Python基础语法第二章、变量和运算符

简介: a = 10创建变量的语句非常简单, 其中a 为变量名. 当我们创建很多个变量的时候, 就可以用名字来进行区分.= 为赋值运算符, 表示把 = 右侧的数据放到 = 左侧的空间中.注意:变量的名字要遵守一定规则.硬性规则(务必遵守)变量名由数字字母下划线构成.数字不能开头.变量名不能和 "关键字" 重复.变量名大小写敏感. num 和 Num 是两个不同的变量名.软性规则(建议遵守)变量名使用有描述性的单词来表示, 尽量表达出变量的作用.

 目录

一、常量和表达式

二、变量和类型

2.1变量是什么

2.2变量的语法

2.2.1定义变量

2.2.2使用变量

2.3变量的类型

2.3.1整数

2.3.2浮点数(小数)

2.3.3字符串

2.3.4布尔

2.3.5其他

2.4动态类型

4.1为什么要有这么多类型?

2.4.2动态类型特性

三、注释

3.1注释是什么

3.2注释的语法

3.3注释的规范

四、输入输出

4.1和用户交互

4.2通过控制台输出

4.3通过控制台输入

五、运算符

5.1算术运算符

5.2关系运算符

5.3逻辑运算符

5.4赋值运算符

5.5其他...


一、常量和表达式

我们可以把 Python 当成一个计算器, 来进行一些算术运算.

print(1 + 2 - 3)
print(1 + 2 * 3)
print(1 + 2 / 3)

image.gif

image.gif编辑

注意:

print 是一个 Python 内置的 函数, 这个稍后详细介绍.

可以使用 + - * / ( ) 等运算符进行算术运算. 先算乘除, 后算加减.

运算符和数字之间, 可以没有空格, 也可以有多个空格. 但是一般习惯上写一个空格(比较美观).

形如 1 + 2 - 3 这样是算式, 在编程语言中称为 表达式, 算式的运算结果, 称为 表达式的返回值

其中 1 , 2 , 3 这种称为 字面值常量, + - * / 这种称为 运算符 或者 操作符.

注意: 熟悉 C / Java 的同学可能认为, 2 / 3 结果为 0 (小数部分被截断). 但是在 Python 中得到的结果则是一个小数. 更符合日常使用的直觉. (编程中不存在四舍五入的规则)


二、变量和类型

2.1变量是什么

有的时候, 我们需要进行的计算可能更复杂一些, 需要把一些计算的中间结果保存起来. 这个时候就需要用到变量.

avg = (67.5 + 89.0 + 12.9 + 32.2) / 4
total = (67.5 - avg) ** 2 + (89.0 - avg) ** 2 + (12.9 - avg) ** 2 + (32.2 - avg)
** 2
result = total / 3
print(result)

image.gif

注意:

avg, total, result 均为变量.

** 在 Python 中表示乘方运算. ** 2 即为求平方

就像计算器中的 M 键功能类似, 通过变量就可以保存计算过程中的中间结果.image.gif编辑

变量可以视为是一块能够容纳数据的空间. 这个空间往往对应到 "内存" 这样的硬件设备上.

image.gif编辑

PS: 我们可以把内存想像成是一个宿舍楼, 这个宿舍楼上有很多的房间. 每个房间都可以存放数据.衡量内存的一个重要指标就是内存空间的大小, 比如我的电脑内存是 16GB. 这个数字越大, 意味着内存的存储空间就越大, 能够存放的数据(变量) 就越多.

2.2变量的语法

2.2.1定义变量

a = 10

image.gif

创建变量的语句非常简单, 其中

a 为变量名. 当我们创建很多个变量的时候, 就可以用名字来进行区分.

= 为赋值运算符, 表示把 = 右侧的数据放到 = 左侧的空间中.

注意: 变量的名字要遵守一定规则.

硬性规则(务必遵守)

    • 变量名由数字字母下划线构成.
    • 数字不能开头.
    • 变量名不能和 "关键字" 重复.
    • 变量名大小写敏感. num 和 Num 是两个不同的变量名.

    软性规则(建议遵守)

      • 变量名使用有描述性的单词来表示, 尽量表达出变量的作用.
      • 一个变量名可以由多个单词构成, 长一点没关系, 但是含义要清晰.
      • 当变量名包含多个单词的时候, 建议使用 "驼峰命名法". 形如 totalCount , personInfo 这种, 除
      • 了首个单词外, 剩余单词首字母大写.

      2.2.2使用变量

      a = 10
      print(a)

      image.gif

      可以用一个变量的值赋给另外一个变量.

      a = 10
      b = 20
      a = b
      print(a)
      print(b)

      image.gif

      2.3变量的类型

      注意: 和 C++ / Java 等语言不同, Python 变量的类型不需要显式指定, 而是在赋值的时候确定的.

      2.3.1整数

      a = 10
      print(type(a))

      image.gif

      image.gif编辑

      PS: type 和 print 类似, 也是 python 内置的函数. 可以使用 type 来查看一个变量的类型.

      注意: 和 C++ / Java 等语言不同, Python 的 int 类型变量, 表示的数据范围是没有上限的. 只要内存足够大, 理论上就可以表示无限大小的数据. (自动扩容)

      2.3.2浮点数(小数)

      a = 0.5
      print(type(a))

      image.gif

      image.gif编辑

      注意: 和 C++ / Java 等语言不同, Python 的小数只有 float 一种类型, 没有 double 类型. 但是实际上Python 的 float 就相当于 C++ / Java 的 double, 表示双精度浮点数.

      2.3.3字符串

      a = 'hello'
      print(type(a))

      image.gif

      使用 ' ' 或者 " " 引起来的, 称为 字符串. 可以用来表示文本.

      注意: 在 Python 中, 单引号构成的字符串和双引号构成的字符串, 没有区别. 'hello' 和 "hello" 是
      完全等价的。
      可以使用 len 函数来获取字符串的长度.

      a = 'hello'
      print(len(a))

      image.gif

      可以使用 + 针对两个字符串进行拼接.

      a = 'hello'
      b = 'world'
      print(a + b)

      image.gif

      此处是两个字符串相加. 不能拿字符串和整数/浮点数相加.

      2.3.4布尔

      布尔类型是一个特殊的类型, 取值只有两种, True (真) 和 False (假).

      a = True
      print(type(a))
      b = False
      print(type(b))

      image.gif

      2.3.5其他

      除了上述类型之外, Python 中还有 list, tuple, dict, 自定义类型 等等. 我们后续再介绍.

      2.4动态类型

      4.1为什么要有这么多类型?

      (1) 类型决定了数据在内存中占据多大空间.例如 float 类型在内存中占据 8 个字节。

      PS: 计算机里面使用二进制来表示数据. 也就是每个位只能表示 0 或者 1.

      1 个二进制位, 就称为是一个 "比特", 8 个二进制位, 就称为一个 "字节" (Byte)

      一个 float 变量在内存中占据 8 个字节空间, 也就是 64 个二进制位.

      (2) 类型其实约定了能对这个变量做什么样的操作.

      例如 int / float 类型的变量, 可以进行 + - * / 等操作,而 str 类型的变量, 只能进行 + (并且行为是字符串拼接), 不能进行 - * / , 但是还能使用 len 等其他操作。

      2.4.2动态类型特性

      在 Python 中, 一个变量是什么类型, 是可以在 "程序运行" 过程中发生变化的. 这个特性称为 "动态类型" .

      a = 10
      print(type(a))
      a = 'hello'
      print(type(a))

      image.gif

      image.gif编辑

      在程序执行过程中, a 的类型刚开始是 int, 后面变成了 str.C++/Java 这样的语言则不允许这样的操作. 一个变量定义后类型就是固定的了. 这种特性则称为 "静态类型".动态类型特性是一把双刃剑.对于中小型程序, 可以大大的解约代码量(比如写一段代码就可以同时支持多种类型).对于大型程序, 则提高了模块之间的交互成本. (程序猿 A 提供的代码难以被 B 理解).


      三、注释

      3.1注释是什么

      注释是一种特殊的代码, 它不会影响到程序的执行, 但是能够起到解释说明的作用, 能够帮助程序猿理解程序代码的执行逻辑.

      # 计算 4 个数字 67.5, 89.0, 12.9, 32.2 的方差
      avg = (67.5 + 89.0 + 12.9 + 32.2) / 4
      total = (67.5 - avg) ** 2 + (89.0 - avg) ** 2 + (12.9 - avg) ** 2 + (32.2 - avg)
      ** 2
      result = total / 3
      print(result)

      image.gif

      3.2注释的语法

      批量注释代码:Ctrl+/

      (1) 注释行

      使用 # 开头的行都是注释.

      # 这是一行注释.

      image.gif

      (2) 文档字符串

      使用三引号引起来的称为 "文档字符串", 也可以视为是一种注释.

      可以包含多行内容,

      一般放在 文件/函数/类 的开头.

      """ 或者 ''' 均可 (等价).

      """
      这是文档字符串
      这是文档字符串
      """

      image.gif

      3.3注释的规范

      1. 内容准确: 注释内容要和代码一致, 匹配, 并在代码修改时及时更新.

      2. 篇幅合理: 注释既不应该太精简, 也不应该长篇大论.

      3. 使用中文: 一般中国公司都要求使用中文写注释, 外企另当别论.

      4. 积极向上: 注释中不要包含负能量(例如 领导 SB 等).


      四、输入输出

      4.1和用户交互

      程序需要和用户进行交互.

        • 用户把信息传递给程序的过程, 称为 "输入".
        • 程序把结果展示给用户的过程, 称为 "输出".

        输入输出的最基本的方法就是控制台. 用户通过控制台输入一些字符串, 程序再通过控制台打印出一些字符串.

        PyCharm 运行程序, 下方弹出的窗口就可以视为是控制台.

        image.gif编辑

        windows 自带的 cmd 程序, 也可以视为是控制台.image.gif编辑

        输入输出的最常见方法是图形化界面. 如我们平时用到的 QQ, 浏览器, steam 等, 都不需要用户输入命令,而只是通过鼠标点击窗口点击按钮的方式来操作.

        4.2通过控制台输出

        Python 使用 print 函数输出到控制台

        print('hello')

        image.gif

        不仅能输出一个字符串, 还可以输出一个其他类型的变量

        a = 10
        print(a)
        b = True
        print(b)

        image.gif

        更多的时候, 我们希望能够输出的内容是混合了字符串和变量的.

        num = 10
        print(f'num = {num}')

        image.gif

        image.gif编辑

        注意:

          • 使用 f 作为前缀的字符串, 称为 f-string
          • 里面可以使用 { } 来内嵌一个其他的变量/表达式.

          PS: Python 中还支持其他的格式化字符串的方法, 咱们此处只了解这个最简单的即可. 其他的暂时不做介绍.

          4.3通过控制台输入

          python 使用 input 函数, 从控制台读取用户的输入.

          num = 0
          num = input('请输入一个整数: ')
          print(f'你输入的整数是 {num}')

          image.gif

          image.gif编辑

          注意:

            • input 的参数相当于一个 "提示信息", 也可以没有.
            • input 的返回值就是用户输入的内容. 是字符串类型.
            a = input('请输入第一个整数: ')
            b = input('请输入第二个整数: ')
            print(f'a + b = {a + b}')

            image.gif

            image.gif编辑

            此处的结果是字符串拼接, 不是算术运算. 如果要想进行算术运算, 需要先转换类型

            a = input('请输入第一个整数: ')
            b = input('请输入第二个整数: ')
            a = int(a)
            b = int(b)
            print(f'a + b = {a + b}')

            image.gif

            image.gif编辑

            通过 int( ) 把变量转成了 int 类型.

            类似的, 使用 float( ), bool( ), str( ) 等可以完成对应的类型转换.


            五、运算符

            5.1算术运算符

            像 + - * / % ** // 这种进行算术运算的运算符, 称为 算术运算符

            注意1: / 中不能用 0 作为除数. 否则会 抛出异常

            print(10 / 0)
            image.gif

            image.gif编辑

            异常 是编程语言中的一种常见机制, 表示程序运行过程中, 出现了一些 "意外情况", 导致程序不能继续往下执行了.

            注意2: 整数 / 整数 结果可能是小数. 而不会截断

            print(1 / 2)

            image.gif

            注意3: % 不是 "百分数", 而是求余数.

            print(7 % 2)

            image.gif

            注意4: ** 是求乘方. 不光能算整数次方, 还能算小数次方.

            print(4 ** 2)
            print(4 ** 0.5)

            image.gif

            image.gif编辑

            注意5: // 是取整除法(也叫地板除). 整数除以整数, 结果还是整数(舍弃小数部分, 并向下取整. 不是四舍五入)

            print(7 // 2)
            print(-7 // 2)

            image.gif

            image.gif编辑

            5.2关系运算符

            像 < <= > >= == != 这一系列的运算符称为 关系运算符, 它们是在比较操作数之间的关系.

            其中

              • <= 是 "小于等于"
              • >= 是 "大于等于"
              • == 是 "等于"
              • != 是 "不等于"

              (1) 如果关系符合, 则表达式返回 True. 如果关系不符合, 则表达式返回 False

              a = 10
              b = 20
              print(a < b)
              print(a <= b)
              print(a > b)
              print(a >= b)
              print(a == b)
              print(a != b)

              image.gif

              image.gif编辑

              (2) 关系运算符不光针对整数/浮点数进行比较, 还能针对字符串进行比较.

              a = 'hello'
              b = 'world'
              print(a < b)
              print(a <= b)
              print(a > b)
              print(a >= b)
              print(a == b)
              print(a != b)

              image.gif

              image.gif编辑

              注意:

                • 直接使用 == 或者 != 即可对字符串内容判定相等. (这一点和 C / Java 不同).
                • 字符串比较大小, 规则是 "字典序"

                关于字典序:想象一个英文词典, 上面的单词都是按照字母顺序排列. 如果首个字母相同, 就比较第二个字母. (就比如著名单词 abandon).我们认为一个单词在词典上越靠前, 就越小. 越靠后, 就越大.

                (3) 对于浮点数来说, 不要使用 == 判定相等.

                print(0.1 + 0.2 == 0.3)

                image.gif

                image.gif编辑

                注意: 浮点数在计算机中的表示并不是精确的! 在计算过程中, 就容易出现非常小的误差.

                print(0.1)
                print(0.2)
                print(0.3)
                print(0.1 + 0.2)

                image.gif

                image.gif编辑

                可以看到, 0.1 + 0.2 的结果并非是 0.3 , 而是带了个小尾巴. 虽然这个尾巴非常小了, 但是 == 是锱铢必较的, 仍然会导致 == 的结果为 False.

                正确的比较方式: 不再严格比较相等了, 而是判定差值小于允许的误差范围.

                a = 0.1 + 0.2
                b = 0.3
                print(-0.000001 < (a - b) < 0.000001)

                image.gif

                5.3逻辑运算符

                像 and or not 这一系列的运算符称为 逻辑运算符.

                  • and 并且. 两侧操作数均为 True, 最终结果为 True. 否则为 False. (一假则假)
                  • or 或者. 两侧操作数均为 False, 最终结果为 False. 否则为 True. (一真则真)
                  • not 逻辑取反. 操作数本身为 True, 则返回 False. 本身为 False, 则返回 True.
                  a = 10
                  b = 20
                  c = 30
                  print(a < b and b < c)
                  print(a < b and b > c)
                  print(a > b or b > c)
                  print(a < b or b > c)
                  print(not a < b)
                  print(not a > b)

                  image.gif

                  image.gif编辑

                  一种特殊写法

                  a < b and b < c 这个操作等价于 a < b < c . 这个设定和大部分编程语言都不相同.

                  关于短路求值

                  和其他编程语言类似, Python 也存在短路求值的规则.

                    • 对于 and, 如果左侧表达式为 False, 则整体一定为 False, 右侧表达式不再执行.
                    • 对于 or, 如果左侧表达式为 True, 则整体一定为 True, 右侧表达式不再执行.
                    print(10 > 20 and 10 / 0 == 1)
                    print(10 < 20 or 10 / 0 == 1)

                    image.gif

                    5.4赋值运算符

                    (1) = 的使用

                    = 表示赋值. 这个我们已经用过很多次了. 注意和 == 区分.

                    = 除了基本的用法之外, 还可以同时针对多个变量进行赋值.

                    链式赋值

                    a = b = 10

                    image.gif

                    多元赋值

                    a, b = 10, 20

                    image.gif

                    代码实例: 交换两个变量

                    基础写法

                    a = 10
                    b = 20
                    tmp = a
                    a = b
                    b = tmp

                    image.gif

                    基于多元赋值

                    a = 10
                    b = 20
                    a, b = b, a

                    image.gif

                    (2) 复合赋值运算符

                    Python 还有一些 复合赋值运算符. 例如 += -= *= /= %=

                    其中 a += 1 等价于 a = a + 1 . 其他复合赋值运算符也是同理.

                    a = 10
                    a = a + 1
                    print(a)
                    b = 10
                    b += 1
                    print(b)

                    image.gif

                    注意: 像 C++ / Java 中, 存在 ++ -- 这样的自增/自减运算符. Python 中则不支持这种运算. 如果需要使用,则直接使用 += 1 或者 -= 1++ -- 最大的问题就是容易分不清前置和后置的区别. 这一点 Python 语法在设计的时候就进行了规避, 避免出现这种不直观, 并且容易混淆的语法

                    5.5其他...

                    除了上述之外, Python 中还有一些运算符, 比如 身份运算符 (is, is not), 成员运算符 (in, not in), 位运算符( & | ~ ^ << >>) 等.


                    目录
                    相关文章
                    |
                    1天前
                    |
                    存储 Linux iOS开发
                    Python入门:2.注释与变量的全面解析
                    在学习Python编程的过程中,注释和变量是必须掌握的两个基础概念。注释帮助我们理解代码的意图,而变量则是用于存储和操作数据的核心工具。熟练掌握这两者,不仅能提高代码的可读性和维护性,还能为后续学习复杂编程概念打下坚实的基础。
                    Python入门:2.注释与变量的全面解析
                    |
                    8天前
                    |
                    存储 Python 容器
                    python之变量的使用
                    Python 中变量是对象的引用,赋值即为指向内存中对象。创建对象时,解释器分配内存,引用计数管理内存回收。Python 是动态类型语言,变量类型在运行时确定。对象分为可变与不可变,前者可修改内部状态,后者则不行。命名空间管理变量作用域,确保不同区域的变量独立。
                    |
                    2月前
                    |
                    Python
                    [oeasy]python050_如何删除变量_del_delete_variable
                    本文介绍了Python中如何删除变量,通过`del`关键字实现。首先回顾了变量的声明与赋值,说明变量在声明前是不存在的,通过声明赋予其生命和初始值。使用`locals()`函数可查看当前作用域内的所有本地变量。进一步探讨了变量的生命周期,包括自然死亡(程序结束时自动释放)和手动删除(使用`del`关键字)。最后指出,删除后的变量将无法在当前作用域中被访问,并提供了相关示例代码及图像辅助理解。
                    126 68
                    |
                    1月前
                    |
                    存储 开发者 Python
                    python基本语法
                    Python的基本语法简洁而强大,支持多种编程范式,包括面向对象编程和函数式编程。通过掌握变量和数据类型、操作符、控制结构、函数、类和模块等基本概念,可以有效地编写高效、可读的Python代码。无论是初学者还是经验丰富的开发者,Python都提供了丰富的工具和库来满足各种编程需求。
                    70 13
                    |
                    1天前
                    |
                    知识图谱 Python
                    Python入门:4.Python中的运算符
                    Python是一间强大而且便捷的编程语言,支持多种类型的运算符。在Python中,运算符被分为算术运算符、赋值运算符、复合赋值运算符、比较运算符和逻辑运算符等。本文将从基础到进阶进行分析,并通过一个综合案例展示其实际应用。
                    |
                    1月前
                    |
                    人工智能 Unix Java
                    [oeasy]python059变量命名有什么规则_惯用法_蛇形命名法_name_convention_snake
                    本文探讨了Python中变量命名的几种常见方式,包括汉语拼音变量名、蛇形命名法(snake_case)和驼峰命名法(CamelCase)。回顾上次内容,我们主要讨论了使用下划线替代空格以提高代码可读性。实际编程中,当变量名由多个单词组成时,合理的命名惯例变得尤为重要。
                    89 9
                    |
                    3月前
                    |
                    存储 索引 Python
                    Python 的基本语法
                    这些是 Python 的基本语法要素,掌握它们是学习和使用 Python 的基础。通过不断地实践和应用,你将能够更深入地理解和熟练运用这些语法知识,从而编写出高效、简洁的 Python 代码
                    170 61
                    |
                    2月前
                    |
                    Shell Python
                    [oeasy]python049_[词根溯源]locals_现在都定义了哪些变量
                    本文介绍了Python中`locals()`函数的使用方法及其在调试中的作用。通过回顾变量赋值、连等赋值、解包赋值等内容,文章详细解释了如何利用`locals()`函数查看当前作用域内的本地变量,并探讨了变量声明前后以及导入模块对本地变量的影响。最后,文章还涉及了一些与“local”相关的英语词汇,如`locate`、`allocate`等,帮助读者更好地理解“本地”概念在编程及日常生活中的应用。
                    45 9
                    |
                    3月前
                    |
                    Python
                    Python三引号用法与变量详解
                    本文详细介绍了Python中三引号(`&quot;&quot;&quot;` 或 `&#39;&#39;&#39;`)的用法,包括其基本功能、如何在多行字符串中使用变量(如f-string、str.format()和%操作符),以及实际应用示例,帮助读者更好地理解和运用这一强大工具。
                    163 2
                    |
                    3月前
                    |
                    机器学习/深度学习 存储 数据挖掘
                    Python 编程入门:理解变量、数据类型和基本运算
                    【10月更文挑战第43天】在编程的海洋中,Python是一艘易于驾驭的小船。本文将带你启航,探索Python编程的基础:变量的声明与使用、丰富的数据类型以及如何通过基本运算符来操作它们。我们将从浅显易懂的例子出发,逐步深入到代码示例,确保即使是零基础的读者也能跟上步伐。准备好了吗?让我们开始吧!
                    54 0

                    热门文章

                    最新文章

                    推荐镜像

                    更多