Python小白零基础入门 —— 变量及简单的数据类型

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最近想着出一个Python小白零基础入门系列的文章，希望能对入门的小伙伴有所帮助，内容会囊括简单的数据类型、列表、字典、循环以及函数的定义，对于一些概念会以图解的方式进行讲解。今天这篇文章就介绍一下Python中的变量以及简单的数据类型，文末还列了一些练手的题目，大家可以边学边练！

一、变量

1、变量是什么

在Python中，变量是用来储存数据的，更直白点，变量和我们小学时接触到的数学中的 x和y一样，都是给某个数据取个名字，只是这里的数据不仅仅局限于数字，还可以是文本、数组等。下方的代码块中，a，b ，c 都是一个变量，各自储存了不同类型的数据。关于具体的数据类型，下面会详细讲。

a = 1   #数字
b = "Python"   #文本
c = [1,2,3,4]     #数组

2、命名规则

就像中国人和美国人取名都有不同规则一样，在Python中，关于变量的命名也有自己的规则。

• 变量名只能包含字母、数字和下划线。同时，变量名不能以数字开头。如var_1 和 _1都是正确的写法，但是1_var 和 1_ 是错误写法。
• 变量名不能包含空格，如果需要分割可使用下划线分割。如 var_1，若写成var 1则会报错。
• 不要将Python关键词和函数名用作变量名，这一条规则等后期你熟悉Python后便自然而然理解了。

二、简单的数据类型

Python中有许多不同的数据类型，这些数据类型也是为了解决实际的问题而产生的，比如记录一个人的年龄我们需要用到数值型，判断一个人的性别需要用到布尔型（是或否），记录一个人的名字就需要用到字符型（文本）。

刚接触编程语言的人可能对布尔型、字符型这类名词感到很陌生，但说白了这些词只是这类数据在计算机语言中的“名字”，就如中国的姓名在英文上是name，类比到生活中所熟悉的文本在计算机中叫字符串。下面会就一些简单的数据类型进行具体的介绍。

数值型

数值型就是咱们平时生活中的数字，在Python中分为两大类，分别是整型和浮点型。

1、整型（int）

整型就是数学中的整数，如1，100，123，-123

2、浮点型（float）

浮点数就是小数，之所以称为浮点数，是因为按照科学记数法表示时，一个浮点数的小数点位置是可变的，比如，1.23x10^9和12.3x108是完全相等的。浮点数如1.23，3.14，-9.01 等

在Python中，可以对数值型数据执行加（+）减（-）乘（*）除（/）以及乘方（**）等运算。

In [25]: a = 2
In [26]: b = 3
In [27]: c = 4.5

In [28]: a + b
Out[28]: 5

In [29]: a - b
Out[29]: -1

In [30]: a * c
Out[30]: 9.0

In [31]: c / b
Out[31]: 1.5

In [32]: a ** b
Out[32]: 8

布尔型

布尔型变量是有两种逻辑状态的变量，它包含两个值：真和假，在Python中表示为True 和 False。对布尔型变量可以进行与（and），或（or），非（NOT）的运算，什么是与或非？通过例子来看一下：

# 与：只有同时为True时最终结果才为True
In [35]: True and True
Out[35]: True

In [36]: True and False
Out[36]: False
    
# 或：只要有一个为True结果即为True
In [38]: True or True
Out[38]: True

In [39]: True or False
Out[39]: True

# 非：对原逻辑词的否定
In [41]: not True
Out[41]: False

In [42]: not False
Out[42]: True

In [43]: not (True or False)
Out[43]: False

当然进行关系运算（或称比较运算）也可以产生布尔值，关系运算有以下6种

符号	含义	符号	含义
>	大于	>=	大于等于
<	小于	<=	小于等于
==	等于	!=	不等于

In [46]: 30 > 500
Out[46]: False

In [47]: 2 == 5
Out[47]: False

In [48]: 2**10 < 5**6
Out[48]: True

字符串

字符串就是一系列的字符。在Python中，用引号（单引号或双引号）括起来的都是字符串，在上面也提到过，字符串就是我们平常见到的文本数据，如下所示：

"Hello world.I like Python."
'I like Python, too.'

字符串有许多的使用方式，下面列举出了一些常见的操作：

In [49]: a = " Hello"    #创建字符串" Hello"并存储到a变量中
In [50]: b = " world "   #创建字符串" world "并存储到b变量中
    
# 1.字符串的拼接
In [51]: c = a + b
In [52]: c
Out[52]: ' Hello world '

# 2.将字符串中的字母全部转换为大写
In [53]: c.upper()
Out[53]: ' HELLO WORLD '

# 3.将字符串中的字母全部转换为小写
In [54]: c.lower()
Out[54]: ' hello world '

# 4.将字符串中的单词首字母大写化
In [55]: c.title()
Out[55]: ' Hello World '

# 5.去掉字符串中左右的空格
In [57]: c.strip()
Out[57]: 'Hello world'

# 6.去掉字符串中左边的空格
In [58]: c.lstrip()
Out[58]: 'Hello world '

# 7.去掉字符串中右边的空格
In [59]: c.rstrip()
Out[59]: ' Hello world'

# 8.将单词"world"替换为"python"
In [60]: c.replace("world","python")
Out[60]: ' Hello python '

如果你要实现从字符串中获取一段子字符串的话，就涉及到字符串的索引操作（俗称切片），可以使用 [头下标:尾下标:步长] 来截取相应的字符串，其中下标是从 0 开始算起（从左往右的话），截取的时候不会包含尾下标对应的字符，下标可以为空表示取到头或尾。如下图：

In [67]: string = "Python"
    
# 获取第3个字符
In [68]: string[2]
Out[68]: 't'

#获取前三个字符，可以看到'h'并不包含在内
In [69]: string[0:3]  
Out[69]: 'Pyt'

#从右往左获取第四个字符
In [70]: string[-4]
Out[70]: 't'

#从头截取到第5个字符
In [78]: string[:5] #和string[0:5]等价
Out[78]: 'Pytho'

涉及到步长的操作：

#从第1个元素到第5个元素，每隔两个元素截取一个
#方向为正，步长为2
In [73]: string[:5:2]
Out[73]: 'Pto'
#图解如下

#从索引为-1到-3位置（到不了-4），每隔两个元素截取一个
#方向为负，步长为2
In [74]: string[-1:-4:-2]
Out[74]: 'nh'
#图解如下

数据类型之间的转化

当然，上述的这些数据类型也是可以相互转换的，直接来看看实际的例子，这里主要看数字字符串（如”123“）和数值之间的相互转换。

In [79]: a = 1
In [80]: b = "2"

#数值型转换为字符串
In [81]: str(a)
Out[81]: '1'

#数字字符串转换为数值
In [82]: int(b)
Out[82]: 2

三、练习题

1. a=100，b=2，求a+b，a/b，a×b，和 a^b

2. str(1) + "1" 和 int("1") + 1有什么区别

3. False and (not False) 和 True or False and False 返回什么值

4. 已有字符串 string = " What is Your Name? "

   ①去掉首尾空格

   ②截取前三个字母

   ③将What替换为Which

   ④将所有单词的首字母变成大写的

   ⑤将所有字符变成大写

   ⑥将所有字符变成小写的

   ⑦将字符串反转成' ?emaN ruoY si tahW '

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