【python]变量及简单数据类型

目录

1.常量和表达式

2 变量和类型

（1）引入变量

（2）变量的语法

  1 定义变量

2 使用变量

（3）变量的类型

1 整数int

2 浮点数（小数）float

3 字符串

4 布尔

5 其他

为什么要有这么多类型？

3 动态类型特征

4 注释

定义

语法

规范

5 输入输出

（1)和用户交互

（2）通过控制台输出

(3)通过控制台输入

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1.常量和表达式

我们可以把python当成一个计算器，来进行一些算数运算

例如：

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

运算结果如下：

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).

我们发现，第三个运行的结果为1.6666665    在学习c语言或者java时，整数除以整数，结果还是整数，并且会把小数部分直接舍弃。但是在python中，没有这样的规则（也不遵守四舍五入规则0，会保留小数部分，遵循IEE754标准，这套规则下，在内存中表示浮点数的时候，可能会存在微小的误差，所以此处的是1.6666665

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.

例：给定四个分数, 67.5, 89.0, 12.9, 32.2 , 编写代码, 求这四个分数的平均数.

​
print( (67.5 + 89.0 + 12.9 + 32.2) / 4 )​

2 变量和类型

有时, 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.

（1）引入变量

示例：

给定四个分数, 67.5, 89.0, 12.9, 32.2 , 编写代码, 求这四个分数的方差. 
PS: 方差的计算过程: 取每一项, 减去平均值, 计算平方, 再求和, 最后除以 (项数 - 1) 此处的平均值，会在后面重复使用

计算过程如下：

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)

注意:
avg, total, result 均为变量. 
** 在 Python 中表示乘方运算. ** 2 即为求平方

变量可以视为是一块能够容纳数据的空间

（2）变量的语法

  1 定义变量

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:
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.

2 使用变量

a = 10
print(a)
a = 20//修改a的值
print(a)

a = 10
b = 20
a = b//用一个变量的值赋给另一个变量
print(a)
print(b)

（3）变量的类型

1 整数int

a = 10
print(type(a))

运行的结果为：

<class 'int'>

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

python中的变量的类型，不需要在定义变量的时候显示声明，而是只依靠初始化语句，根据初始化的值的类型来进行确定的

2 浮点数（小数）float

a = 0.5
print(type(a))

运行结果为:

<class 'float'>

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.

python的一个设计哲学：解决一个问题，只提供一种方案

3 字符串

字符串：把一个个字符，放到一起（英文字母，阿拉伯数字，标点符号，汉字符号，都认为是字符）

python中要求，使用引号把一系列的字符引起来就构成了字符串（用单引号或双引号都行）

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

运行结果：此处的str就表示字符串

<class 'str'>

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))​

可以使用+针对两个字符串拼接

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

注意：此处是两个字符串相加，不能拿字符串和整数/浮点数相加

字符串还有其他的操作方式，在后面讲解

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)

运行结果是：

<class 'bool'>
<class 'bool'>

布尔类型在后续的逻辑判断，非常有用

5 其他

除上述类型之外，python中还有list,truple,dict等类型，等到后面介绍

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的空间

例如 float 类型在内存中占据 8 个字节.

 (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. 
 
总结: 类型系统其实是在对变量进行 "归类". 相同类型的变量(数据) 往往具有类似的特性和使用规则.

3 动态类型特征

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))

运行结果为：

<class 'int'>
<class 'str'>

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).

4 注释

定义

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.

例如：

# 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)

形如上述代码, 如果没有注释, 直接阅读, 是不容易 get 到代码的含义是计算方差. 但是通过加了一行注释解释一下, 就让人一目了然了.

PS: 代码的第一目标是容易理解, 第二目标才是执行正确. 
写注释不光是为了方便别人来理解, 也是方便三个月之后的自己理解.

语法

Python 中有两种风格的注释. 
(1) 注释行
使用 # 开头的行都是注释

# 这是一行注释.

(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
"""

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).

5 输入输出

（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.

windows 自带的 cmd 程序, 也可以视为是控制台.

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.

（2）通过控制台输出

Python 使用 print 函数输出到控制台.

print('hello')

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)

输出结果为：

10
True

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

示例: 输出 num = 10

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

输出结果为：

num = 10

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.

(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}')

输入结果为：这里假设输入的整数为10

请输入一个整数：10
你输入的整数时 10

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}')

输出结果为：假设这里a输入的整数为10  b为20

请输入第一个整数：10
请输入第二个整数：20
a + b = 1020

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}')

运算结果为：

请输入第一个整数：10
请输入第二个整数：20a + b = 30

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.

代码示例: 输入 4 个小数, 求 4 个小数的平均值.

a = input('请输入第一个数字: ')
b = input('请输入第二个数字: ')
c = input('请输入第三个数字: ')
d = input('请输入第四个数字: ')a = float(a)
b = float(b)
c = float(c)
d = float(d)avg = (a + b + c + d) / 4
print(f'平均值: {avg}')

此处为了输入 4 个数字, 执行了四次 input. 如果是读取任意多个数字怎么办呢? 这个时候就需要用
到循环了. 后面再介绍.