这样就在原列表基础上新增了一个元素。

这个操作在实战中经常会用到。例如，在之后章节的数据评分中，因为并不清楚有多少个数据，就可以用append()函数把这些数据一个个加上去。
（6）列表与字符串之间的转换
列表与字符串之间的转换在文本筛选中有很大的作用，后面会详细介绍，这里先大致了解一下。例如，要把列表class1转换成一个字符串'丁一,王二,张三,李四,赵五'，可以用下面的方式：

其中，引号（单引号、双引号皆可）中的内容是字符之间的连接符，如“,”“;”等。
所以，若要把class1转换成一个用逗号连接的字符串，代码为：','.join(class1)。

上述代码的输出结果如下：

如果把逗号换成空格，那么输出的就是“丁一 王二 张三 李四 赵五”。
字符串转为列表主要用的是split()函数，括号里的内容为分割符号，演示代码如下：

输出结果如下，注意这里使用的分割符号为文字之间的空格。

2．字典
字典是另一种数据存储的方式。例如，class1里的每个人都有一个数学考试分数，想把他们的姓名和分数一一匹配到一起，那么就需要用字典来存储数据。字典的基本格式如下：

在字典中，每个元素都有两个部分（而列表中每个元素只有一个部分），前一个部分称为键，后一个部分称为值，中间用冒号相连。
键相当于一把钥匙，值相当于一个箱子，一把钥匙对应一个箱子。那么对于class1里的每个人来说，一个人的姓名对应一个分数，相应的字典写法如下：

如果要提取字典中的某一个元素的值，可以通过如下格式实现：

例如，获取王二的分数，可以通过如下代码实现：

上述代码的输出结果如下：

如果想把每个人的姓名和分数都打印出来，代码如下：

这里的i是字典里的键，也就是“丁一”“王二”等内容，class1[i]输出的就是值，即这些人的分数。因为分数为数字格式，在进行字符串拼接时需要通过str()函数进行转换。输出结果如下：

另外一种遍历字典的方法是通过字典的items()函数，代码如下：

其输出结果如下所示，通过items()函数返回的是可遍历的(键,值)元组数组。

除了列表和字典外，还有两种存储内容的方式：元组（tuple）和集合（set）。
元组的定义和使用方法与列表非常类似，区别在于列表的符号是中括号[]，而元组的符号是小括号()，并且元组中的元素不可修改，元组的演示代码如下：

运行结果如下，可以看到它选取元素的方法和列表是一样的。

集合是一个无序不重复的序列，和列表也比较类似，用于存储不重复数据。通过大括号{}或set()函数创建集合，演示代码如下：

运行结果如下，可以看到通过set()函数获得了一个集合，删除了重复的内容。

相对于列表和字典，元组和集合用得较少。

1.2.4　运算符

代码文件：1.2.4 运算符介绍与实践.py
运算符主要用于将数据（数字和字符串）进行运算及连接，常用的运算符见下表。

1．算术运算符
算术运算符有“+”“-”“*”“/”，这里主要讲一下“+”，因为它除了能进行数字的相加，还能进行字符串的拼接，演示代码如下：

上述代码的输出结果如下：

2．比较运算符
比较运算符常用的是“>”“<”“==”。以“<”运算符为例，演示代码如下：

因为-10小于0，所以输出结果如下：

需要注意的是，不要混淆“==”和“=”。“=”的作用是给变量赋值，如前面讲过的a=1。而“==”的作用则是比较两个对象（如数字）是否相等，演示代码如下：

此处a和b不相等，所以输出结果为：

3．逻辑运算符
逻辑运算符主要有not、and、or。例如，当某条新闻的分数是负数，并且它的年份是2019年，才把它录入数据库，演示代码如下：

这里有两个注意点：第一，and前后的两个判断条件最好加上括号，虽然有的时候不加也没问题，但是这是比较严谨的做法；第二，year==2019的逻辑判断式中是两个等号。
因为代码中设定的变量值同时满足分数小于0且年份为2019年的条件，所以输出结果为：

如果把代码中的and换成or，那么只要满足一个条件，就可以录入数据库。

1.3　Python语句

本节主要介绍条件语句、循环语句及异常处理语句。其中，条件语句和循环语句是编程语言很重要的知识点，因为涉及编程语言的一些底层逻辑—判断和循环；异常处理语句则可以避免因程序运行异常而导致程序中断。

1.3.1　if条件语句

代码文件：1.3.1 if条件语句介绍.py
if条件语句主要用于判断，基本的语法格式如下所示，注意不要遗漏冒号及代码前的缩进。如果条件满足，则执行代码1；如果条件不满足，则执行代码2。

前面的内容已经多次出现过if条件语句，这里再做一个简单的演示，代码如下：

因为85大于60，所以输出结果为“及格”。
如果有多个判断条件，可以使用elif语句进行处理，演示代码如下：

这里的elif是elseif的缩写，用得相对较少，了解即可。

1.3.2　for循环语句

代码文件：1.3.2 for循环语句介绍.py
for语句的底层逻辑是循环，其常用格式如下所示，注意冒号和缩进。

演示代码如下：

这里的i就是列表里的元素，上述代码的输出结果为：

for后面的i只是一个代号，可以换成任何内容，如j或一个字符串，只需和要重复执行的代码内容匹配即可。例如，在上述代码中，将for后面的i换成j，第3行代码就要改成print(j)。
for语句还常与range()函数合用。range()函数可创建一个整数列表，它的基本用法如下：

其本质是创建一个如下所示的列表：

for语句与range()函数结合的演示代码如下：

上述代码的输出结果为：

需要注意的是，for i in range(3)的确会循环3次，但在Python中，第1个元素的序号是0，所以如果输入如下代码：

那么输出的结果是从0开始的，也就是0～2，如下所示：

有些读者可能会对for i in range(3)中的i有些疑惑，刚才的i代表列表里的元素，这里的i又是什么意思呢？下面给大家做一个总结：
● 对于“for i in 区域”来说，若区域是一个列表，则i代表列表的元素；
● 对于“for i in 区域”来说，若区域是一个字典，则i代表字典的键名；
● 对于“for i in 区域”来说，若区域是一个range(n)，则i代表0～n-1的n个整数。

1.3.3　while循环语句

代码文件：1.3.3 while循环语句介绍.py
while语句的底层逻辑也是循环，其使用格式如下所示，注意冒号及缩进。

下面举个例子：

a一开始等于1，满足小于3的条件，打印输出1，然后a在1的基础上加上1等于2；此时a仍然小于3，所以仍会执行打印输出的命令，打印输出2，然后a在2的基础上加上1等于3；此时a已经不满足小于3的条件，循环便终止了。最后输出如下：

while经常与True搭配使用，写成while True进行永久循环，其基本结构如下所示：

大家可以试试输入如下代码，体验一下永久循环的效果。

如果想停止while True的循环，单击PyCharm界面右上角的按钮即可。

1.3.4　try/except异常处理语句

代码文件：1.3.4 异常处理语句介绍.py
通过try/except异常处理语句可以避免因为某一步程序出错而导致整个程序终止，使用方法如下：

演示代码如下：

根据已经学过的知识，print(1 + 'a')这行代码是会报错的，因为数字和字符串不可以直接相加。那么使用try/except之后，try这一部分代码出错后就会跳转到except部分执行相应的代码，即print('主代码运行失败')，最后输出的内容为：

在具体项目实战中，也常常会用到try/except异常处理语句。注意不要过度使用try/except异常处理语句，因为有时需要利用程序的报错信息来定位出错的地方，从而进行程序调试。

1.4　函数与库

本节将介绍编程中比较重要的两个知识点：函数与库。通过函数与库，可以避免很多重复性及复杂的工作。所谓函数，就是把具有独立功能的代码块组织为一个小模块，在需要的时候可以反复调用。函数分为编译器自带的函数（内建函数）和用户自己创建的函数（用户自定义函数）。内建函数是编译器开发者已经定义好的函数，用户可以直接使用，如print()函数；自定义函数是用户按照需求自己编制并定义的函数。当各种函数很多的时候，开发者会把函数分组，分别放到不同的文件里，这样每个文件包含的代码就相对较少而且可以是同一类函数，这个文件就称为库（也叫模块）。
总之，函数和库的作用就是将一些常用的代码封装好，用户需要实现相应功能时就不必重复写代码，而是直接调用即可。

1.4.1　函数的定义与调用

代码文件：1.4.1 函数的定义与调用.py
自定义函数的格式如下，用def来定义一个函数，注意冒号及缩进。

用一元一次函数y=x+1来演示一下Python函数的写法：

第1行和第2行代码定义了一个函数y(x)，第3行代码调用y(x)函数，其中将1赋值给y(x)函数的参数x。输出结果如下所示：

调用函数很简单，只要输入函数名，如函数名y，如果函数含有参数，如函数y(x)中的x，那么在函数名后面的括号中输入相关参数即可。上面代码第3行的y(1)就是表示y(1)=1+1，如果第3行代码换成y(2)，那么最后输出的结果就是3。
函数参数只是一个代号，可以换成其他内容，例如，可以把其中的x换成z，代码如下：

定义函数时也可以传入两个参数，以数学中的二元函数y(x,z)=x+z+1为例，演示代码如下：

此时调用函数的时候就得输入两个参数，如上面的y(1,2)，最后运行结果如下：

定义函数时也可以不要参数，代码如下：

前3行代码定义了一个函数，第4行代码调用了这个函数，在定义这个函数时并没有要求输入参数，所以直接输入y()就可以调用函数了，运行结果如下：

1.4.2　函数的返回值与作用域

代码文件：1.4.2 函数的返回值与作用域.py
1．返回值
函数的返回值用得相对较少，读者可以先初步了解。把1.4.1小节开头的代码稍微修改一下，把print改成return，其他内容不变，得到如下代码：

再次运行会发现没有任何输出结果，这是因为return语句和print()函数不同。通俗地说，return类似看不见的print()函数，它把原来该由print()输出的值赋值给了y(x)函数，更严谨的说法就是该函数的返回值为x+1。稍稍修改代码就可以把y(x)的值显现出来，代码如下：


y(1)已经是一个有数值的内容了，只是不能直接看到，将其赋值给变量a，便可以利用print()函数将其打印出来，当然也可以直接写print(y(1))。
上面这4行代码的输出结果如下：

在实际应用中，return后面一般不加括号，例如，上面的代码一般直接写成return x+1。
有读者可能会感到疑惑：有了print()为什么还要用return？这是因为print()仅仅是将函数执行结果打印在控制台，之后就无法再使用了，而return则是将return后面的部分作为函数的输出结果，即函数的返回值，之后可以赋值给别的变量，继续使用该返回值做其他事。
2．变量的作用域
在函数内使用的变量和函数外的代码是没有关系的，演示代码如下：

单纯看上面几行代码，大家思考一下最后会输出什么内容呢？先来看看输出结果：

同样是print(x)，为什么打印出来的内容不一样呢？这是因为函数y(x)里面的x和外面的x没有关系。之前讲过，可以把y(x)换成y(z)，代码如下：

再看上面的代码，大家应该会更容易明白，这样输出的内容肯定就是4和1了。这个y(z)中的z或者说y(x)中的x只在函数内部生效，它不会影响外部的变量。正如前面所说，函数的形式参数只是个代号，属于函数内的局部变量，因此不会影响函数外部的变量。

1.4.3　常用基本函数介绍

代码文件：1.4.3 常用基本函数介绍.py
下面介绍Python中常用的一些函数，它们在之后的项目实战中用得也很多。
1．str()函数与int()函数
str()函数用于将数字转换成字符串，在进行字符串拼接的时候经常用到，演示代码如下：

int()函数用于将字符串转换成数字，演示代码如下：

2．len()函数
len()函数可以用于统计列表元素个数，演示代码如下，运行结果为3。

len()函数在实战中常和range()函数一起使用，演示代码如下：

其中，range(len(title))表示range(3)，所以这里for循环语句中的i表示的是0、1、2这3个整数，因此在生成标题序号时要写成i+1，并通过上面提到的str()函数转换成字符串，再进行字符串拼接，最终运行结果如下：

len()函数还可以统计字符串的长度，演示代码如下，输出结果为10，即10个字符。

3．replace()函数
replace()函数主要用于替换指定内容，一般格式为：字符串.replace(旧内容,新内容)。演示代码如下：

上述代码的运行结果如下：

4．strip()函数
strip()函数主要的作用是删除空白字符（包括换行符“n”和空格字符“ ”)，一般格式为：字符串.strip()。演示代码如下：

运行上述代码，就可以将字符串中多余的空格删除，结果如下：

5．split()函数
split()函数的主要作用是分割字符串，最后生成的结果为一个列表，一般格式为：字符串.split('分割符')。演示代码如下：

运行结果如下：

如果想调用分割完得到的年份信息或月份信息，可以通过如下代码实现：

1.4.4　库

代码文件：1.4.4 Python库介绍.py
库（也称为模块）是Python这些年发展如此迅猛的一个原因，因为很多优秀的IT工程师在研发出非常棒的代码之后，愿意把它共享给大家使用，而存储这些共享代码的地方就称为库。有的库是Python自带的，有的库则需要用户自己安装。编程时，在代码中使用库之前需要引用库，引用库的两种常见方法如下：

引用完库之后就可以使用库里面的功能。用如下例子来演示库的使用：如果想让Python输出当前的时间，那么引用time库即可，这个库是Python自带的，不需要安装。

上述代码就可以输出当天的时间，运行结果如下：

从datetime库里引用datetime功能也能实现同样的效果。前一个datetime是库名，后一个datetime可以理解成功能，然后使用datetime功能的now()函数获取时间，代码如下：

输出的时间格式为：

也可以使用如下代码，输出结果一样。

在项目实战中，如网络数据挖掘领域，经常会用到Requests库，它是通过Python程序访问网站的基础。下面就以安装Requests库为例介绍安装库的两种常用方法。
1．pip安装法
pip安装法是通过命令行来安装，命令格式为：pip install 库名。这里以Windows系统为例介绍具体操作。
第一步：按快捷键Win+R（Win键即键盘左下角的Windows标志键，通常在Ctrl键和Alt键之间），打开“运行”对话框，输入“cmd”后单击“确定”按钮，如右图所示。

第二步：此时会弹出命令行窗口，输入命令“pip install requests”，如右图所示，然后按Enter键，等待安装结束即可。

2．PyCharm安装法
如果使用的是PyCharm，可以直接在PyCharm中安装库，具体安装步骤如下。
第一步：执行“File>Settings”菜单命令，打开“Settings”对话框。
第二步：展开Project选项组，选择“Project Interpreter”选项，单击右侧的加号按钮，如下图所示。

第三步：搜索要安装的库的名字，如Requests库，搜索完成后选中要安装的库，单击左下角的“Install Package”按钮，即可进行安装，如下图所示。

相比较而言，PyCharm安装法更加直观，但如果有些库在PyCharm里找不到，用pip安装法也很方便。
安装好Requests库之后，来小小实战一下吧。输入如下代码：

上述代码的含义如下：
第1行：引用Requests库；
第2行：将一个网址赋值给变量，注意不要只输入“www.baidu.com”，而要输入完整的网址“https://www.baidu.com”；
第3行：通过Requests库的get()函数访问该网址，通过.text获取网页源代码的文本内容；
第4行：打印输出获取的网页源代码。
上述代码的运行结果如下图所示。

可以看到获取到的内容还是比较粗糙的，有很多需要改进的地方，例如，里面的中文出现了乱码，以及获取到的内容并不完整，但不必着急，之后会详细讲解如何获取完整的内容。此时的重点在于，通过简单的4行代码就能获取网页上的信息。如果把网址由“https://www.baidu.com”换成Python官网的地址“https://www.python.org”，爬取到的内容则完整得多（因为是英文网站，所以没有乱码现象），感兴趣的读者可以自己试一下。之后爬取百度新闻、搜狗新闻、新浪财经等都是一样的原理，所以大家要树立起数据挖掘并不难学的信心。