python的基本语法、数据类型、运算符及基本操作_Python教程基础语法、变量基本使用和算术运算符...

变量的基本使用

程序就是用来处理数据的，而变量就是用来存储数据的

目标

· 变量定义

· 变量的类型

· 变量的命名

01. 变量定义

· 在 Python 中，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

· 等号(=)用来给变量赋值

o = 左边是一个变量名

o = 右边是存储在变量中的值

python 变量名 = 值

变量定义之后，后续就可以直接使用了

1) 变量演练1 —— iPython

```python

定义 qq_number 的变量用来保存 qq 号码

In [1]: qq_number = "1234567"

输出 qq_number 中保存的内容

In [2]: qq_number Out[2]: '1234567'

定义 qq_password 的变量用来保存 qq 密码

In [3]: qq_password = "123"

输出 qq_password 中保存的内容

In [4]: qq_password Out[4]: '123' ```

使用交互式方式，如果要查看变量内容，直接输入变量名即可，不需要使用 print 函数

2) 变量演练 2 —— PyCharm

```python

定义 qq 号码变量

qq_number = "1234567"

定义 qq 密码变量

qq_password = "123"

在程序中，如果要输出变量的内容，需要使用 print 函数

print(qqnumber) print(qqpassword) ```

使用解释器执行，如果要输出变量的内容，必须要要使用 print 函数

3) 变量演练 3 —— 超市买苹果

· 可以用 其他变量的计算结果 来定义变量

· 变量定义之后，后续就可以直接使用了

需求

· 苹果的价格是 8.5 元/斤

· 买了 7.5 斤 苹果

· 计算付款金额

```python

定义苹果价格变量

price = 8.5

定义购买重量

weight = 7.5

计算金额

money = price * weight

print(money) ```

思考题

· 如果 只要买苹果，就返 5 块钱

· 请重新计算购买金额

```python

定义苹果价格变量

price = 8.5

定义购买重量

weight = 7.5

计算金额

money = price * weight

只要买苹果就返 5 元

money = money - 5 print(money) ```

提问

· 上述代码中，一共定义有几个变量？

o 三个：price／weight／money

· money = money - 5 是在定义新的变量还是在使用变量？

o 直接使用之前已经定义的变量

o 变量名 只有在 第一次出现 才是 定义变量

o 变量名 再次出现，不是定义变量，而是直接使用之前定义过的变量

· 在程序开发中，可以修改之前定义变量中保存的值吗？

o 可以

o 变量中存储的值，就是可以 变 的

02. 变量的类型

· 在内存中创建一个变量，会包括：

1. 变量的名称

2. 变量保存的数据

3. 变量存储数据的类型

4. 变量的地址(标示)

2.1 变量类型的演练 —— 个人信息

需求

· 定义变量保存小明的个人信息

· 姓名：小明

· 年龄：18 岁

· 性别：是男生

· 身高：1.75 米

· 体重：75.0 公斤

利用 单步调试 确认变量中保存数据的类型

提问

1. 在演练中，一共有几种数据类型？

o 4 种

o str —— 字符串

o bool —— 布尔(真假)

o int —— 整数

o float —— 浮点数(小数)

2. 在 Python 中定义变量时需要指定类型吗？

o 不需要

o Python 可以根据 = 等号右侧的值，自动推导出变量中存储数据的类型

2.2 变量的类型

· 在 Python 中定义变量是 不需要指定类型(在其他很多高级语言中都需要)

· 数据类型可以分为 数字型 和 非数字型

· 数字型

o 整型 (int)

o 浮点型(float)

o 布尔型(bool)

§ 真 True 非 0 数 —— 非零即真

§ 假 False 0

o 复数型 (complex)

§ 主要用于科学计算，例如：平面场问题、波动问题、电感电容等问题

· 非数字型

o 字符串

o 列表

o 元组

o 字典

提示：在 Python 2.x 中，整数 根据保存数值的长度还分为： * int(整数) * long(长整数)

· 使用 type 函数可以查看一个变量的类型

python In [1]: type(name)

2.3 不同类型变量之间的计算

1) 数字型变量 之间可以直接计算

· 在 Python 中，两个数字型变量是可以直接进行 算数运算的

· 如果变量是 bool 型，在计算时

o True 对应的数字是 1

o False 对应的数字是 0

演练步骤

1. 定义整数 i = 10

2. 定义浮点数 f = 10.5

3.

定义布尔型 b = True

4.

5.

在 iPython 中，使用上述三个变量相互进行算术运算

6.

2) 字符串变量 之间使用 + 拼接字符串

· 在 Python 中，字符串之间可以使用 + 拼接生成新的字符串

```python In [1]: first_name = "三"

In [2]: last_name = "张"

In [3]: firstname + lastname Out[3]: '三张' ```

3) 字符串变量 可以和 整数 使用 * 重复拼接相同的字符串

python In [1]: "-" * 50 Out[1]: '--------------------------------------------------'

4) 数字型变量 和 字符串 之间 不能进行其他计算

```python In [1]: first_name = "zhang"

In [2]: x = 10

In [3]: x + first_name

TypeError: unsupported operand type(s) for +: 'int' and 'str' 类型错误：+ 不支持的操作类型：int和 str ```

2.4 变量的输入

· 所谓 输入，就是 用代码 获取 用户通过 键盘 输入的信息

· 例如：去银行取钱，在 ATM 上输入密码

· 在 Python 中，如果要获取用户在 键盘 上的输入信息，需要使用到 input 函数

1) 关于函数

· 一个 提前准备好的功能(别人或者自己写的代码)，可以直接使用，而 不用关心内部的细节

· 目前已经学习过的函数

| 函数 | 说明 | | --- | --- | | print(x) | 将 x 输出到控制台 | | type(x) | 查看 x 的变量类型 |

2) input 函数实现键盘输入

· 在 Python 中可以使用 input 函数从键盘等待用户的输入

· 用户输入的 任何内容 Python 都认为是一个 字符串

· 语法如下：

python 字符串变量 = input("提示信息：")

3) 类型转换函数

| 函数 | 说明 | | --- | --- | | int(x) | 将 x 转换为一个整数 | | float(x) | 将 x 转换到一个浮点数 |

4) 变量输入演练 —— 超市买苹果增强版

需求

· 收银员输入 苹果的价格，单位：元／斤

· 收银员输入 用户购买苹果的重量，单位：斤

· 计算并且 输出 付款金额

演练方式 1

```python

1. 输入苹果单价

price_str = input("请输入苹果价格：")

2. 要求苹果重量

weight_str = input("请输入苹果重量：")

3. 计算金额

1> 将苹果单价转换成小数

price = float(price_str)

2> 将苹果重量转换成小数

weight = float(weight_str)

3> 计算付款金额

money = price * weight

print(money) ```

提问

1. 演练中，针对 价格 定义了几个变量？

o 两个

o price_str 记录用户输入的价格字符串

o price 记录转换后的价格数值

2. 思考 —— 如果开发中，需要用户通过控制台 输入 很多个 数字，针对每一个数字都要定义两个变量，方便吗？

演练方式 2 —— 买苹果改进版

1. 定义 一个 浮点变量 接收用户输入的同时，就使用 float 函数进行转换

python price = float(input("请输入价格:"))

·

改进后的好处：

·

·

节约空间，只需要为一个变量分配空间

·

·

起名字方便，不需要为中间变量起名字

·

·

改进后的“缺点”：

·

·

初学者需要知道，两个函数能够嵌套使用，稍微有一些难度

·

提示

· 如果输入的不是一个数字，程序执行时会出错，有关数据转换的高级话题，后续会讲！

2.5 变量的格式化输出

苹果单价 9.00 元／斤，购买了 5.00 斤，需要支付 45.00 元

· 在 Python 中可以使用 print 函数将信息输出到控制台

· 如果希望输出文字信息的同时，一起输出 数据，就需要使用到 格式化操作符

· % 被称为 格式化操作符，专门用于处理字符串中的格式

o 包含 % 的字符串，被称为 格式化字符串

o % 和不同的 字符 连用，不同类型的数据 需要使用 不同的格式化字符

| 格式化字符 | 含义 | | --- | --- | | %s | 字符串 | | %d | 有符号十进制整数，%06d 表示输出的整数显示位数，不足的地方使用 0 补全 | | %f | 浮点数，%.2f 表示小数点后只显示两位 | | %% | 输出 % |

· 语法格式如下：

```python print("格式化字符串" % 变量1)

print("格式化字符串" % (变量1, 变量2...)) ```

格式化输出演练 —— 基本练习

需求

1. 定义字符串变量 name，输出 我的名字叫 小明，请多多关照！

2. 定义整数变量 student_no，输出 我的学号是 000001

3. 定义小数 price、weight、money，输出 苹果单价 9.00 元／斤，购买了 5.00 斤，需要支付 45.00 元

4. 定义一个小数 scale，输出 数据比例是 10.00%

python print("我的名字叫 %s，请多多关照！" % name) print("我的学号是 %06d" % student_no) print("苹果单价 %.02f 元／斤，购买 %.02f 斤，需要支付 %.02f 元" % (price, weight, money)) print("数据比例是 %.02f%%" % (scale * 100))

课后练习 —— 个人名片

需求

· 在控制台依次提示用户输入：姓名、公司、职位、电话、邮箱

· 按照以下格式输出：

```

公司名称

姓名 (职位)

电话：电话 邮箱：邮箱

```

实现代码如下：

```python """ 在控制台依次提示用户输入：姓名、公司、职位、电话、电子邮箱 """ name = input("请输入姓名：") company = input("请输入公司：") title = input("请输入职位：") phone = input("请输入电话：") email = input("请输入邮箱：")

print("" * 50) print(company) print() print("%s (%s)" % (name, title)) print() print("电话：%s" % phone) print("邮箱：%s" % email) print("" * 50)

```

程序执行原理(科普)

目标

· 计算机中的 三大件

· 程序执行的原理

· 程序的作用

01. 计算机中的三大件

计算机中包含有较多的硬件，但是一个程序要运行，有 三个 核心的硬件，分别是：

1. CPU

o 中央处理器，是一块超大规模的集成电路

o 负责 处理数据／计算

2. 内存

o 临时 存储数据(断电之后，数据会消失)

o 速度快

o 空间小(单位价格高)

3. 硬盘

o 永久 存储数据

o 速度慢

o 空间大(单位价格低)

| CPU | 内存 | 硬盘 | | :---: | :---: | :---: | | | | |

思考题

1. 计算机中哪一个硬件设备负责执行程序？

o CPU

2. 内存 的速度快还是 硬盘 的速度快？

o 内存

3. 我们的程序是安装在内存中的，还是安装在硬盘中的？

o 硬盘

4. 我买了一个内存条，有 500G 的空间！！！，这句话对吗？

o 不对，内存条通常只有 4G / 8G / 16G / 32G

5. 计算机关机之后，内存中的数据都会消失，这句话对吗？

o 正确

02. 程序执行的原理

1. 程序 运行之前，程序是 保存在硬盘 中的

2. 当要运行一个程序时

o 操作系统会首先让 CPU 把程序复制到 内存 中

o CPU 执行 内存 中的 程序代码

程序要执行，首先要被加载到内存

2.1 Python 程序执行原理

1. 操作系统会首先让 CPU 把 Python 解释器 的程序复制到 内存 中

2. Python 解释器 根据语法规则，从上向下 让 CPU 翻译 Python 程序中的代码

3. CPU 负责执行翻译完成的代码

Python 的解释器有多大？

· 执行以下终端命令可以查看 Python 解释器的大小

```bash

1. 确认解释器所在位置

$ which python

2. 查看 python 文件大小(只是一个软链接)

$ ls -lh /usr/bin/python

3. 查看具体文件大小

$ ls -lh /usr/bin/python2.7 ```

提示：建立 软链接 的目的，是为了方便使用者不用记住使用的解释器是 哪一个具体版本

03. 程序的作用

程序就是 用来处理数据 的！

· 新闻软件 提供的 新闻内容、评论…… 是数据

· 电商软件 提供的 商品信息、配送信息…… 是数据

· 运动类软件 提供的 运动数据…… 是数据

· 地图类软件 提供的 地图信息、定位信息、车辆信息…… 是数据

· 即时通讯软件 提供的 聊天信息、好友信息…… 是数据

· ……

3.1 思考 QQ 程序的启动过程

1. QQ 在运行之前，是保存在 硬盘 中的

2. 运行之后，QQ 程序就会被加载到 内存 中了

3.2 思考 QQ 程序的 登录 过程

1. 读取用户输入的 QQ 号码

2. 读取用户输入的 QQ 密码

3. 将 QQ 号码 和 QQ 密码 发送给腾讯的服务器，等待服务器确认用户信息

思考 1

在 QQ 这个程序将 QQ 号码 和 QQ 密码 发送给服务器之前，是否需要先存储一下 QQ 号码 和 密码?

答案

肯定需要！—— 否则 QQ 这个程序就不知道把什么内容发送给服务器了！

思考 2

QQ 这个程序把 QQ 号码 和 QQ 密码 保存在哪里？

答案

保存在 内存 中，因为 QQ 程序自己就在内存中

思考 3

QQ 这个程序是怎么保存用户的 QQ 号码 和 QQ 密码 的？

答案

1. 在内存中为 QQ 号码 和 QQ 密码 各自分配一块空间

o 在 QQ 程序结束之前，这两块空间是由 QQ 程序负责管理的，其他任何程序都不允许使用

o 在 QQ 自己使用完成之前，这两块空间始终都只负责保存 QQ 号码 和 QQ 密码

2. 使用一个 别名 标记 QQ 号码 和 QQ 密码 在内存中的位置

· 在程序内部，为 QQ 号码 和 QQ 密码 在内存中分配的空间就叫做 变量

· 程序就是用来处理数据的，而变量就是用来存储数据的

算术运算符

计算机，顾名思义就是负责进行 数学计算 并且 存储计算结果 的电子设备

目标

· 算术运算符的基本使用

01. 算数运算符

· 算数运算符是 运算符的一种

· 是完成基本的算术运算使用的符号，用来处理四则运算

| 运算符| 描述 | 实例 | | :---: | :---: | --- | | + | 加 | 10 + 20 = 30 | | - | 减 | 10 - 20 = -10 | | * | 乘 | 10 * 20 = 200 | | / | 除 | 10 / 20 = 0.5 | | // | 取整除 | 返回除法的整数部分(商) 9 // 2 输出结果 4 | | % | 取余数 | 返回除法的余数 9 % 2 = 1 | | ** | 幂 | 又称次方、乘方，2 ** 3 = 8 |

· 在 Python 中 * 运算符还可以用于字符串，计算结果就是字符串重复指定次数的结果

python In [1]: "-" * 50 Out[1]: '----------------------------------------'

02. 算数运算符的优先级

·

和数学中的运算符的优先级一致，在 Python 中进行数学计算时，同样也是：

·

o 先乘除后加减

o 同级运算符是 从左至右 计算

o 可以使用 () 调整计算的优先级

·

以下表格的算数优先级由高到最低顺序排列

·

| 运算符 | 描述 | | --- | --- | | ** | 幂 (最高优先级) | | * / % // | 乘、除、取余数、取整除 | | + - | 加法、减法 |

· 例如：

o 2 + 3 * 5 = 17

o (2 + 3) * 5 = 25

o 2 * 3 + 5 = 11

o 2 * (3 + 5) = 16

多文件项目的演练

· 开发 项目 就是开发一个 专门解决一个复杂业务功能的软件

· 通常每 一个项目 就具有一个 独立专属的目录，用于保存 所有和项目相关的文件

o 一个项目通常会包含 很多源文件

目标

· 在项目中添加多个文件，并且设置文件的执行

多文件项目演练

1. 在 01_Python基础 项目中新建一个 hm_02_第2个Python程序.py

2. 在 hm_02_第2个Python程序.py 文件中添加一句 print("hello")

3. 点击右键执行 hm_02_第2个Python程序.py

提示

· 在 PyCharm 中，要想让哪一个 Python 程序能够执行，必须首先通过 鼠标右键的方式执行 一下

· 对于初学者而言，在一个项目中设置多个程序可以执行，是非常方便的，可以方便对不同知识点的练习和测试

· 对于商业项目而言，通常在一个项目中，只有一个 可以直接执行的 Python 源程序

注释

目标

· 注释的作用

· 单行注释(行注释)

· 多行注释(块注释)

01. 注释的作用

使用用自己熟悉的语言，在程序中对某些代码进行标注说明，增强程序的可读性

02. 单行注释(行注释)

·

以 # 开头，# 右边的所有东西都被当做说明文字，而不是真正要执行的程序，只起到辅助说明作用

·

·

示例代码如下：

·

```python

这是第一个单行注释

print("hello python") ```

为了保证代码的可读性，# 后面建议先添加一个空格，然后再编写相应的说明文字

在代码后面增加的单行注释

· 在程序开发时，同样可以使用 # 在代码的后面(旁边)增加说明性的文字

·

但是，需要注意的是，为了保证代码的可读性，注释和代码之间 至少要有 两个空格

·

·

示例代码如下：

·

python print("hello python") # 输出 `hello python`

03. 多行注释(块注释)

· 如果希望编写的 注释信息很多，一行无法显示，就可以使用多行注释

·

要在 Python 程序中使用多行注释，可以用 一对 连续的 三个 引号(单引号和双引号都可以)

·

·

示例代码如下：

·

```python """ 这是一个多行注释

在多行注释之间，可以写很多很多的内容…… """ print("hello python") ```

什么时候需要使用注释？

1. 注释不是越多越好，对于一目了然的代码，不需要添加注释

2. 对于 复杂的操作，应该在操作开始前写上若干行注释

3. 对于 不是一目了然的代码，应在其行尾添加注释(为了提高可读性，注释应该至少离开代码 2 个空格)

4. 绝不要描述代码，假设阅读代码的人比你更懂 Python，他只是不知道你的代码要做什么

在一些正规的开发团队，通常会有 代码审核 的惯例，就是一个团队中彼此阅读对方的代码

关于代码规范

· Python 官方提供有一系列 PEP(Python Enhancement Proposals) 文档

· 其中第 8 篇文档专门针对 Python 的代码格式 给出了建议，也就是俗称的 PEP 8

· 文档地址：

· 谷歌有对应的中文文档：

任何语言的程序员，编写出符合规范的代码，是开始程序生涯的第一步