Python语法基础之. Task01 变量、运算符与数据类型(1/17)
Python基础——Task01.变量、运算符与数据类型
- 写在前面
- 1. 变量
- 2. 运算符
- 2.1 Python算术运算符
- 2.2 Python比较运算符
- 2.3 Python赋值运算符
- 2.4 Python位运算符
- 2.5 Python逻辑运算符
- 2.6 Python成员运算符
- 2.7 Python身份运算符
- 3. 数据类型
- 3.1 Number（数字）
- 3.2 String（字符串）
- 3.3 List（列表）
- 3.4 Tuple（元组）
- 3.5 Set（集合）
- 3.6 Dictionary（字典）
- 补充：Python数据类型转换
- 写在最后
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Python简介_廖雪峰的博客
Python简介_菜鸟博客
Python语法部分规范：
- 以#开头的语句是注释
- 以:结束时，缩进的语句是为代码块应该始终坚持
- 使用4个空格的缩进
编码
默认情况下，Python 3源码文件以 UTF-8 编码，所有字符串都是 unicode 字符串。 当然你也可以为源码文件指定不同的编码。
标识符
- 第一个字符必须是字母表中字母或下划线’_’。
- 标识符的其他的部分有字母、数字和下划线组成。
- 标识符对大小写敏感。
注：在Python 3中，非-ASCII 标识符也是被允许的。
Python保留字
保留字即关键字，我们不能把它们用作任何标识符名称。Python的标准库提供了一个keyword module，可以输出当前版本的所有关键字：
>>> import keyword
>>> keyword.kwlist
['False', 'None', 'True', 'and', 'as', 'assert', 'break', 'class', 'continue', 'def', 'del', 'elif', 'else', 'except', 'finally', 'for', 'from', 'global', 'if', 'import', 'in', 'is', 'lambda', 'nonlocal', 'not', 'or', 'pass', 'raise', 'return', 'try', 'while', 'with', 'yield']
注释
Python中允许两种注释格式
- 单行注释
a = 3 # 将整型3赋值给变量a
- 多行注释（单引号形式 & 双引号形式）
'''
这是多行注释，用三个单引号
这是多行注释，用三个单引号
'''
"""
这是多行注释，用三个双引号
这是多行注释，用三个双引号
"""
行与缩进
python最具特色的就是使用缩进来表示代码块，不需要使用大括号 {} 。
缩进的空格数是可变的，但是同一个代码块的语句必须包含相同的缩进空格数。
多行语句的换行
Python 通常是一行写完一条语句，但如果语句很长，我们可以使用反斜杠()来实现多行语句，例如：
total = item_one + \
item_two + \
item_three
特别的：在 [], {}, 或 () 中的多行语句，不需要使用反斜杠()，例如：
total = ['item_one', 'item_two', 'item_three',
'item_four', 'item_five']
1. 变量
变量的概念和代数系统中变量是一致的。只不过，变量不仅可以是数字，还可以是任意数据类型。
变量在程序中就是用一个变量名表示了，变量名必须是大小写英文、数字和_的组合，且不能用数字开头，比如：
abc、a1b2c3、_abc 都是合法的；
123abc、123_ 都是非法的；
Python 中的变量不需要声明。每个变量在使用前都必须赋值，变量赋值以后该变量才会被创建。在Python中，等号=是赋值语句，可以把任意数据类型赋值给变量，同一个变量可以反复赋值，而且可以是不同类型的变量。
应该注意的是，这种类型不固定的语言叫做动态语言
事实上，在赋值语句中，诸如：a = ‘ABC123’，python编译器分两步完成：
- 1.在内存中创建了一个
‘ABC123‘的字符串 - 2.在内存中创建了一个名为
a的变量，并把它指向’ABC123’
这就意味着：当一个变量a赋值给另外一个变量b时，实际上是把变量b指向变量a所指向的数据。
多个变量赋值
两种情况：
a = b = c = 1// 同时为多个变量赋值a, b, c = 1, 2, "abc"// 为多个对象指定多个变量
注：常量与变量对立——常量：一经创建赋值后，不能修改的量；在Python中，通常用全部大写的变量名表示常量。
2. 运算符
Python语言支持以下类型的运算符:
- 算术运算符
- 比较（关系）运算符
- 赋值运算符
- 位运算符
- 逻辑运算符
- 成员运算符
- 身份运算符
2.1 Python算术运算符
| 运算符 | 描述 | 实例 |
| + | 加 - 两个对象相加 | a + b 输出结果 31 |
| - | 减 - 得到负数或是一个数减去另一个数 | a - b 输出结果 -11 |
| * | 乘 - 两个数相乘或是返回一个被重复若干次的字符串 | a * b 输出结果 210 |
| / | 除 - x 除以 y | b / a 输出结果 2.1 |
| % | 取模 - 返回除法的余数 | b % a 输出结果 1 |
| ** | 幂 - 返回x的y次幂 | a**b 为10的21次方 |
| // | 取整除 - 向下取接近除数的整数 | >>> 9//2 4 >>> -9//2 -5 |
2.2 Python比较运算符
| 运算符 | 描述 | 实例 |
| == | 等于 - 比较对象是否相等 | (a == b) 返回 False。 |
| != | 不等于 - 比较两个对象是否不相等 | (a != b) 返回 True。 |
| > | 大于 - 返回x是否大于y | (a > b) 返回 False。 |
| < | 小于 - 返回x是否小于y。所有比较运算符返回1表示真，返回0表示假。这分别与特殊的变量True和False等价。注意，这些变量名的大写。 | (a < b) 返回 True。 |
| >= | 大于等于 - 返回x是否大于等于y。 | (a >= b) 返回 False。 |
| <= | 小于等于 - 返回x是否小于等于y。 | (a <= b) 返回 True。 |
2.3 Python赋值运算符
以下假设变量a为10，变量b为20：
| 运算符 | 描述 | 实例 |
| = | 简单的赋值运算符 | c = a + b 将 a + b 的运算结果赋值为 c |
| += | 加法赋值运算符 | c += a 等效于 c = c + a |
| -= | 减法赋值运算符 | c -= a 等效于 c = c - a |
| *= | 乘法赋值运算符 | c *= a 等效于 c = c * a |
| /= | 除法赋值运算符 | c /= a 等效于 c = c / a |
| %= | 取模赋值运算符 | c %= a 等效于 c = c % a |
| **= | 幂赋值运算符 | c **= a 等效于 c = c ** a |
| //= | 取整除赋值运算符 | c //= a 等效于 c = c // a |
2.4 Python位运算符
按位运算符是把数字看作二进制来进行计算的。Python中的按位运算法则如下：
下表中变量 a 为 60，b 为 13二进制格式如下：
a = 0011 1100
b = 0000 1101
-----------------
a&b = 0000 1100
a|b = 0011 1101
a^b = 0011 0001
~a = 1100 0011
| 运算符 | 描述 | 实例 |
| & | 按位与运算符：参与运算的两个值,如果两个相应位都为1,则该位的结果为1,否则为0 | (a & b) 输出结果 12 ，二进制解释： 0000 1100 |
| | | 按位或运算符：只要对应的二个二进位有一个为1时，结果位就为1。 | (a | b) 输出结果 61 ，二进制解释： 0011 1101 |
| ^ | 按位异或运算符：当两对应的二进位相异时，结果为1 | (a ^ b) 输出结果 49 ，二进制解释： 0011 0001 |
| ~ | 按位取反运算符：对数据的每个二进制位取反,即把1变为0,把0变为1。~x 类似于 -x-1 | (~a ) 输出结果 -61 ，二进制解释： 1100 0011， 在一个有符号二进制数的补码形式。 |
| << | 左移动运算符：运算数的各二进位全部左移若干位，由"<<"右边的数指定移动的位数，高位丢弃，低位补0。 | a << 2 输出结果 240 ，二进制解释： 1111 0000 |
| >> | 右移动运算符：把">>"左边的运算数的各二进位全部右移若干位，">>"右边的数指定移动的位数 | a >> 2 输出结果 15 ，二进制解释： 0000 1111 |
2.5 Python逻辑运算符
Python语言支持逻辑运算符，以下假设变量 a 为 10, b为 20:
| 运算符 | 逻辑表达式 | 描述 | 实例 |
| and | x and y | 布尔"与" - 如果 x 为 False，x and y 返回 False，否则它返回 y 的计算值。 | (a and b) 返回 20。 |
| or | x or y | 布尔"或" - 如果 x 是 True，它返回 x 的值，否则它返回 y 的计算值。 | (a or b) 返回 10。 |
| not | not x | 布尔"非" - 如果 x 为 True，返回 False 。如果 x 为 False，它返回 True。 | not(a and b) 返回 False |
2.6 Python成员运算符
除了以上的一些运算符之外，Python还支持成员运算符，测试实例中包含了一系列的成员，包括字符串，列表或元组。
| 运算符 | 描述 | 实例 |
| in | 如果在指定的序列中找到值返回 True，否则返回 False。 | x 在 y 序列中 , 如果 x 在 y 序列中返回 True。 |
| not in | 如果在指定的序列中没有找到值返回 True，否则返回 False。 | x 不在 y 序列中 , 如果 x 不在 y 序列中返回 True。 |
2.7 Python身份运算符
身份运算符用于比较两个对象的存储单元
| 运算符 | 描述 | 实例 |
| is | is 是判断两个标识符是不是引用自一个对象 | x is y, 类似 id(x) == id(y) , 如果引用的是同一个对象则返回 True，否则返回 False |
| is not | is not 是判断两个标识符是不是引用自不同对象 | x is not y ， 类似 id(a) != id(b)。如果引用的不是同一个对象则返回结果 True，否则返回 False。 |
特别的，Python运算符优先级，下表格列出了从最高到最低优先级的所有运算符：
| 运算符 | 描述 |
| ** | 指数 (最高优先级) |
| ~ + - | 按位翻转, 一元加号和减号 (最后两个的方法名为 +@ 和 -@) |
| * / % // | 乘，除，取模和取整除 |
| + - | 加法减法 |
| >> << | 右移，左移运算符 |
| & | 位 'AND' |
| ^ | | 位运算符 |
| <= < > >= | 比较运算符 |
| <> == != | 等于运算符 |
| = %= /= //= -= += *= **= | 赋值运算符 |
| is is not | 身份运算符 |
| in not in | 成员运算符 |
| not and or | 逻辑运算符 |
3. 数据类型
Python3 中有六个标准的数据类型：
- Number（数字）
- String（字符串）
- List（列表）
- Tuple（元组）
- Set（集合）
- Dictionary（字典）
Python3 的六个标准数据类型中：
- 不可变数据（3 个）：Number（数字）、String（字符串）、Tuple（元组）
- 可变数据（3 个）：List（列表）、Dictionary（字典）、Set（集合）
3.1 Number（数字）
Python3 支持 int、float、bool、complex（复数）
在Python 3里，只有一种整数类型 int，表示为长整型，没有 python2 中的 Long
像大多数语言一样，数值类型的赋值和计算都是很直观的
内置的 type() 函数可以用来查询变量所指的对象类型
type(a)
此外还可以用 isinstance 来判断：
isinstance(a, int)
isinstance 和 type 的区别在于：
- type()不会认为子类是一种父类类型
- isinstance()会认为子类是一种父类类型
当你指定一个值时，Number 对象就会被创建：
var1 = 1
var2 = 10
您也可以使用del语句删除一些对象引用。
del语句的语法是：
del var1[,var2[,var3[....,varN]]]
可以通过使用del语句删除单个或多个对象。例如：
del var
del var_a, var_b
注意：
- Python可以同时为多个变量赋值，如a, b = 1, 2。
- 一个变量可以通过赋值指向不同类型的对象。
- 数值的除法包含两个运算符：/ 返回一个浮点数，// 返回一个整数。
- 在混合计算时，Python会把整型转换成为浮点数。
- Python还支持复数，复数由实数部分和虚数部分构成，可以用a + bj,或者complex(a,b)表示， 复数的实部a和虚部b都是浮点型
3.2 String（字符串）
Python中的字符串用单引号 ’ 或双引号 " 括起来，同时使用反斜杠 \ 转义特殊字符。
字符串的截取的语法格式如下：
变量[头下标:尾下标]
- 索引值以 0 为开始值，-1 为从末尾的开始位置
- 加号 + 是字符串的连接符， 星号 * 表示复制当前字符串，紧跟的数字为复制的次数
- Python 使用反斜杠()转义特殊字符，如果你不想让反斜杠发生转义，可以在字符串前面添加一个 r，表示原始字符串
- 另外，反斜杠()可以作为续行符，表示下一行是上一行的延续。也可以使用 “”"…""" 或者 ‘’’…’’’ 跨越多行
- 与 C 字符串不同的是，Python 字符串不能被改变。向一个索引位置赋值，比如word[0] = 'm’会导致错误
3.3 List（列表）
List（列表） 是 Python 中使用最频繁的数据类型。
列表可以完成大多数集合类的数据结构实现。列表中元素的类型可以不相同，它支持数字，字符串甚至可以包含列表（所谓嵌套）。
列表是写在方括号 [] 之间、用逗号分隔开的元素列表。
和字符串一样，列表同样可以被索引和截取，列表被截取后返回一个包含所需元素的新列表。
列表截取的语法格式如下：
变量[头下标:尾下标]
- 加号 + 是列表连接运算符，星号 * 是重复操作
- 与Python字符串不一样的是，
列表中的元素是可以改变的 - List 内置了有很多方法，例如 append()、pop() 等等
注意：
- List写在方括号之间，元素用逗号隔开
- 和字符串一样，list可以被索引和切片
- List可以使用+操作符进行拼接。
- List中的元素是可以改变的。
- Python 列表截取可以接收第三个参数，参数作用是截取的步长，以下实例在索引 1 到索引 4 的位置并设置为步长为 2（间隔一个位置）来截取字符串；如果第三个参数为负数表示逆向读取
3.4 Tuple（元组）
元组（tuple）与列表类似，不同之处在于元组的元素不能修改。元组写在小括号 ()里，元素之间用逗号隔开。元组中的元素类型也可以不相同。
变量(头下标:尾下标)
- 元组与字符串类似，可以被索引且下标索引从0开始，-1 为从末尾开始的位置。也可以进行截取
- 可以把字符串看作一种特殊的元组
- 虽然tuple的元素不可改变，但它可以包含可变的对象，比如list列表
- 构造包含 0 个或 1 个元素的元组比较特殊，所以有一些额外的语法规则
tup1 = () # 空元组
tup2 = (20,) # 一个元素，需要在元素后添加逗号
注意：
- string、list 和 tuple 都属于 sequence（序列）
- 与字符串一样，元组的元素不能修改
- 元组也可以被索引和切片，方法一样
- 注意构造包含 0 或 1 个元素的元组的特殊语法规则
- 元组也可以使用+操作符进行拼接
3.5 Set（集合）
集合（set）是由一个或数个形态各异的大小整体组成的，构成集合的事物或对象称作元素或是成员。
基本功能是进行成员关系测试和删除重复元素。
可以使用大括号{ }或者 set()函数创建集合，注意：创建一个空集合必须用 set()而不是{ }，因为{ }是用来创建一个空字典。
创建格式：
parame = {value01,value02,...}
or
set(value)
3.6 Dictionary（字典）
字典（dictionary）是Python中另一个非常有用的内置数据类型。
列表是有序的对象集合，字典是无序的对象集合。两者之间的区别在于：字典当中的元素是通过键来存取的，而不是通过偏移存取。
字典是一种映射类型，字典用 { }标识，它是一个无序的 键(key) : 值(value)的集合。
键(key)必须使用不可变类型
在同一个字典中，键(key)必须是唯一的
- 构造函数 dict() 可以直接从键值对序列中构建字典
- 另外，字典类型也有一些内置的函数，例如clear()、keys()、values()等
注意：
- 字典是一种映射类型，它的元素是键值对
- 字典的关键字必须为不可变类型，且不能重复
- 创建空字典使用
{ }。
补充：Python数据类型转换
通过几个内置的函数可以执行数据类型之间的转换：这些函数返回一个新的对象，表示转换的值。
| 函数 | 描述 |
| int(x [,base]) | 将x转换为一个整数 |
| float(x) | 将x转换到一个浮点数 |
| complex(real [,imag]) | 创建一个复数 |
| str(x) | 将对象 x 转换为字符串 |
| repr(x) | 将对象 x 转换为表达式字符串 |
| eval(str) | 用来计算在字符串中的有效Python表达式,并返回一个对象 |
| tuple(s) | 将序列 s 转换为一个元组 |
| list(s) | 将序列 s 转换为一个列表 |
| set(s) | 转换为可变集合 |
| dict(d) | 创建一个字典。d 必须是一个 (key, value)元组序列。 |
| frozenset(s) | 转换为不可变集合 |
| chr(x) | 将一个整数转换为一个字符 |
| ord(x) | 将一个字符转换为它的整数值 |
| hex(x) | 将一个整数转换为一个十六进制字符串 |
| oct(x) | 将一个整数转换为一个八进制字符串 |
写在最后
插入表格，并非必须用富文本编辑器——在Markdown中插入表格
- 使用Markdown的表格语法
| 一个普通标题 | 一个普通标题 | 一个普通标题 |
| ------ | ------ | ------ |
| 短文本 | 中等文本 | 稍微长一点的文本 |
| 稍微长一点的文本 | 短文本 | 中等文本 |
| 一个普通标题 | 一个普通标题 | 一个普通标题 |
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| 短文本 | 中等文本 | 稍微长一点的文本 |
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