搞金融的同学三小时快速入门python从零入门量化交易系列

搞金融的同学三小时快速入门python从零入门量化交易系列【本文比较长，有4000多字和大量配图，并且需要实际操作，建议在电脑端打开】前面，我们讲了为什么要做量化交易，什么是量化交易，以及量化交易的解决方案。作为一个屌丝，这里我们选择开源（BuYaoQIan）的解决方案：VN.PY来开始我们的量化交易旅程。然而要想使用VN.PY你得懂一点Python，不用太多，一点就好。在之前和很多搞金融的同学交流的时候，很多人都是因为觉得要花上几个月学编程，所以打消了对量化的兴趣。其实是姿势不对，我们不是必须把编程学的很溜才能搞量化，我们只要“会一点点”就可以了，这才是快速入门量化的正确方法。所以，今天给大家带来一个3小时快速入门Python的教程。在这里声明，这篇文章目的是为了让没有编程经验的同学，能够快速入门，所以内容是最小知识集（真的不用懂太多）。按照本文边看边做，3个小时内肯定能够学会Python的基础编程。有Coding基础的同学，本文可以略过。请出门右转到京东购买《Python金融大数据分析》，学习进阶内容。一、Python是什么？Python是一种计算机程序设计语言。你可能已经听说过很多种流行的编程语言，比如非常难学的C语言，非常流行的Java语言，适合网页编程的JavaScript语言等等，Python就是其中一种。Python的优势，一是容易上手，二是完成同一个工作，编写的代码量小。比如，完成同一个任务，C语言要写1000行代码，Java只需要写100行，而Python可能只要20行。废话不多说，我们进入学习环节。二、Python和Anaconda的安装和使用要学习Python，你得先安装Python和对应的编辑器。这里有人已经帮我们做好了打包的软件，anaconda。只要装上这个，Python和对应的编辑器就都有了，还附带了很多进行科学计算的package，可谓是金融分析利器。这里以Windows为例。为了便于后面安装VN.PY，我们下载4.0的32位版本，如下图：安装完毕后，点击开始菜单在Anaconda里面找到，JupyterNoteBook，点击打开后就能开始Python编程了。我们可以进入桌面文件夹，建立自己的第一个Notebook文件，这样比较好找一点。建立NoteBook后，就能看到我们的编程界面了：到这里我们的工具就准备好了。三、编程语言要学习的内容一种编程语言的学习，入门的基本包括几个方面：1、基本的类型，拿汽车来打比方，你可以理解为构成汽车的各个部件2、各种容器，可以理解为能装很多东西的部件，就像汽车的后备箱3、控制逻辑，可以理解为汽车的方向盘，用来控制程序的运行4、函数，可以理解为把一连串经常要用的指令进行组合，这样我们不需要每次都重新写，只需要调用一个函数就可以了。5、面向对象，可以理解为函数已经满足不了需求，通过对象可以把更多东西组合在一起，方便我们调用和他人理解。四、Python的基本类型Python的基本类型其实不多，也就是整数（int）、浮点数（float）、布尔值（bool）、字符串（str）这几种。Python是一种强类型语言，所以我们要注意对象的类型，可以使用type()函数来显示对象的类型。使用JupyterNoteBook进行编程，显示如下：基本类型是我们在Python中用来表述数据最小的颗粒度.五、Python的容器容器是用来记录数据的，Python中的常用容器有列表、集合、元组、字典。1.列表列表（list）是一种有序的容器，可以对元素进行增、删、改操作，例如：2.集合集合（set）是一种无序的而且元素不重复的容器。对上面的列表用set()做一个转化，会发现，之前重复的Lily没有了。3.元组元组（tuple）和list非常类似，但是tuple一旦初始化就不能修改。因为tuple不可变，所以代码更安全。如果可能，能用tuple代替list就尽量用tuple。4.字典字典（dict）在其他语言中也称为map，使用键-值（key-value）存储，具有极快的查找速度。大家可能对这些容器没有什么概念，但当你要存一个股票的N天收盘价时，你就会用到列表；当你要存股票名字和代码的对应关系的时候，你就会用到字典。容器就是我们用来装金融数据的篮子。六、Python的控制逻辑Python是通过缩进排版来组织代码逻辑的，通过Tab键或者空格代表缩进。有相同所及的代码属于同一代码块，如果使用if、while、for、def或者class等关键字开始的代码行，要以冒号结束，并且其后所有代码缩进相同的量，直到这个代码片段结束。1.条件判断计算机之所以能做很多自动化的任务，因为它可以自己做条件判断。比如，输入用户年龄，根据年龄打印不同的内容，在Python程序中，用if语句实现：如果if判断是true,则执行if下缩进的语句；如果if判断是False，就不执行if的内容，而去else下缩进的语句；此外可以用elif来加入多类别判断：2.与、或、非在Python中逻辑运算符与、或、非是用and、or和not来代表的，这一点比较接近英文3.for循环Pythonfor循环可以遍历任何序列的项目，如一个列表或者一个字符串。for循环是我们编程常用的控制形式，他的流程如下图：代码实例：4.while循环While循环是很重要的特别是很多回测框架，底层一定是有一个while循环来不断拿数据，然后送到回测代码中进行回测。while循环是当条件为真时，就不断执行，直到条件为假为止，中间可以用continue，break来跳过循环，continue用于跳过该次循环，break则是用于退出循环；5.列表推导式在我们看别人的量化代码时，有时候作者为了一些难以名状的目的，会使用列表推导式来写代码，把几行代码集合成一行，这会让很多新手摸不着头脑。在这里给大家举例讲解：看到这样的代码，大家不要慌，认证的看几遍，一般都能看懂的。就是把循环、判断和赋值写在了一行里面。七、函数函数是我们为了避免编写重复代码，而采用的一种把某个代码片段复用的方式。1内置函数Python为我们提供了很多的内置函数，比较常用的是求数组中的最大、最小值：2自定义函数对于系统中没有提供的功能，我们自己自定义函数来实现：3lambda函数针对一些比较简单的函数，没必要完整定义一个函数，这个时候我们可以用Lambda匿名函数直接定义，更加简洁：八、面相对象面向对象编程（ObjectOrientProgramming，OOP），是把某些特征抽象出来，形成一个类。每个类一般包含的是：属性和操作属性的方法（或者叫函数）。thoPython中的类定义方式与其他语言差别不大，最大的特点是每个类方法的第一个参数都是以self开始，后面是其他参数。Python中并没有访问控制，没有类似Java，C++中private\public的关键字来表明方法的类别，而是通过特定的属性和方法命名规则来达到这个效果。protect、private系统保留定义的规则如下：1.任何以单下划线开头的名字都代表protect，比如self._5minBar、self._marketPoint；2.任何以双下划线开头的名字都代表private，比如self.__init3.任何以双下划线开头和结尾的名字，都代表系统保留，比如：__len__()；1.类的封装在编程中，我们希望能够更好的描述一个事物，而“类”就是这个解决方案，我们把一个事物的一些特征和行为都封装在这个类里面，这样我们在要使用的时候，就只需要新建一个类的对象，而不用再把所有的代码都重写一遍。2.静态方法、类方法静态方法的使用场景：我们在编程中，会碰到有一些需要用到与类有关系的功能，但并不需要创建一个实例来参与时，就可以用到静态方法。静态方法用@staticmethod来进行标识，并且可以没有任何参数。类方法的使用场景：有时候我们会不新建一个实例来参与，有时候我们也会在实例中调用，可以用类方法。类方法用@classmethod来进行标识，第一个参数需要是表示自身类的cls参数。3.继承和多态封装、继承和多态是面对象编程的三大特点。怎么理解封装、继承和多态呢？1）以买房为例，开发商们把各种配置、面积等特征浓缩成一个叫做“三室两厅”的通用类。这个过程就叫封装。2）某个开发商在“三室两厅”的基础上，增加了“南北通透”这个特征，产生了“南北通透三室两厅”这个类。这个过程就叫继承。3）当我们定义了多种“三室两厅”的子类，比如“临江大户型三室两厅”，“地铁上盖实用三室两厅”。当我们要做一个“看电视”的方法时，我们在“三室两厅”这个基础类别中定义好，然后在各种子类中进行实现。多态在这个时候就会体现出它的好处，当我们确认它是“三室两厅”类型，我们不用管它具体哪一种“三室两厅”，我们都可以通过“看电视”这个方法来进行调用。而系统会识别这个房子具体是哪种“三室两厅”，然后调用自类中实现的方法。这就是多态的好处，调用放只管调用，不用管细节。九、如何进行简单的程序调试写完一段代码后，我们都需要对代码进行检查和调试，而调试的方法，最简单的分为两种，print和打断点。1.print当我们希望对某段代码进行检查时，我们可以把中间关键变量的值用print方法打印出来，比如说，在作CTA交易时我们会把交易的时间、头寸规模、标的都打印出来，进行检查。上面，在类的方法中，加入print语句，就是最简单的调试方法。2.打断点当我们碰到一些比较复杂的问题时，调试会非常棘手，用print已经很难完成，这个时候就需要用刀IDE的断点调试功能。让程序以单步的方式运行，检查可能存在问题的变量是否是正常数值，从而发现问题。目前对断点调试支持最好的室pycharm这个IDE。1）我们需要在想检查的地方打上断点，然后点击Debug按钮2）程序运行到我们打断点的地方会停住3）我们可以查看在这个状态下各个变量的值是否正确你能看到这里，说明是真的希望成为一名宽客。而且相信你对Python已经有了一定的认识。如果是没有经验的同学，一定要对照文章的代码，自己敲一遍，也花不了几十分钟，但这能让你能更有底气的说：“我会Python”（你已经有了一百行的代码量^_^）。本文就到这里，下篇开始正式进入量化交易系统部分，敬请期待。