大数据技术之_23_Python核心基础学习_01_计算机基础知识 + Python 入门 （9.5小时）
大数据技术之_23_Python核心基础学习_01
- 第一章 计算机基础知识
- 1.1 课程介绍
- 1.2 计算机是什么
- 1.3 计算机的组成
- 1.4 计算机的使用方式
- 1.5 windows 的命令行
- 1.6 环境变量（environment variable）
- 1.7 path 环境变量
- 1.8 进制
- 1.9 文本文件和字符集
- 1.10 Sublime Text 3
- 第二章 Python 入门
- 2.1 什么是计算机语言
- 2.2 编译型语言和解释型语言
- 2.3 Python 的介绍
- 2.4 Python 开发环境搭建
- 2.5 Python 的交互界面
- 2.6 Python 和 Sublime 的整合
- 2.7 几个概念区分
- 2.8 基本语法
- 2.9 字面量和变量
- 2.10 变量和标识符
- 2.11 数据类型
- 2.11.1 数值类型
- 2.11.2 字符串类型
- 2.11.3 4 种格式化字符串的方式
- 2.11.4 字符串复制
- 2.11.5 布尔值 和 空值
- 2.12 类型检查
- *2.13 对象（object）
- 2.14 对象的结构
- 2.15 变量和对象
- 2.16 类型转换
- 2.17 运算符(操作符)
- 2.17.1 算术运算符
- 2.17.2 赋值运算符
- 2.17.3 比较运算符（关系运算符）
- 2.17.4 逻辑运算符
- 2.17.4 条件运算符（三元运算符）
- 2.17.5 运算符的优先级
第一章 计算机基础知识
1.1 课程介绍
课程名称：Python 基础视频教程
讲师：尚硅谷教育，李立超（[email protected]）
面向的层次：From Zero to Hero（从入门到精通）
学习方法：认真听讲，多敲代码
必备技能：
① 计算机基本操作
② 打字的速度
③ 英语（能阅读基本的英文文档）
1.2 计算机是什么
在现实生活中，越来越无法离开计算机了
电脑、笔记本、手机、游戏机、汽车导航、智能电视、…
计算机就是一个用来计算的机器！！！
目前来讲，计算机只能根据人类的指令来完成各种操作，人让它干嘛他就得干嘛。
所以我们学习计算机，就是学习如何控制计算机！！！
1.3 计算机的组成
计算机由两部分组成：硬件 和 软件
硬件包含：键盘、鼠标、显示器、CPU、主板、内存、硬盘、…
硬件是看的见摸得着的。
软件包含：系统软件（Windows、MacOS、Linux）和应用软件（Office 、QQ、绝地求生）
软件是看的见摸不着的，软件负责控制计算机中的硬件。
1.4 计算机的使用方式
我们必须要通过软件来对计算机完成各种操作，但是注意，软件中并不是所有的功能都会对用户开放，用户需要调用软件提供的接口（Interface 交互界面）来操作计算机。
用户界面分成两种：TUI（文本交互界面）和 GUI（图形化交互界面）
1.5 windows 的命令行
命令行就是文本交互界面，通过命令行可以使用一个一个的指令来操作计算机。
任何的计算机的操作系统中都包含有命令行（windows、linux、macOS）
命令行有多个不同的名字：
命令行、命令行窗口、DOS 窗口、命令提示符、CMD 窗口、Shell、终端、Terminal
• 练习1：通过搜索引擎来搜索一下，各个操作系统当中的命令行窗口的样式。
• 练习2：尝试使用多种方式进入到你的系统的命令行，并且观察你的和我的有什么区别？
• 练习3：通过搜索引擎搜索一下其他的一些常用 DOS 命令，并尝试使用一些命令的选项。
1.如何进入到命令行
win键 + R 出现运行窗口，输入cmd，然后回车
2.命令行的结构
- 版本及版权声明（一般没有什么用）
Microsoft Windows [版本 10.0.17763.475]
(c) 2018 Microsoft Corporation。保留所有权利。
- 命令提示符
C:\Users\bruce>
C:
- 当前所在的磁盘根目录
- 可以通过 x: 来切换盘符（x表示你的盘符）
\Users\bruce
- 所在磁盘的路径，当前所在的文件夹
- cd 来切换目录
>
- 命令提示符，在大于号后边可以直接输入指令
3.常用的 dos 命令
dir 查看当前目录下的所有文件（夹）
cd 进入到指定的目录
. 表示当前目录
.. 表示上一级目录
md 创建一个目录
rd 删除一个目录
del 删除一个文件
cls 清除屏幕
命令的语法：
命令 [参数] [选项]
4.小技巧
- 方向键上下，查看命令的历史记录
- tab 键自动补全命令
1.6 环境变量（environment variable）
环境变量指的就是操作系统当中的一些变量。
可以通过修改环境变量，来对计算机进行配置（主要是来配置一些路径的）。
1.查看环境变量
> 右键 -> 计算机（此电脑） -> 选择属性
> 系统界面左侧选择 -> 高级系统设置
> 选择环境变量
环境变量界面分成了两个部分，上边是用户环境变量，下边是系统环境变量
建议：只修改用户的环境变量，不要修改系统的环境变量。
2.添加环境变量
> 通过新建按钮添加环境变量
> 一个环境变量可以由多个值，值与值之间使用;（英文）隔开
3.修改环境变量
> 通过编辑按钮来修改环境变量
4.删除环境变量
> 通过删除按钮来删除环境变量
• 练习4：进入到环境变量的界面，创建一个 USERNAME 环境变量，修改 USERNAME 环境变量，并尝试添加多个值，然后删除 USERNAME 环境变量。
1.7 path 环境变量
path 环境变量中保存的是一个一个的路径。
当我们在命令行中输入一个命令（或访问一个文件时），
• 系统会首先在当前目录下寻找，如果找到了则直接执行或打开。
• 如果没有找到，则会依次去 path 环境变量的路径中去寻找，直到找到为止。
• 如果 path 环境变量中的路径都没有找到，则报错。如下：
• ‘xxx’ 不是内部或外部命令，也不是可运行的程序或批处理文件。
我们可以将一些经常需要访问到的文件会程序的路径，添加到path环境变量中，
这样我们就可以在任意的位置访问到这些文件了
注意事项：
1.如果环境变量中没有path，可以手动添加
2.path 环境变量不区分大小写，PATH Path path 均可
3.修改完环境变量必须重新启动命令行窗口
4.多个路径之间使用;隔开
• 练习5：在桌面创建一个 hello 文件夹，文件中创建一个 abc.txt 输入随意的内容，然后将 hello 的路径添加到 path 环境变量中，尝试在任意位置访问 abc.txt，最后将 hello 路径从 path 环境变量中删除。
1.8 进制
- 十进制（最常用的进制）
- 十进制就是满十进一的进制
- 十进制当中一共有 10 个数字
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9
- 十进制如何计数
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 。。。 19 20 。。。29 30
- 二进制（计算机底层使用的进制）
- 满二进一
- 二进制中一共有 2 个数字
0 1
- 二进制如何计数
0 1 10 11 100 101 110 111 1000
- 所有的数据在计算机底层都是以二进制的形式保存的，计算机只认二进制。
- 可以将内存想象为一个一个的小格子，小格子中可以存储一个0或一个1。
- 内存中的每一个小格子，我们称为 1bit（位）。
bit 是计算机中的最小的单位
byte 是我们最小的可操作的单位
8bit = 1byte（字节）
1024byte = 1kb（千字节）
1024kb = 1mb（兆字节）
1024mb = 1gb（吉字节）
1024gb = 1tb（太字节）
。。。
- 八进制（一般不用）
- 满八进一
- 八进制中一共有 8 个数字
0 1 2 3 4 5 6 7
- 八进制如何计数
0 1 2 3 4 5 6 7 10 11 。。。 17 20 。。。27 30
- 十六进制
- 满十六进一
- 十六进制中一共有 16 个数字
由于十六进制是满 16 才进位，所以十六进制中引入了a b c d e f来表示 10 11 12 13 14 15
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 a b c d e f
- 十六进制如何计数
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 a b c d e f 10 11 12 。。。 1a 1b 1c 1d 1e 1f
20 21 22 。。。 2a 2b 2c 2d 2e 2f 30
- 我们在查看二进制数据时，一般会以十六进制的形式显示。
1.9 文本文件和字符集
- 文本分成两种，一种叫做纯文本，还有一种叫做富文本。
- 纯文本中只能保存单一的文本内容，无法保存内容无关的东西（字体、颜色、图片、......）
- 富文本中可以保存文本以外的内容（word 文档）
- 在开发时，编写程序使用的全都是纯文本！
- 纯文本在计算机底层也会转换为二进制保存，
将字符转换为二进制码的过程，我们称为 编码
将二进制码转换为字符的过程，我们称为 解码
编码和解码时所采用的规则，我们称为 字符集
- 常见的字符集：
ASCII
- 美国人编码，使用 7 位来对美国常用的字符进行编码。
- 包含 128 个字符
ISO-8859-1
- 欧洲的编码，使用 8 位。
- 包含 256 个字符
GB2312
GBK
国标码，中国的编码。
Unicode
万国码，包含世界上所有的语言和符号，编写程序时一般都会使用 Unicode 编码。
Unicode 编码有多种实现：UTF-8、UTF-16、UTF-32
最常用的就是 UTF-8
- 乱码
编写程序时，如果发现程序代码出现乱码的情况，就要马上去检查字符集是否正确。
1.10 Sublime Text 3
- 纯文本编辑器
- Package Control（Sublime 的包管理器）
- Sublime Text3 中的插件，通过该插件可以向 Sublime 中安装新的包。
• 练习6：
1、安装 Sublime Text3
2、在 Sublime 中安装 Package Control
3、通过 Package Control 安装 Sublime 的中文语言包
4、尝试为你的 Sublime 安装新的主题（通过搜索引擎搜索）
注意：由于 packagecontrol.io 被墙了，需要使用全局的梯子可以解决问题（推荐使用全局的梯子），或者可以离线安装 Package。
第二章 Python 入门
2.1 什么是计算机语言
计算机就是一台用来计算机的机器，人让计算机干什么计算机就得干什么！
需要通过计算机的语言来控制计算机（编程语言）！
计算机语言其实和人类的语言没有本质的区别，不同点就是交流的主体不同！
计算机语言发展经历了三个阶段：
机器语言
- 机器语言通过二进制编码来编写程序。
- 执行效率好，编写起来太麻烦。
符号语言（汇编）
- 使用符号来代替机器码。
- 编写程序时，不需要使用二进制，而是直接编写符号。
- 编写完成后，需要将符号转换为机器码，然后再由计算机执行。
符号转换为机器码的过程，称为汇编。
将机器码转换为符号的过程，称为反汇编。
- 汇编语言一般只适用于某些硬件，兼容性比较差。
高级语言
- 高级语言的语法基本和现在英语语法类似，并且和硬件的关系没有那么紧密了。
- 也就是说我们通过高级语言开发程序可以在不同的硬件系统中执行。
- 并且高级语言学习起来也更加的容易，现在我们知道的语言基本都是高级语言。
- C、C++、C#、Java、JavaScript、Python、Scala、Go、PHP、......
2.2 编译型语言和解释型语言
计算机只能识别二进制编码（机器码），所以任何的语言在交由计算机执行时必须要先转换为机器码，也就是像 print('hello') 必需要转换为类似 1010101 这样的机器码。
根据转换时机的不同，语言分成了两大类：
编译型语言
- C语言
- 编译型语言，会在代码执行前将代码编译为机器码，然后将机器码交由计算机执行。
- a(源码) --> 编译器 --> b(编译后的机器码)
- 特点：
执行速度特别快
跨平台性比较差
解释型语言
- Python JS Java
- 解释型语言，不会在执行前对代码进行编译，而是在执行的同时一边执行一边编译。
- a（源码）--> 解释器 --> 解释执行
- 特点：
执行速度比较慢
跨平台性比较好
2.3 Python 的介绍
Python 是解释型语言。
Python（英国发音：/ˈpaɪθən/ 美国发音：/ˈpaɪθɑːn/），是一种广泛使用的高级编程语言，属于通用型编程语言，由 【吉多·范罗苏姆(龟叔)】 创造，第一版发布于 1991 年。可以视之为一种改良（加入一些其他编程语言的优点，如面向对象）的 LISP。作为一种解释型语言，Python 的设计哲学强调代码的可读性和简洁的语法（尤其是使用空格缩进划分代码块，而非使用大括号或者关键词）。相比于 C++ 或 Java，Python 让开发者能够用更少的代码表达想法。不管是小型还是大型程序，该语言都试图让程序的结构清晰明了。
Life is short, you need Python. （人生苦短，我用 Python。）
Python 的用途：
WEB应用(网站)，不突出应用
Facebook、豆瓣、谷歌后台、......
爬虫程序，突出应用
科学计算，突出应用
计算能力强，精度高
自动化运维
Linux 服务器，脚本
大数据
ETL
云计算
阿里云、腾讯云、京东云、....
桌面软件/游戏
人工智能，突出应用
阿尔法狗、...
......
2.4 Python 开发环境搭建
开发环境搭建就是安装 Python 的解释器。
Python 的解释器分类：
CPython（官方）
用 C 语言编写的 Python 解释器
PyPy
用 Python 语言编写的 Python 解释器
IronPython
用 .net 编写的 Python 解释器
Jython
用 Java 编写的 Python 解释器
步骤：
1. 下载安装包 python-3.7.2.exe，是用 C 语言编写的 Python 解释器
- 3.x
- 2.x
3.x 与 2.x 不兼容
2. 安装（傻瓜式安装）
3. 打开命令行窗口，输入 python 出现如下内容：
Python 3.7.2 (tags/v3.7.2:9a3ffc0492, Dec 23 2018, 23:09:28) [MSC v.1916 64 bit (AMD64)] on win32
Type "help", "copyright", "credits" or "license" for more information.
>>>
2.5 Python 的交互界面
当我们通过命令行来输入 Python，所进入到的界面就是 Python 的交互界面。
结构：
版本和版权声明：
Python 3.7.2 (tags/v3.7.2:9a3ffc0492, Dec 23 2018, 23:09:28) [MSC v.1916 64 bit (AMD64)] on win32
Type "help", "copyright", "credits" or "license" for more information.
>>>
命令提示符：
>>>
在命令提示符后可以直接输入 Python 的指令！输入完的指令将会被 Python 的解释器立即执行！
安装 Python 的同时，会自动安装一个 Python 的开发工具 IDLE，通过 IDLE 也可以进入到交互模式。如下图所示：
但是不同的是，在 IDLE 中可以通过 TAB 键来查看语句的提示。
IDLE 实际上就是一个交互界面，但是他可以有一些简单的提示，并且可以将代码保存。
交互模式只能你输入一行代码，它就是执行一行，所以他并不适用于我们日常的开发！ 仅可以用来做一些日常的简单的测试！
我们一般会将 Python 代码编写到一个 py 文件中，然后通过 python 指令来执行文件中的代码。如下图所示：
• 练习7：
自己尝试创建一个py文件，并向文件中写入python打印语句（print…），然后执行该文件。如果你的系统的扩展名无法修改，请尝试自行 baidu！答：因为 windows 系统中默认是隐藏文件扩展名和类型。需要我们设置打开。
Python 的开发工具 IDLE
简单演示使用
2.6 Python 和 Sublime 的整合
1.在 Sublime 中执行 Python 代码，使用 Ctrl + b 自动会在 Sublime 内置的控制台中执行
注意：这种执行方式，在某些版本的 Sublime 中对中文支持不好，并且不能使用 input() 函数。
2.使用 SublimeREPL 来运行 python 代码
先安装 SublimeREPL，安装完成后，设置快捷键，按 f5 则自动执行当前的 Python 代码。
首选项 --> 快捷设置 --> 在 用户配置(User) --> 输入以下内容：
{ "keys": ["f5"], "caption": "SublimeREPL:Python","command": "run_existing_window_command", "args":{"id": "repl_python_run","file": "config/Python/Main.sublime-menu"}},
2.7 几个概念区分
1.表达式（expression）
表达式就是一个类似于数学公式的东西。
比如：10 + 5 8-4
表达式一般仅仅用了计算一些结果，不会对程序产生实质性的影响。
如果在交互模式中输入一个表达式，解释器会自动将表达式的结果输出。
2.语句（statement）
在程序中语句一般需要完成某种功能，比如：打印信息、获取信息、为变量赋值、.......。
比如：
print()
input()
a = 10
语句的执行一般会对程序产生一定的影响。
在交互模式中不一定会输出语句的执行结果。
3.程序（program）
程序就是由一条一条的语句和一条一条的表达式构成的。
4.函数（function）
函数就是一种语句，函数专门用来完成特定的功能。
函数长的形如：xxx()
函数的分类：
内置函数
- 由 Python 解释器提供的函数，可以在 Python 中直接使用。
自定义函数
- 由程序员自主创建的函数。
当我们需要完成某个功能时，就可以去调用内置函数，或者自定义函数。
函数的两个要素：
参数
- () 中的内容就是函数的参数。
- 函数中可以没有参数，也可以有多个参数，多个参数之间使用 , 隔开。
返回值
- 返回值是函数的返回结果，不是所有的函数都有返回值。
2.8 基本语法
• 1.在 Python 中严格区分大小写。
• 2.Python中 的每一行就是一条语句，每条语句以换行结束。
• 3.Python 中每一行语句不要过长（规范中建议每行不要超过 80 个字符）。
Sublime Text 中设置：“rulers”:[80],
• 4.一条语句可以分多行编写，多行编写时语句后边以 \ 结尾。
• 5.Python 是缩进严格的语言，所以在 Python 中不要随便写缩进。（Python 中缩进表示代码块）
• 6.在 Python 中使用 # 来表示注释，# 后的内容都属于注释，注释的内容将会被解释器所忽略。
我们可以通过注释来对程序进行解释说明，一定要养成良好的编写注释的习惯。
注释要求简单明了，一般习惯上 # 后边会跟着一个空格。好习惯！！！
注释快捷键 Ctrl + /
换行快捷键 Ctrl + Enter
2.9 字面量和变量
字面量就是一个一个的值，比如：1,2,3,4,5,6,'HELLO'
字面量所表示的意思就是它的字面的值，在程序中可以直接使用字面量。
变量（variable）变量可以用来保存字面量，并且变量中保存的字面量是不定的。
变量本身没有任何意思，它会根据不同的字面量表示不同的意思。
一般我们在开发时，很少直接使用字面量，都是将字面量保存到变量中，通过变量来引用字面量。
2.10 变量和标识符
# Python 中使用变量，不需要声明，直接为变量赋值即可。
a = 10
print(a)
# 不能使用没有进行过赋值的变量。
# 如果使用没有赋值过的变量，会报错 NameError: name 'b' is not defined
# print(b)
# Python 是一个动态类型的语言，可以为变量赋任意类型的值，也可以任意修改变量的值。
a = 'hello'
print(a)
# 标识符：在 Python 中所有可以自主命名的内容都属于标识符。
# 比如：变量名、函数名、类名
# 标识符必须遵循标识符的规范
# 1. 标识符中可以含有字母、数字、_，但是不能使用数字开头。
# 例子：a_1 _a1 _1a
# 2. 标识符不能是 Python 中的关键字和保留字。
# 也不建议使用 Python 中的函数名作为标识符，因为这样会导致函数被覆盖。
# 3. 命名规范：
# 在 Python 中注意遵循两种命名规范：
# 1) 下划线命名法（Python 中常用此法）
# 所有字母小写，单词之间使用_分割
# 示例：max_length、min_length、hello_world、xxx_yyy_zzz
# 2) 帕斯卡命名法（大驼峰命名法）（Python 中写类名时常用此法）
# 首字母大写，每个单词开头字母大写，其余字母小写
# 示例：MaxLength、MinLength、HelloWorld、XxxYyyZzz
#
# 如果使用不符合标准的标识符，将会报错 SyntaxError: invalid syntax
# 练习：尝试自己定义几个变量（复杂一些，尝试不同的命名法），然后打印一些变量。通过搜索引擎搜索还有哪些其他的命名规范。
_b123 = 20
# print(_b123)
# print = 123
# print(print)
关键字
2.11 数据类型
数据类型指的就是变量的值的类型，也就是可以为变量赋哪些值。
1.数值类型
整型
布尔值
浮点型
复数（后面讲解）
2.字符串类型
3.空值类型
2.11.1 数值类型
数值类型–示例代码：
# 在 Python 中，数值分成了三种：整数、浮点数（小数）、复数
# 在 Python 中所有的整数都是 int 类型
a = 10
b = 20
# Python 中的整数的大小没有限制，可以是一个无限大的整数
# c = 999999999999999999999999999999999999999999999 ** 100 # 1个 * 表示乘法，2个 * 表示多少次幂
# 如果数字的长度过大，可以使用下划线作为分隔符
c = 123_456_789
# d = 0123 十进制的数字不能以0开头
# 其他进制的整数，注意：只要是数字打印时一定是以十进制的形式显示的。
# 二进制 0b开头
c = 0b10 # 二进制的10
# 八进制 0o开头
c = 0o10
# 十六进制 0x开头
c = 0x10
# 也可以通过运算符来对数字进行运算，并且可以保证整数运算的精确。
c = -100
c = c + 3 # 表达式
# 浮点数（小数），在 Python 中所有的小数都是 float 类型。
c = 1.23
c = 4.56
# 对浮点数进行运算时，可能会得到一个不精确的结果
c = 0.1 + 0.2 # 0.30000000000000004
print(c)
2.11.2 字符串类型
字符串类型–示例代码：
# 字符串(str)
# 字符串用来表示一段文本信息，字符串是程序中使用的最多的数据类型。
# 在 Python 中字符串需要使用引号引起来。
s = 'hello'
# s = abc # 字符串必须使用引号引起来，不使用引号引起来则不是字符串。
# 引号可以是双引号，也可以是单引号，但是注意不要混着用。
s = 'hello'
s = "hello"
# s = 'hello" # 引号不能混合使用，否则报错：SyntaxError: EOL while scanning string literal
# 相同的引号之间不能嵌套
# s = "子曰:"学而时习之，乐呵乐呵！""
s = '子曰:"学而时习之，乐呵乐呵！"'
# 长字符串
# 单引号和双引号不能跨行使用。
s = '锄禾日当午，\
汗滴禾下土，\
谁知盘中餐，\
粒粒皆辛苦'
# 使用三重引号来表示一个长字符串 ''' """
# 三重引号可以换行，并且会保留字符串中的格式。
s = '''锄禾日当午，
汗滴禾下土，
谁知盘中餐，
粒粒皆辛苦'''
# 转义字符
# 可以使用 \ 作为转义字符，通过转义字符，可以在字符串中使用一些特殊的内容。
# 例子：
# \' 表示 '
# \" 表示 "
# \t 表示 制表符
# \n 表示 换行符
# \\ 表示 反斜杠
# \uxxxx 表示 Unicode编码
s = "子曰:\"学而时习之，\\\\n乐呵乐呵！\""
print(s) # 子曰:"学而时习之，\\n乐呵乐呵！"
s = '\u0040'
print(s) # @
2.11.3 4 种格式化字符串的方式
格式化字符串–示例代码：
# 格式化字符串
a = 'hello'
# 字符串之间也可以进行加法运算。
# 如果将两个字符串进行相加，则会自动将两个字符串拼接为一个字符串。
a = 'abc' + 'haha' + '哈哈'
# a = 123
# 字符串不能和其他的类型进行加法运算，如果做了会出现异常：TypeError: must be str, not int
# print("a = " + a) # 方式一：a = 123 使用字符串拼接的方式，这种写法在 Python 中不常见！！！
a = 123
# print('a =', a) # 方式二：a = 123 使用 print() 函数的打印多个参数的方式，输出的多个参数之间使用空格隔开！
# 在创建字符串时，可以在字符串中指定占位符
# %s 在字符串中表示任意字符
# %f 浮点数占位符
# %d 整数占位符
b = 'hello %s' %'孙悟空' # hello 孙悟空
b = 'hello %s 你好 %s' %('tom', '孙悟空') # hello tom 你好 孙悟空
b = 'hello %3.5s' %'abcdefg' # %3.5s 字符串的长度限制在3-5之间，如果不够，前头用空格补
b = 'hello %s' %123.456 # hello 123.456
b = 'hello %.2f' %123.456 # hello 123.46
b = 'hello %d' %123.95 # hello 123
b = '呵呵'
# print('a = %s' %a) # 方式三：a = 123 使用占位符的方式
# 格式化字符串，可以通过在字符串前添加一个f(或F)来创建一个格式化字符串。
# 在格式化字符串中可以直接嵌入变量
c = f'hello {a} {b}'
print(f'a = {a}') # 方式四：a = 123 使用格式化字符串的方式
练习8、创建一个变量保存你的名字，然后通过四种格式化字符串的方式，在命令行中显示，欢迎 xxx 光临
name = '悟空'
# 1、字符串拼接的方式
print('欢迎 ' + name + ' 光临')
# 2、print() 函数的打印多个参数
print('欢迎', name, '光临')
# 3、占位符
print('欢迎 %s 光临' %name)
# 4、格式化字符串
print(f'欢迎 {name} 光临')
输出结果如下：
欢迎 悟空 光临
欢迎 悟空 光临
欢迎 悟空 光临
欢迎 悟空 光临
2.11.4 字符串复制
字符串复制–示例代码：
# 字符串的复制（将字符串和数字相乘）
a = 'abc'
# * 在语言中表示乘法
# 如果将字符串和数字相乘，则解释器会将字符串重复指定的次数并返回
a = a * 3
print(a) # abcabcabc
2.11.5 布尔值 和 空值
布尔值 和 空值–示例代码：
# 布尔值（bool）
# 布尔值主要用来做逻辑判断
# 布尔值一共有两个 True 和 False
# True 表示真 False 表示假
a = True
a = False
# print('a =', a) # a = False
# 布尔值实际上也属于整型，True 就相当于 1，False 就相当于 0
# print(1 + False)
# None（空值）
# None 专门用来表示不存在
b = None
print(b) # None
2.12 类型检查
类型检查–示例代码：
# 通过类型检查，可以检查指定值（变量）的类型
a = 123 # 数值
b = '123' # 字符串
# print('a =', a)
# print('b =', b)
# type() 函数用来检查值的类型。
# 该函数会将检查的结果作为返回值返回，可以通过变量来接收函数的返回值。
c = type('123')
c = type(a)
# print(c)
# print(type(b))
print(type(1)) # *2.13 对象（object）
- Python 是一门面向对象的语言。
- 一切皆对象！
- 程序运行当中，所有的数据都是存储到内存当中然后再运行的！
- 对象就是内存中专门用来存储指定数据的一块区域。
- 对象实际上就是一个容器，专门用来存储数据。
- 像我们之前学习的数值、字符串、布尔值、None 都是对象。
2.14 对象的结构
- 每个对象中都要保存三种数据
- id（标识）
> id 用来标识对象的唯一性，每一个对象都有唯一的 id
> 对象的 id 就相当于人的身份证号一样
> 可以通过 id() 函数来查看对象的 id
> id 是由解析器生成的，在 CPython 中，id 就是对象的内存地址
> 对象一旦创建，则它的 id 永远不能再改变
- type（类型）
> 类型用来标识当前对象所属的类型
> 比如：int、str、float、bool、......
> 类型决定了对象有哪些功能
> 通过 type() 函数来查看对象的类型
> Python 是一门强类型的语言，对象一旦创建类型便不能修改
- value（值）
> 值就是对象中存储的具体的数据
> 对于有些对象值是可以改变的
> 对象分成两大类，可变对象 和 不可变对象
可变对象的值可以改变
不可变对象的值不能改变，之前学习的对象都是不可变对象
内存小图解：
2.15 变量和对象
- 对象并没有直接存储到变量中，在 Python 中变量更像是给对象起了一个别名
- 变量中存储的不是对象的值，而是对象的 id（内存地址）
当我们使用变量时，实际上就是在通过对象 id 在查找对象
- 变量中保存的对象，只有在为变量重新赋值时才会改变
- 变量和变量之间是相互独立的，修改一个变量不会影响另一个变量
变量和对象的图解：
2.16 类型转换
- 所谓的类型转换，将一个类型的对象转换为其他对象。
- 类型转换不是改变对象本身的类型，而是根据当前对象的值创建一个新对象！！！
类型转换–示例代码：
# 类型转换的四个函数 int() float() str() bool()
# int() 可以用来将其他的对象转换为整型
# 规则：
# 布尔值：True -> 1 False -> 0
# 浮点数：直接取整，省略小数点后的内容
# 字符串：合法的整数字符串，直接转换为对应的数字
# 如果不是一个合法的整数字符串，则报错 ValueError: invalid literal for int() with base 10: '11.5'
# 对于其他不可转换为整型的对象，直接抛出异常 ValueError
# float() 和 int() 基本一致，不同的是它会将对象转换为浮点数
# str() 可以将对象转换为字符串
# True -> 'True'
# False -> 'False'
# 123 -> '123'
# bool() 可以将对象转换为布尔值，任何对象都可以转换为布尔值
# 规则：对于所有表示空性的对象都会转换为 False，其余的转换为 True
# 有哪些表示的空性：0 、 None 、 '' 、...
a = True
# 调用 int() 来将 a 转换为整型
# int() 函数不会对原来的变量产生影响，它是将对象转换为指定的类型并将其作为返回值返回
# 如果希望修改原来的变量，则需要对原来的变量进行重新赋值
a = int(a) # 1
a = False
a = int(a) # 0
a = '123'
a = int(a) # 123
a = 11.6
a = int(a) # 11
a = '11.5'
# a = int(a) # 报错，如果不是一个合法的整数字符串，则报错
a = None
# a = int(a) # 报错，如果是一个NoneType，则报错
a = 1
a = float(a) # 1.0
a = False
a = float(a) # 0.0
a = 123
a = str(a) # '123'
a = None
a = bool(a) # False
print('a =', a)
print('a的类型是', type(a))
# b = 456
print('hello' + str(b)) # 'hello456'
2.17 运算符(操作符)
- 运算符可以对一个值或多个值进行运算或各种操作
- 比如 + 、-、= 都属于运算符
- 运算符的分类：
1.算术运算符
2.赋值运算符
3.比较运算符（关系运算符）
4.逻辑运算符
5.条件运算符（三元运算符）
2.17.1 算术运算符
算术运算符–示例代码：
# 算术运算符
# + 加法运算符（如果是两个字符串之间进行加法运算，则会进行拼串操作）
# - 减法运算符
# * 乘法运算符（如果将字符串和数字相乘，则会对字符串进行复制操作，将字符串重复指定次数）
# / 除法运算符，运算时结果总会返回一个浮点类型
# // 整除，只会保留计算后的整数位，总会返回一个整型
# ** 幂运算，求一个值的几次幂
# % 取模，求两个数相除的余数
a = 10 + 5 # 计算
a = 'hello' + ' ' + 'world' # 拼串
a = 10 - 5 # 计算
a = 5 - True
a = a - 2 # 用变量 a 的值减去 2，然后再赋值给 a
# a = 'hello' - 'h' # 报错：TypeError
a = 5 * 5
a = 10 / 5 # 2.0
a = 5 / 2 # 2.5
# a = 5 / 0 # 报错：ZeroDivisionError: division by zero
a = 10 / 3 # a = 3.3333333333333335
a = 10 // 3 # a = 3 即取商
a = 5 // 2 # a = 2
a = 2 ** 2 # 2^2 = 4
a = 10 ** 5 # 10^5 = 100000
a = 16 ** 0.5 # 16^0.5 = 4.0 即求16的平方根
a = 10 % 5 # 0 即取余
a = 10 % 4 # 2 即取余
a = 10 % 3 # 1 即取余
a = 10 % 2 # 0 即取余
print("a =", a)
2.17.2 赋值运算符
赋值运算符–示例代码：
# 赋值运算符
# = 可以将等号右侧的值赋值给等号左侧的变量
# += a += 5 相当于 a = a + 5
# -= a -= 5 相当于 a = a - 5
# *= a *= 5 相当于 a = a * 5
# **= a **= 5 相当于 a = a ** 5
# /= a /= 5 相当于 a = a / 5
# //= a //= 5 相当于 a = a // 5
# %= a %= 5 相当于 a = a % 5
a = 25.0 # 在对浮点数做算术运算时，结果也会返回一个浮点数
a //= 5 # 5.0
a = 5
a %= 4 # 1
print('a =', a)
2.17.3 比较运算符（关系运算符）
比较运算符（关系运算符）–示例代码：
# 关系运算符
# 用来比较两个值之间的关系，总会返回一个布尔值
# 如果关系成立，返回 True，否则返回 False
# > 比较左侧值是否大于右侧值
# >= 比较左侧的值是否大于或等于右侧的值
# < 比较左侧值是否小于右侧值
# <= 比较左侧的值是否小于或等于右侧的值
# == 比较两个对象的值是否相等
# != 比较两个对象的值是否不相等
# 相等和不等比较的是对象的值，而不是 id
# is 比较两个对象是否是同一个对象，比较的是对象的 id
# is not 比较两个对象是否不是同一个对象，比较的是对象的 id
result = 10 > 20 # False
result = 30 > 20 # True
result = 30 < 20 # False
result = 10 >= 10 # True
result = 2 > True # True
# result = 2 > '1' # TypeError: '>' not supported between instances of 'int' and 'str'
# 0032 > 0031
result = '2' > '1' # True 逐位比较
result = '2' > '11' # True 逐位比较
# 在 Python 中可以对两个字符串进行大于（等于）或小于（等于）的运算
# 当对字符串进行比较时，实际上比较的是字符串的 Unicode 编码
# 比较两个字符串的 Unicode 编码时，是【逐位比较】的
# 利用该特性可以对字符串按照字母顺序进行排序，但是对于中文来说意义不是特别大
# 注意：如果不希望比较两个字符串的 Unicode 编码，则需要将其转换为数字然后再比较
# 0061 > 0062
result = 'a' > 'b' # False 逐位比较
result = 'c' < 'd' # True 逐位比较
result = 'ab' > 'b' # False 逐位比较
# print(int('2') > int('11')) # False
result = 1 == 1 # True 比较两个对象的值是否相等
result = 'hello' == 'hello' # True
result = 'abc' == 'bcd' # False
result = 'abc' != 'bcd' # True
result = 1 == True # True
result = 1 is True # False 比较两个对象是否是同一个对象，比较的是对象的 id
result = 1 is not True # True
print('result =', result)
print(id(1), id(True)) # 140714389791568 140714389260624
2.17.4 逻辑运算符
比逻辑运算符–示例代码：
# 逻辑运算符
# 逻辑运算符主要用来做一些逻辑判断
# not 逻辑非
# not 可以对符号右侧的值进行非运算
# 对于布尔值，非运算会对其进行取反操作，True 变 False，False 变 True
# 对于非布尔值，非运算会先将其转换为布尔值，然后再取反
#
# and 逻辑与
# and 可以对符号两侧的值进行与运算
# 只有在符号两侧的值都为 True 时，才会返回 True，只要有一个 False 就返回 False
# 【与运算是找 False 的】
# Python 中的与运算是【短路的与】，如果第一个值为 False，则不再看第二个值
#
# or 逻辑或
# or 可以对符号两侧的值进行或运算
# 或运算两个值中只要有一个 True，就会返回 True
# 【或运算是找 True 的】
# Python 中的或运算是【短路的或】，如果第一个值为 True，则不再看第二个值
#
# 练习：
# 尝试一下对布尔值进行三种逻辑运算
# 尝试对非布尔值进行三种逻辑运算，并观察返回的结果
a = True
a = not a # False 对 a 进行非运算
a = 1
a = not a
# print('a =', a) # False
a = ''
a = not a
# print('a =', a) # True
result = True and True # True
result = True and False # False
result = False and True # False
result = False and False # False
# print(result)
# True and print('你猜我出来吗？') 第一个值是 True，会看第二个值，所以 print() 会执行
# False and print('你猜我出来吗？') 第一个值是 False，不会看第二个值，所以 print() 不会执行
result = True or True # True
result = True or False # True
result = False or True # True
result = False or False # False
# print(result)
# False or print('你猜我出来吗？') 第一个值为 False，继续看第二个，所以打印语句执行
# True or print('你猜我出来吗？') 第一个值为 True，不看第二个，所以打印语句不执行
# 非布尔值的与或运算
# 当我们对非布尔值进行与或运算时，Python 会将其当做布尔值运算，最终会返回原值！！！
# 与运算的规则：
# 【与运算是找 False 的】，如果第一个值是 False，则不看第二个值
# 如果第一个值是 False，则直接返回第一个值，否则返回第二个值
# 或运算的规则：
# 【或运算是找 True 的】，如果第一个值是 True，则不看第二个值
# 如果第一个值是 True，则直接返回第一个值，否则返回第二个值
# True and True
result = 1 and 2 # 2
# True and False
result = 1 and 0 # 0
# False and True
result = 0 and 1 # 0
# False and False
result = 0 and None # 0
# True or True
result = 1 or 2 # 1
# True or False
result = 1 or 0 # 1
# False or True
result = 0 or 1 # 1
# False or False
result = 0 or None # None
print(result)
2.17.4 条件运算符（三元运算符）
条件运算符（三元运算符）–示例代码：
# 条件运算符（三元运算符）
# 语法： 语句1 if 条件表达式 else 语句2
# 执行流程：
# 条件运算符在执行时，会先对条件表达式进行求值判断：
# 如果判断结果为 True，则执行语句 1，并返回执行结果
# 如果判断结果为 False，则执行语句 2，并返回执行结果
# 练习：
# 现在有 a b c 三个变量，三个变量中分别保存有三个数值，
# 请通过条件运算符获取三个值中的最大值
# print('你好') if False else print('Hello')
a = 30
b = 50
# print('a的值比较大！') if a > b else print('b的值比较大！')
# 获取a和b之间的较大值
max = a if a > b else b
print(max)
a = 40
b = 50
c = 30
# 通过条件运算符获取三个值中的最大值
# max = a if a > b else b
# max = max if max > c else c
max = a if (a > b and a > c) else (b if b > c else c) # 开发中不推荐这么使用
# max = a if (b < a > c) else (b if b > c else c) # 逻辑运算符可以连着使用
# print(max)
2.17.5 运算符的优先级
# 运算符的优先级
# 和数学中一样，在 Python 运算也有优先级，比如：先乘除后加减
# 运算符的优先级可以根据优先级的表格来查询
# 在表格中位置越靠下的运算符优先级越高，优先级越高的越优先计算
# 如果优先级一样则自左向右计算
# 关于优先级的表格，你知道有这么一个东西就够了，千万不要去记
# 在开发中如果遇到优先级不清楚的，则可以通过小括号来改变运算顺序
a = 1 + 2 * 3
# 三种情况：一样高、and 高、or 高
# 如果 or 的优先级高，或者两个运算符的优先级一样高
# 则需要先进行 或运算，则运算结果是 3
# 如果 and 的优先级高，则应该先计算 与运算
# 则运算结果是 1
a = 1 or 2 and 3
print(a) # 1
# 逻辑运算符（补充）
# 逻辑运算符可以连着使用
result = 1 < 2 < 3 # 相当于 1 < 2 and 2 < 3
result = 10 < 20 > 15 # 详当于 10 < 20 and 20 > 15
print(result)
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