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  • 系列文章目录
  • 导语
  • 变量
    • 变量的定义与使用
  • 数据类型
    • 数字类型
      • 整数
      • 浮点数
      • 复数
    • 字符串类型
    • 布尔类型
    • 数据类型转换
  • 运算符
    • 运算符的优先级
  • 结语

导语

欢迎来到本篇博客,如果你是一个完全零基础的 Python 初学者,想要了解有关变量、数据类型和运算符的基础知识,那么你来对地方了!本文将带领你逐步入门 Python 编程语言的核心概念,让你轻松掌握这些重要的基础知识。

变量

在 Python 中,变量是用来存储数据的容器。你可以将变量看作是给数据起了一个名字,通过这个名字可以方便地引用和操作数据。

变量的定义与使用

在 Python 中,定义变量非常简单,不需要先声明变量类型,只需要给变量取一个名字,并使用等号将其与数据关联起来。例如:

x = 5message = "Hello, world!"

上面的例子中,我们定义了两个变量:xmessagex 存储了整数值 5,message 存储了字符串值 “Hello, world!”。

但是变量的命名并不是任意的,应遵循以下几条规则

  • 变量名必须是一一个有效的标识符。
  • 变量名不能使用 Python 中的保留字。
  • 慎用小写字母 1 和大写字母 O。
  • 应选择有意义的单词作为变量名。

另外,Python 是一种动态类型的语言,也就是说,变量的类型可以随时变化。例如,创建变量 myname,并赋值为字符串“生化危机”,然后输出该变量的类型,可以看到该变量为字符串类型,再将变量赋值为数值 505,并输出该变量的类型,可以看到该变量为整型。执行过程如下:

>>> myname = "生化危机"# 字符串类型的变量>>> print(type(myname))>>> myname = 505# 整型的变量>>> print(type(myname))

在 Python 语言中,使用内置函数 type() 可以返回变量类型。

在 Python 中,允许多个变量指向同一个值。例如:将两个变量都赋值为数字 2048,再分别应用内置函数 id() 获取变量的内存地址,将得到相同的结果。执行过程如下:

>>> no = number = 2048>>> print(id(no))2863084519568>>> print(id(number))2863084519568

在 Python 语言中,使用内置函数 id() 可以返回变量所指的内存地址。

数据类型

Python 中有多种数据类型,每种类型用于存储不同种类的数据。以下是 Python 中常见的数据类型:

数字类型

在 Python 中,数字类型主要包括整数、浮点数和复数。

整数

整数用来表示整数数值,即没有小数部分的数值。在 Python 中,整数包括正整数、负整数和 0,并且它的位数是任意的(当超过计算机自身的计算功能时,会自动转用高精度计算),如果要指定一个非常大的整数,只需要写出其所有位数即可。

整数类型包括十进制整数、八进制整数、十六进制整数和二进制整数。

  • 十进制整数

    十进制整数的表现形式大家都很熟悉。例如,下面的数值都是有效的十进制整数。

    3141 5926535897932384626
    66666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666
    -2018
    0

    注意:十进制数不能以 0 作为开头(0 除外)。

  • 八进制整数

    由 0~7 组成,进位规则是 “逢八进一”,并且以 0o/0O 开头的数,如 0o123(转换成十进制数为 83)、-0o123(转换成十进制数为 -83)。

  • 十六进制整数

    由 0~9,A~F 组成,进位规则是 “逢十六进一”,并且以 0x/0X 开头的数,如 0x25(转换成十进制数为 37)、0Xb01e(转换成十进制数为 45086)。

  • 二进制整数

    只有 0 和 1 两个基数,进位规则是 “逢二进一”,并且以 0b/0B 开头的数。 如 0b101(转换为十进制数为 5)、0b1010(转换为十进制为 10)。

浮点数

浮点数由整数部分和小数部分组成,主要用于处理包括小数的数。例如,1.414、0.5、-1.732、3.1415926535897932384626等。浮点数也可以使用科学计数法表示。例如,2.7e2、 3.14e5 和 6.16e-2等。

注意:在使用浮点数进行计算时,可能会出现小数位数不确定的情况。例如,计算 0.1+0.1 时,可以得到想要的结果 0.2,而计算 0.1+0.2 时,却得到 0.30000000000000004 (想要的结果为 0.3)。

对于这种情况,所有语言都存在这个问题,暂时忽略多余的小数位数即可。

复数

Python 中的复数与数学中的复数的形式完全一致,都是由实部和虚部组成,并且使用 j 或 J 表示虛部。当表示一个复数时,可以将其实部和虚部相加,例如,一个复数,实部为 3.14,虚部为 12.5j,则这个复数为 3.14+12.5j。

字符串类型

字符串就是连续的字符序列,可以是计算机所能表示的一一切字符的集合。在 Python 中,字符串属于不可变序列,通常使用单引号 “ ’ ’ ”、双引号 “ ” ” ” 或者三引号“ ‘’’ ‘’’ ”括起来。这三种引号形式在语义上没有差别,只是在形式上有些差别。其中单引号和双引号中的字符序列必须在一行上,而三引号内的字符序列可以分布在连续的多行上

注意:字符串开始和结尾使用的引号形式必须一致。另外当需要表示复杂的字符串时,还可以进行引号的嵌套。例如,下面的字符串也都是合法的。

‘在 Python 中也可以使用双引号(” “)定义字符串’
” ‘(… )nnn’ 也是字符串”
‘’’ ‘—’ “__” *** ‘’’

Python 中的字符串还支持转义字符。所谓转义字符是指使用反斜杠 “\” 对一些特殊字符进行转义。常用的转义字符如下表所示。

转义字符说明
\续行符
\n换行符
\0
\t水平制表符,用于横向跳到下一制表位
双引号
单引号
\一个反斜杠
\f换页
\0dd八进制数,dd 代表的字符,如 \012 代表换行
\xhh十六进制数,hh 代表的字符,如 \x0a 代表换行

注意:在字符串界定符的前面加上字母 r(或 R),那么该字符串将原样输出,其中的转义字符将不进行转义。例如,输出字符串“ “失望之酒\x0a机会之杯” ”将正常输出转义字符换行,而输出字符串“ r”失望之酒\x0a机会之杯” ”,则原样输出,执行结果如下所示。

>>> print("失望之酒\x0a机会之杯")失望之酒机会之杯>>> print(r"失望之酒\x0a机会之杯")失望之酒\x0a机会之杯

布尔类型

布尔类型主要用来表示真或假的值。在 Python 中,标识符 True 和 False 被解释为布尔值。另外,Python 中的布尔值可以转化为数值,其中 True 表示 1,而 False 表示 0。

说明:Python 中的布尔类型的值可以进行数值运算,例如,“False + 1” 的结果为 1。但是不建议对布尔类型的值进行数值运算。

在 Python 中,所有的对象都可以进行真值测试。其中,只有下面列出的几种情况得到的值为假,其他对象在 if 或者 while 语句中都表现为真。

  • False 或 None.
  • 数值中的零,包括0、0.0、虚数0。
  • 空序列,包括字符串、空元组、空列表、空字典。
  • 自定义对象的实例,该对象的 __bool__ 方法返回 False,或 __len__ 方法返回 0。

数据类型转换

Python 是动态类型的语言(也称为弱类型语言),虽然不需要先声明变量的类型,但有时仍然需要用到类型转换。在 Python 中,提供了如下表所示的函数进行各数据类型间的转换。

函数作用
int(x)将 x 转换成整数类型
int(x,n)将 n 进制的字符串 x 转换成整数类型
float(x)将 x 转换成浮点数类型
complex(real [,imag])创建一个复数
str(x)将 x 转换为字符串
repr(x)将 x 转换为表达式字符串
eval(str)计算在字符串中的有效 Python 表达式,并返回一个对象
chr(x)将整数 x 转换为一个字符
ord(x)将一个 ASCII 字符 x 转换为它对应的整数值
hex(x)将一个整数 x 转换为一个十六进制字符串
oct(x)将一个整数 x 转换为一个八进制的字符串
bin(x)将一个整数 x 转换为一个二进制的字符串

运算符

Python 提供了丰富的运算符,用于执行各种数学和逻辑操作。以下是一些常用的运算符:

  • 算术运算符:用于执行基本的数学运算,如加法、减法、乘法、除法、求余、取整除和幂。例如 +, -, *, /, %, //, **

  • 赋值运算符:用于将值赋给变量。例如 =, +=, -=, *=, /=, %=, //=, **=

  • 比较(关系)运算符:用于比较两个值的大小关系,返回布尔值(True 或 False)。例如 >, =, <=

  • 逻辑运算符:用于组合多个条件,返回布尔值。例如 and, or, not

  • 成员运算符:用于检查元素是否存在于某个集合中。例如 in, not in

  • 位运算符:位运算符是把数字看作二进制数来进行计算的,因此,需要先将要执行运算的数据转换为二进制,然后才能执行运算。Python 中的位运算符有位与、位或、位异或、位取反、左移位和右移位,&, |, ^, ~, <>

注意

  • 使用除法(/ 或 //)运算符和求余运算符时,除数不能为 0,否则将会出现异常。

  • 混淆 “ = ” 和 “ == ” 是编程中最常见的错误之一。很多语言(不只是 Python)都使用了这两个符号,另外每天都有很多程序员用错这两个符号。“ = ” 是赋值运算符,“ == ” 是比较运算符。

  • 在 Python 中,当需要判断一个变量是否介于两个值之间时,可以采用 “值1<变量<值2” 的形式,如 “0

运算符的优先级

所谓运算符的优先级,是指在应用中哪一一个 运算符先计算,哪-一个后计算,Python 运算符的运算规则是

  • 优先级高的运算先执行,优先级低的运算后执行。
  • 同优先级的操作按照从左到右的顺序进行。
  • 可以使用 “()” 调整计算的优先级,括号内的运算最先执行。

下表按从高到低的顺序列出了运算符的优先级,同一行中的运算符具有相同优先级。

运算符说明
**
~、+、-取反、正号和负号
*、/、%、//算术运算符
+、-算术运算符
<>位运算符中的左移和右移
&位运算符中的位与
^位运算符中的位异或
|位运算符中的位或
<、、>=、!=、==比较运算符

结语

希望通过本篇博客,你对 Python 中的变量、数据类型和运算符有了更清晰的理解。这些是你开始编写 Python 程序的基础,将会在你的编程旅程中起到重要的作用。祝你在学习 Python 的过程中取得成功!