Python零基础入门-2 数字、字符串和列表

简介: Python零基础入门-2 数字、字符串和列表

一、前言


前面已经介绍了安装开发环境,运行Python程序。本文开始介绍如何看懂代码及写出自己的代码。


网上有很多教程:廖雪峰的Python教程(liaoxuefeng.com)、Python官网教程(docs.python.org/zh-cn/3/tutorial/index.html)。


廖雪峰的教程使用的是Python3.8,风格比较适合新手,比较推荐。如果你想使用最新的Python3.10,可以参照Python官网教程。官方文档是第一手资料,在开发中最常使用、也是最权威的。


本文主要参考Python官网教程,介绍Python中如何操作数字、文本、列表。


二、数字、字符串和列表

本文思维导图:

我们可以在Python解释器中执行命令,得到实时反馈。

在PyCharm中点击Python Console即可进入Python解释器。


1. 数字

1.1 运算符及数字类型

Python中的数字运算非常直接,使用+-*/进行运算,用括号()进行分组。

顺便说一下,写代码的时候输入法要切成英文的。因为中文符号(,“”)和英文符号(,””)是不同的,Python不支持中文符号(会报错invalid character)。

例:+-*/运算

>>> 2 +2

4

>>> 50 -5*6

20

>>> (50- 5*6)/ 4

5.0

>>> 8 /5  # 注释,/运算会返回浮点数

1.6

注:>>>表示我们输入的部分,下面没有>>>的语句是执行结果。

#及后面的语句是注释,是对代码的说明,实际上不会执行。删除也不会影响。注释可以放在单独一行或是代码后面。

中学数学我们学过整数和小数,Python对这两种数有不同的表示。

整数(如2、4)的类型是整数(int)。带小数(如5.0、1.6)的类型是浮点数(float)

浮点数的范围比整数更“宽”,因此在进行混合运算(既有整数又有浮点数)时,会将整数转成浮点数:

>>> 4 *0.25 +1

2.0

此外Python还有复数类型(complex),但是很少用到复数,不再赘述。

除法运算(/)会返回浮点数,而整除运算(//)会向下取整。 取余(%)操作即求余数,例如17除以3 得5余2,因此17%3就等于2。

>>> 17 /3

5.666666666666667

>>>

>>> 17 //3

5

>>> 17 %3

2

>>> 5 *3 +2

17

** 运算符可以计算次方


>>> 5 **2  # 5 的平方

25

>>> 2 **7  # 2 的 7次方

128

使用_可以获得上次计算的结果            


>>> 4*0.25 +1

2.0

>>> _ * 2

4.0

更多和数字相关的内容,可以参考Python 标准库中的内置类型—数字类型。

下表是其中列举的运算:

1.2 变量

对变量最简单的理解就是把变量看成是数据存放的地方。

以下面的例子说明:

>>> width =20

>>> height =5 *9

>>> width * height

900

我们把20存放在width变量内,5 * 9 存放在height变量内。存放的过程叫给变量赋值,通过=号进行。

后面我们可以用变量进行计算,操作变量就能操作数据:

>>> width * height

900

相当于20 * 5*9。

如果变量没有赋值,不知道它是多少,自然不能使用。

>>> n  # 使用一个没定义的变量,会报错

Traceback (most recent call last):

 File "", line 1, in

NameError: name 'n' is not defined

顺便说一下,变量名也可以是中文:

>>> 宽度=20

>>> 长度=5 *9

>>> 长度*宽度

900

但是主流还是用英文写变量名,所以还是推荐英文变量名。

2. 字符串

除了数字,Python还可以操作文字。在Python中称为字符串,形式上使用单引号’’,或双引号""括起来,这两种写法没什么区别。

>>> 'spam eggs'  # 单引号

'spam eggs'

>>> 'doesn\'t'  # 如果句子中有’,通过\’ 转义,才不会错以为句子结束.

"doesn't"

>>> "doesn't"  # 或者用双引号

"doesn't"

>>> '"Yes," they said.'

'"Yes," they said.'

>>> "\"Yes,\" they said."

'"Yes," they said.'

>>> '"Isn\'t," they said.'

'"Isn\'t," they said.'

我们一般用print输出字符串。


>>> '"Isn\'t," they said.'

'"Isn\'t," they said.'

>>> print('"Isn\'t," they said.')

"Isn't," they said.

>>> s ='First line.\nSecond line.'  # \n 表示换行

>>> s

'First line.\nSecond line.'

>>> print(s)

First line.

Second line.

\会将后面字符转为转义字符,但是在写文件名时会很不方便,这时可以使用原始字符串(raw string)。引号前加r即可。

>>> print('C:\some\name')  # \n会变成转义字符换行

C:\some

ame

>>> print(r'C:\some\name')  #使用原始字符串,内容不变。

C:\some\name

字符串字面值可以包含多行。一种实现方式是使用三重引号:"""..."""或'''...'''。字符串中将自动包括行结束符,但也可以在换行的地方添加一个\来避免此情况。参见以下示例:


print("""\

Usage: thingy [OPTIONS]

    -h                        Display this usage message

    -H hostname               Hostname to connect to

""")

输出如下(请注意开始的换行符没有被包括在内):


Usage: thingy [OPTIONS]

    -h                        Display this usage message

    -H hostname               Hostname to connect to

字符串可以用+合并(粘到一起),也可以用*重复:    


>>> # 3 times 'un', followed by 'ium'

>>> 3 *'un' +'ium'

'unununium'

相邻的两个或多个字符串字面值会自动合并:


>>> 'Py' 'thon'

'Python'

拆分长字符串时,这个功能特别实用:


>>> text = ('Put several strings within parentheses '

...         'to have them joined together.')

>>> text

'Put several strings within parentheses to have them joined together.'

这项功能只能用于两个字面值,不能用于变量或表达式:


>>> prefix ='Py'

>>> prefix 'thon'  # can't concatenate a variable and a string literal

 File "", line 1

   prefix 'thon'

               ^

SyntaxError: invalid syntax

>>> ('un'* 3) 'ium'

 File "", line 1

   ('un'* 3) 'ium'

                  ^

SyntaxError: invalid syntax

合并多个变量,或合并变量与字面值,要用+:


>>> prefix +'thon'

'Python'

字符串是一种不可变序列(sequence)类型,支持索引(index)、切片(slice)操作。和大多数编程语言一样,索引是从0开始的。

 

word = 'Python'
# 使用索引
print(word[0],word[1]) # P y
# 负数索引,从右边开始, 从-1开始。
print(word[-1],word[-2]) # n o
# 切片操作,左闭右开。
print(word[0:2],word[2:5]) # Py tho
# 默认索引,省略开始索引默认从头,省略结束索引,默认到结尾。
print(word[:2], word[4:], word[-2:]) # Py on on
# 字符串数不可变序列,要生成不同的字符串,需要新建一个字符串:
print('J'+word[1:]) # Jython
print(word[:2]+'py') # Pypy

列表(list)也是一种序列类型。用来存放一堆数据。例如,用列表存放一堆


文件名。


列表形式上是用方括号标注,逗号分隔的一组值。


列表可以包含不同类型的元素,但一般情况下,各个元素的类型相同:


>>> squares = [1,4,9,16,25]

>>> squares

[1, 4, 9, 16, 25]

和字符串一样,列表是序列类型。支持索引和切片。


>>> squares[0]  # indexing returns the item

1

>>> squares[-1]

25

>>> squares[-3:]  # slicing returns a new list

[9, 16, 25]

列表还支持合并操作:


>>> squares + [36,49,64,81,100]

[1, 4, 9, 16, 25, 36, 49, 64, 81, 100]

与不可变(immutable)字符串不同, 列表可变(mutable)类型,其内容可以改变:


>>> cubes = [1,8,27,65,125]  # something's wrong here

>>> cubes[3]= 64  # replace the wrong value

>>> cubes

[1, 8, 27, 64, 125]

append()方法可以在列表结尾添加新元素      


>>> cubes.append(216)  # add the cube of 6

>>> cubes.append(7 **3)  # and the cube of 7

>>> cubes

[1, 8, 27, 64, 125, 216, 343]

为切片赋值可以改变列表大小,甚至清空整个列表:


>>> letters = ['a','b','c','d','e','f','g']

>>> letters

['a', 'b', 'c', 'd', 'e', 'f', 'g']

>>> # replace some values

>>> letters[2:5] = ['C','D','E']

>>> letters

['a', 'b', 'C', 'D', 'E', 'f', 'g']

>>> # now remove them

>>> letters[2:5] = []

>>> letters

['a', 'b', 'f', 'g']

>>> # clear the list by replacing all the elements with an empty list

>>> letters[:]= []

>>> letters

[]

还可以嵌套列表(创建包含其他列表的列表),例如:


>>> a = ['a','b','c']

>>> n = [1,2,3]

>>> x = [a, n]

>>> x

[['a', 'b', 'c'], [1, 2, 3]]

>>> x[0]

['a', 'b', 'c']

>>> x[0][1]

'b'


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