Python程序设计 基础数据类型

Liquor14192024-02-02 14:36

1.1 编程规范

注释

python注释也有自己的规范，在文章中会介绍到。注释可以起到一个备注的作用，团队合作的时候，个人编写的代码经常会被多人调用，为了让别人能更容易理解代码的通途，使用注释是非常有效的。

在说规范之前我们有必要先看以下Python的注释有哪些 ?

  • 单行注释
  • 多行注释
单行注释

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 复制代码 
# 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

多行注释（块注释）

如果注释信息很多，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 复制代码 
"""
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")

注释不是越多越好，对于一目了然的代码，不需要添加注释

标识符命名规则

开发人员在程序中自定义的一些符号和名称。标识符是自己定义的, 如变量名 、函数名等

标识符由字母、下划线和数字组成，且数字不能开头

python中的标识符是区分大小写的

1、下滑线命名法

用下划线"_"来连接所有的单词，比如 hello_world

  1. 见名知意

  2. 起一个有意义的名字，尽量做到看一眼就知道是什么意思(提高代码可读性) 比如: 名字 就定义为 name , 定义学生 用 student

2、驼峰命名法

大驼峰式命名法（upper camel case）：

每一个单字的首字母都采用大写字母，

例如：FirstName、HelloWorld

小驼峰式命名法（lower camel case）：

第一个单词以小写字母开始；

第二个单词的首字母大写，

例如：helloWorld、firstName

注意

所有的变量名、函数名 都是用下划线命名法

类名使用大驼峰命名法

python命名规则

python中的标识符是区分大小写的

  • 变量、函数名全部用小写与下划线
  • 常量（配置文件变量、不修改的变量）全部用大写
  • 类名用大驼峰命名法

例子

python 复制代码 
# 类名用大驼峰 类与其他内容用两个换行隔开
class Student(object):

    # 变量名之间用空格隔开
    def __init__(self, hello):
        self.hello = hello

    # 函数与函数之间加换行
    def print_hello_world(self):
        """
        函数名用下划线命名法
        尽量满足见名知意
        """
        print(f"hello.jpg {self.hello} !")

    def PrintHelloWorld(self):
        """大驼峰命名法提示有问题"""
        print(f"hello.jpg {self.hello} !")

    def printHelloWorld(self):
        """小驼峰命名法提示有问题"""
        print(f"hello.jpg {self.hello} !")

    def printhelloworld(self):
        """直接写很难读懂"""
        print(f"hello.jpg {self.hello} !")

    def PRINTHELLOWORLD(self):
        """直接写很难读懂"""
        print(f"hello.jpg {self.hello} !")


"""团队规范"""
# 变量名使用下划线命名法
# 尽量满足见名知意
# 对象也是变量
student = Student("world")
student.print_hello_world()

关于代码规范

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

编程习惯的重要性

  1. 可以方便排查错误

  2. 方便自己看的代码

  3. 便于别人看懂你的代码（团队协作）

良好的编程习惯的养成不能靠说，要靠多练，要在大量的编程中将其融入骨髓中。

一套系统应该具有统一的编程风格，任何编程风格都不可能是完美，应该从可维护性、可读性方面继续保持一种编程风格，而不要将多种编程风格混合在一套系统中，对于新手，难以理解如此多种风格的编码。

输入输出与变量

输出

print() 方法用于打印输出，最常见的一个函数。

以下是 print() 方法的语法:

python 复制代码 
print(*objects, sep=' ', end='\n', file=sys.stdout)

参数

  • objects -- 复数，表示可以一次输出多个对象。输出多个对象时，用分隔符分割。
  • sep -- 用来间隔多个对象，默认值是一个空格。
  • end -- 用来设定以什么结尾。默认值是换行符 \n，我们可以换成其他字符串。
  • file -- 要写入的文件对象。
输入

input() 函数接受一个标准输入数据，返回为 string 类型。

python 复制代码 
>>>a = input("input:")
input:123                  # 输入整数
>>> type(a)
<class 'str'>              # 字符串
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

  • 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
    • = 左边是一个变量名
    • = 右边是存储在变量中的值
  • 直接使用之前已经定义的变量
  • 变量名只有在 第一次出现 才是 定义变量
  • 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？
    • 可以
    • 变量中存储的值，就是可以 变 的
python 复制代码 
变量名 = 值

变量定义之后，后续就可以直接使用了

1.2 数值类型

int(整型)

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）型，也被称之为整数。整数就是数学中的数字。整型在Python中不受长度限制大小范围

使用 type 函数可以查看一个变量的类型

python 复制代码 
In [1]: 1
Out[1]: 1

In [2]: type(1)
Out[2]: int

浮点型（float）

小数类型

小数

python 复制代码 
In [1]: 1.0
Out[1]: 1.0

In [2]: type(1.0)
Out[2]: float

运算、运算符优先级与整型是一样。

类型转化

浮点数转化为整型（显示转化）

python 复制代码 
In [3]: int(1.0)
Out[3]: 1

In [4]: float(1)
Out[4]: 1.0

隐式转化，系统背后默认进行转换

python 复制代码 
In [5]: 1/2
Out[5]: 0.5

1.3 字符串

字符串是一种不可变的序列类型

字符串创建

字符串是 Python 中最常用的数据类型。我们可以使用引号( **'** 或 **"** )来创建字符串。

创建字符串很简单，只要为变量分配一个值即可。

单引号和双引号

在 Python中我们都知道单引号和双引号都可以用来表示一个字符串，比如

python 复制代码 
print("What's your name?")

结果:
"What's your name?"

print('"python"是一门优秀的语言')

结果:
"python"是一门优秀的语言

一个单引号并不是单引号，它是字符串创建的格式

总体来说没有任何区别，只在单引号当普通字符时容易区分：如 var = "let's go"

三引号创建块字符串 长字符串
python 复制代码 
# 三引号实现块注释
""" 文档注释
三引号实现块注释
"""
''''''

字符串格式化

把不是字符类型的 转变成字符串

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

format

此函数可以快速的处理各种字符串，增强了字符串格式化的功能。基本语法是使用{}和：来替代%

python 复制代码 
name = '张三'
age = 18
nickname = '法外狂徒'


# format 用 {} 占位
print('姓名：{}，年龄{}，外号：{} '.format(name, age, nickname))
print('hello {} 你今年已经{}岁了'.format(name, age))
python 复制代码 
# 保留小数点后两位
In [1]: '{:.2f}'.format(12.333)
Out[1]: '12.33'

In [2]: '{a:.2f}'.format(a=12.333)
Out[2]: '12.33'

In [3]: '{a:6.2f}'.format(a=12.333)
Out[3]: ' 12.33'
%s

% 被称为 格式化操作符，专门用于处理字符串中的格式

  • 包含 % 的字符串，被称为 格式化字符串
  • % 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 复制代码 
print("格式化字符串 %s" % 变量1)

print("格式化字符串" % (变量1, 变量2...))
python 复制代码 
name = '张三'
age = 18
nickname = '法外狂徒'

name2 = '李四'
age2 = 19
nickname2 = '帮凶'

# %s 用 %s 占位
print('姓名：%s' % name)
# 多个参数
print('%s，%s 哦嗨呦' % (name, name2))
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 %
%c %ASCII字符
%o %8进制
%x %16进制
%e %科学计数法
f

f'{}'形式，并不是真正的字符串常量，而是一个运算求值表达式，可以很方便的用于字符串拼接、路径拼接等

python 复制代码 
name = '张三'

# f 在字符串中嵌入变量
print(f'hello {name} !')

1.4 字符串常用方法

字符串是不可变数据类型，所有的操作都是返回新的一个列表，不会修改原有列表

字符串 能够使用的 方法 如下：

python 复制代码 
In [1]: hello_str.
hello_str.capitalize    hello_str.isidentifier  hello_str.rindex
hello_str.casefold      hello_str.islower       hello_str.rjust
hello_str.center        hello_str.isnumeric     hello_str.rpartition
hello_str.count         hello_str.isprintable   hello_str.rsplit
hello_str.encode        hello_str.isspace       hello_str.rstrip
hello_str.endswith      hello_str.istitle       hello_str.split
hello_str.expandtabs    hello_str.isupper       hello_str.splitlines
hello_str.find          hello_str.join          hello_str.startswith
hello_str.format        hello_str.ljust         hello_str.strip
hello_str.format_map    hello_str.lower         hello_str.swapcase
hello_str.index         hello_str.lstrip        hello_str.title
hello_str.isalnum       hello_str.maketrans     hello_str.translate
hello_str.isalpha       hello_str.partition     hello_str.upper
hello_str.isdecimal     hello_str.replace       hello_str.zfill
hello_str.isdigit       hello_str.rfind

提示：正是因为 python 内置提供的方法足够多，才使得在开发时，能够针对字符串进行更加灵活的操作！应对更多的开发需求！

查找和替换

方法 用法
string.strip() 默认去掉 string 左右两边的空白字符
string.replace(old_str, new_str) 把 string 中的 old_str 替换成 new_str
string.split() 默认以空白字符进行分割
string.join(seq) 将 seq 中所有的元素（字符串类型）合并为一个新的字符串
提问：如何改变字符串

将下面的字符串中 world 改成 Python

python 复制代码 
hello = "hello world !"

print(hello.replace('world', 'Python'))

print(hello)

字符串是一种不可变的数据类型。所有操作字符的方法都是返回一个新的字符串。可以用返回的新的字符串覆盖掉之前的字符串。

转义字符

在需要在字符中使用特殊字符时，python 用反斜杠转义字符。如下表：

转义字符 描述
\ (在行尾时)续行符
\ 反斜杠符号
\' 单引号
\" 双引号
\a 响铃
\b 退格(Backspace)
\e 转义
\000 空
\n 换行
\v 纵向制表符
\t 横向制表符
\r 回车
\f 换页
\oyy 八进制数，yy代表的字符，例如：\o12代表换行
\xyy 十六进制数，yy代表的字符，例如：\x0a代表换行
\other 其它的字符以普通格式输出

原始字符串

由于字符串中的反斜线都有特殊的作用，因此当字符串中包含反斜线时，就需要使用转义字符 \ 对字符串中包含的每个 '\' 进行转义。

比如说，我们要写一个关于 Windows 路径 `G:\publish\codes\02\2.4` 这样的字符串，如果在 Python 程序中直接这样写肯定是不行的，需要使用 \ 转义字符，对字符串中每个 '\' 进行转义，即写成 `G:\\publish\\codes\\02\\2.4 `这种形式才行。

有没有觉得这种写法很啰嗦，有没有更好的解决办法呢？答案是肯定的，借助于原始字符串可以很好地解决这个问题。

原始字符串以"r"开头，它不会把反斜线当成特殊字符。因此，上面的 Windows 路径可直接写成如下这种形式：

python 复制代码 
# 原始字符串包含的引号，同样需要转义
s2 = r'"Let\'s go", said Charlie'
print(s2)

1.5 布尔类型(bool)

python 中布尔值使用常量 True 和 False来表示；注意大小写

bool 是 int 的子类（继承 int ），故 True == 1 False == 0 是会返回 Ture

bool 类型只有两种状态真或假

python 复制代码 
In [17]: bool(-1)
Out[17]: True

In [18]: bool(0)
Out[18]: False

In [19]: bool(None)
Out[19]: False

In [20]: bool("")
Out[20]: False

In [21]: bool(" ")
Out[21]: True

In [22]: def a():
    ...:     pass
    ...:
    ...: bool(a)
Out[22]: True

总结

True 对 False 错

布尔类型只有两种状态，True or Flase 。数字除了零之外，其余均为 True，字符串除了空字符串之外都为 True，对象除了空对象之外，其余均为 True。

默认情况下，所有类型都可以转化为布尔类型

1.6 运算符

算数运算符

因为是整数，所以也可以进行数学中的基本运算。

  • 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
python 复制代码 
# 取余
In [16]: 9 % 4
Out[16]: 1

In [17]: 9 % 3
Out[17]: 0
    
In [18]: 2 ** 3
Out[18]: 8

除此之外，"+"还可以作为字符串（包括后续要介绍的序列）的连接运算符。

python 复制代码 
s1 = 'Hello, '
s2 = 'Charlie'
# 使用+连接两个字符串
print(s1 + s2)

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：

  • 先乘除后加减
  • 同级运算符是 从左至右 计算
  • 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：

  • 2 + 3 * 5 = 17
  • (2 + 3) * 5 = 25
  • 2 * 3 + 5 = 11
  • 2 * (3 + 5) = 16

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

比较运算符

比较运算符 功能
> 大于，如果运算符前面的值大于后面的值，则返回 True；否则返回 False
>= 大于或等于，如果运算符前面的值大于或等于后面的值，则返回 True；否则返回 False
< 小于，如果运算符前面的值小于后面的值，则返回 True；否则返回 False
<= 小于或等于，如果运算符前面的值小于或等于后面的值，则返回 True；否则返回 False
== 等于，如果运算符前面的值等于后面的值，则返回 True；否则返回 False
!= 不等于，如果运算符前面的值不等于后面的值，则返回 True；否则返回 False

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" ，两个条件都满足 (a and b) 返回 20。
or x or y 布尔"或"，两个条件中满足一个 (a or b) 返回 10。
not not x 布尔"非" ，否定之前的结果 not(a and b) 返回 False

逻辑运算符案例：

python 复制代码 
x = 1
y = 0

print(x and y)
print(x or y)
print(not x)
print(not y)

# 案例升级
x = 3 > 4
y = 5 > 4

运算符优先级

以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)
* / % // 乘，除，取模和取整除
& 位 'AND'
<= < > >= 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
例子
python 复制代码 
r = 4 > 2 ** 4 or True is 1 and '4' in "345"
if r:
    print('猜猜我的结果', r)
else:
    print('猜猜我的结果', r)

常见错误类型

python 复制代码 
SyntaxError: unexpected EOF while parsing 
语法错误，多了无法解析的符号，检查一下是否多了或者少了括号

SyntaxError: invalid character in identifier 
语法错误有无效标识符，检查一下中文符号

IndexError: list index out of range 
索引错误，超出索引范围，检查一下列表是否为空

TypeError: must be str, not int
数据类型错误，该数据不是正确的数据类型，比如字符串和数字直接拼接，检查一下数据类型

IndentationError: expected an indented block
缩进错误，检查一下代码的缩进是否正确

KeyError: 'fond'
键错误，字典中没有该的key对应的值，检查一下键名或者字典数据是否正确

ValueError: substring not found
值错误，输入的数据类型跟要求的不符合

NameError: name 'a' is not defined
未初始化对象，变量没有被定义

AttributeError: 'tuple' object has no attribute 'remove'
属性错误，该对象没有这个属性、方法，检查一下数据类型

SystemExit   
解释器请求退出，出现在exit()函数后

IOError 
输入/输出操作失败

ImportError 
导入模块/对象失败，检查一下模块是否能够正常使用

UnicodeDecodeError/UnicodeEncodeError/UnicodeTranslateError
Unicode 解码/编码/转换/时的错误

成员运算符

in 和 not in 被称为 成员运算符

成员运算符用于 测试 序列中是否包含指定的 成员

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 3 in '123' 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 3 not in '123' 返回 False

身份运算符

is 比较的是两个实例对象是不是完全相同，它们是不是同一个对象，占用的内存地址是否相同。莱布尼茨说过："世界上没有两片完全相同的叶子"，这个is正是这样的比较，比较是不是同一片叶子（即比较的id是否相同，这id类似于人的身份证标识）。

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。

id() 函数用于获取对象内存地址。

身份运算符案例：

python 复制代码 
# %% 身份运算符
one = 1
o = 1
print(o is one)  # 变量驻存在内存中

a1 = [1]
a2 = [1]

print(a1 is a2)

print(id(o), id(one))
print(id(a1), id(a2))

# is 与 ==

print(a1 is a2)
print(a1 == a2)

字符串格式化

python 复制代码 
# 保留小数点后两位
In [1]: '{:.2f}'.format(12.333)
Out[1]: '12.33'

In [2]: '{a:.2f}'.format(a=12.333)
Out[2]: '12.33'
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