Python基础

变量和数据类型

数据类型

在计算机程序中，我们通常需要处理各种各样的数据，不同的数据对应不同的数据类型。

Python支持的数据类型包括：

基本数据类型:

数据类型	描述	举例
`int`	整型	1、-5、100
`float`	浮点型(小数)	3.14、-0.5、1.0
`bool`(True 1 False 0)	布尔型	True、False
`complex`	复数型	1+2j、-3+4j

高级数据类型

数据类型	描述	举例
`str`	字符串	`"Hello"`
`list`	列表	`[1, 2, 'a', True]`
`tuple`	元组	`(1, 2, 'a', True)`
`set`	集合	`{1, 2, 3, 4}`
`dict`	字典	`{` `'name': 'John',` `'age': 25,` `'city': 'BJ'` `}`

变量

变量定义

变量是用来描述计算机中的数据存储空间的，我们可以通过变量来保存定义的数据

变量名 = 变量值

python 复制代码

# 定义整型变量
age = 30
# 定义浮点类型变量
score = 70.5
# 定义布尔类型变量
b = True
# 定义字符串类型变量
name = '张三'

可以通过type()函数获取变量类型

python 复制代码

name = '张三'
# 获取变量类型
t = type(name)

Python是动态类型语言，变量类型可以通过赋值进行修改

python 复制代码

# 定义整型变量
age = 30
# 修改成浮点类型变量
age = 70.5

变量的命名规则

变量名的定义需要遵守下面的规则:

只能由数字、字母、_(下划线)组成
不能以数字开头
不能是关键字
区分大小写

Python中的关键字包括：

如下这些变量名都是不合法的：

python 复制代码

a-b = "aaa"
itcast.cn = '李四'
123abc = "haha"
for = 123

变量的命名规范

为了让我们代码更加简洁易懂,还需要遵守下面的命名规范

下划线命名法

python 复制代码

student_name = '张三'

驼峰命名法

python 复制代码

# 大驼峰命名法
StudentName = '张三'
# 小驼峰命名法
studentName = '李四'

算术运算符

数值之间

数值之间的操作用到的运算如如下:

运算符	描述
+	加
-	减
*	乘
/	除
//	取整除
%	取余数
**	幂

数值型变量之间可以直接计算

a=5
b=2
print(a+b)#7
print(a-b)#3
print(a*b)#10
print(a/b)#2.5 注意不是整除了
print(a//b)#2 两条是整除
print(a%b)// 1
print(a**b) //25

字符串之间

字符串之间使用+拼接字符串

python 复制代码

str1 = 'hello'
str2 = 'world'
str3 = str1 + str2
print(str3)

输出结果:

helloworld

整形和字符串

字符串变量和整型使用*，用于重复拼接相同的字符串

python 复制代码

str = 'hello'
s = str*5
print(s)

输出结果:

hellohellohellohellohello

数值变量和字符串不能进行其它计算

python 复制代码

str = 'hello'
a = 10
# 错误,字符串和数字不能直接相加
result = str+a
print(result)

输入与输出

输出函数

程序可以通过输出函数将程序执行的数据输出到控制台

Python中的输出函数是print()

python 复制代码

# 直接输出数据
print(10)
name = '张三'
# 输出变量
print(name)
# 输出多个数据和变量
print(10,name)

age=19
print("年龄为age",age)
#使用占位符
print("年龄为%d岁" % age)
a=10
b=20
# 有多个参数，用()隔开
print("%d %d" % (a,b))

# 使用占位符{}
i=1
j=10
print("{}*{}={}".format(i,j,i*j)) #1*10=10

print默认是换行的，使用end改变默认的end='\n'

print("hello",end=' ')
print("world")

打印结果：

hello world

输入函数

输入函数用来接收用户从控制台输入的数据

Python中的输入数是input()

python 复制代码

# 输入年纪
age = input('请输入年纪')
print(age)

input输入的数据都为str字符串类型

python 复制代码

# 输入年纪
age = input('请输入年纪')
# 获取age类型
t = type(age)
print(t)

输出结果:

<class 'str'>

可以使用int()将输入的数据转换成int类型

age=input("请输入年龄")
print(age,type(age))#str
age=int(age)
print(age,type(age))#int

常见运算符

赋值运算符

赋值运算符主要用来对变量进行赋值,包括如下这些:

运算符	描述
=	赋值
+=	加等于
-=	减等于
*=	乘等于
/=	除等于
//=	整除等于
%=	模等于
**=	幂等于

实例如下:

python 复制代码

a = 10
a += 5 # 等价于  a = a+5
a *=2 # 等价于 a  = a*2

比较运算符

比较运算符主要用来比较两个数据的大小,包括如下这些:

运算符	描述
==	等于
!=	不等于
>	大于
<	小于
>=	大于等于
<=	小于等于

逻辑运算符

逻辑运算符主要用在布尔类型的数据,返回结果还未布尔型数据,包括如下:

运算符	描述
and	逻辑与
or	逻辑或
not	逻辑非

and逻辑与

必须两个都为True才返回True

python 复制代码

r = True and True
print(r)
r = True and False
print(r)

结果:

True
False

or逻辑或

只要两个中有一个为True结果就为True

python 复制代码

r = True or False
print(r)
r = False or False
print(r)

结果:

True
False

not逻辑非

取反操作

python 复制代码

r = not True
print(r)
r = not False
print(r)

结果:

False
True

条件判断语句

if 语句

if语句格式：

if 条件:
    条件成立时，要做的事情
    ......

判断年龄

需求：

定义一个整数变量记录年龄
判断是否满 18 岁（>=）
如果满 18 岁，允许进网吧嗨皮
代码如下:

python 复制代码

age = int(input('请输入你的年纪:'))
# if判断
if age >= 18:
    print('允许进网吧嗨皮')

注意：Python中没有大括号{}，通过缩进代表作用域

if...else...语句

有些情况我们希望满足条件执行相应的代码，不满足条件执行其他的代码，这就需要用到if else语句
if ... else...语句格式

if 要判断的条件:
    条件成立时，要做的事情
    ......
else:
    条件不成立时，要做的事情
    ......

判断年龄

需求：

输入用户年龄
判断是否满 18 岁（>=）
如果满 18 岁，允许进网吧嗨皮
否则（未满 18 岁），提示回家写作业
代码如下:

python 复制代码

age = int(input('请输入你的年纪:'))
# if判断
if age > =18:
    print('允许进网吧嗨皮')
else:
    print('回家写作业')

if ...elif... else语句

一对 if 和 else 可以让代码执行出两种不同的结果

但开发中，可能希望并列的执行出多种结果，这时就可以使用 elif
if ...elif... else格式

if 条件1:
    条件1满足执行的代码
    ......
elif 条件2:
    条件2满足时，执行的代码
    ......
elif 条件3:
    条件3满足时，执行的代码
    ......
else:
    以上条件都不满足时，执行的代码
    ......

扩展知识：
eval()函数的作用是将一个字符串当作Python代码进行解析和执行。它接受一个字符串作为参数，并将该字符串解析为一个表达式，并返回表达式的计算结果。

python 复制代码

result = eval('2 + 3 * 4')  # 14

x = 5
eval('x = x + 1')
print(x)  # 6

需要注意的是，由于eval()函数的功能是执行字符串中的代码，它可能会带来一些安全风险。如果接受用户输入作为eval()函数的参数，请确保对输入进行验证和过滤，以防止恶意代码执行或潜在的安全漏洞。在使用eval()函数时要谨慎，并确保只执行可信任的代码。

循环

while循环

# 1.定义循环变量
i = 1
# 2.使用while判断条件
while i <= 10000:
    # 要重复执行的代码
    print('hello')
    # 3.修改循环变量
    i += 1

打印九九乘法表

row=1 #行
col=1 #列
while row<=9:
    while col<=row:
        print("%d*%d=%d" %(col,row,col*row),end='\t')

        col+=1
    print()
    col=1
    row+=1

for循环

for循环的主要作用是遍历数据（容器)）中的元素。字符串、列表等高级数据类型都属于容器，都可以通过for循环遍历

for循环的语法格式如下:

for 临时变量 in 列表或字符串等可迭代对象:
	执行的代码

需求:

打印字符串'hello world'中每一个字符

str = 'hello world'
# ele普通变量  接收容器中的元素
for s in str:
    print(s)

in和not in

in 操作符用于判断元素是否存在于容器中，如果在容器中,返回 True，否则返回 False

str = 'hello'
result = 'h' in str
print(result) #True
result = 'e' not in str
print(result) #False

range区间

range() 可创建一个整数列表。range()相当于数学中的左闭右开区间（包含左,不包含右）

我们先看看数学中的区间：

全开全闭区间

开区间：(1,10) 不包含1和10
闭区间：[1,10] 包含1和10

半开半闭区间

左开右闭区间：(1,10] 包含10不包含1
左闭右开区间：[1,10) 包含1不包含10

range的定义

# 定义0到10的区间(包含0,不包含10) [0,10)
arr = range(0, 10)

如果区间从0开始可以省略0

# 定义0到10的区间(包含0,不包含10)
arr = range(10)

倒序的区间定义

python 复制代码

# 定义从10到1的区间，参数分别代表 start开始, stop结束, step步长
arr = range(10, 0, -1)

区间可以通过for进行遍历

# 定义0到10的区间(包含0,不包含10)
arr = range(0, 10)
# 遍历区间
for ele in arr:
    print(ele)

break和continue

**break**和**continue**是专门在循环中使用的关键字

break：某一条件满足时，不再执行循环体中后续代码，并退出循环
continue：某一条件满足时，不再执行本次循环体中后续代码，但进入下一次循环判断

循环结合 else

循环也可以像if语句一样结合else。

else 中的语句会在循环正常执行完（即没有通过 break或其他异常情况中断循环）的情况下执行,while循环也是如此

格式：

for 变量 in 容器:
	循环体代码
else:
    没有通过break退出循环, 循环结束后, 会执行的代码

**for else，**会执行else中的代码

str = 'hello world'

for ele in str:
    print(ele)
else:
    print('执行了else语句')

**for else中执行了continue，**会执行else中的代码

for ele in str:
    if ele == 'l':
        continue
    print(ele)
else:
    print('执行了else语句')

**for else中执行了break，**else语句不会执行

for ele in str:
    if ele == 'l':
        break
    print(ele)
else:
    print('else语句不会执行')

高级数据类型

list列表

列表是 Python 中使用最频繁的数据类型，专门用于存储一串数据，存储的数据称为元素

列表的类型是：list

列表的定义

列表用[]定义,元素之间用逗号,分隔

python 复制代码

namesList = ['林青霞','张曼玉','胡慧中']

访问列表的元素

查找列表中元素是按照列表索引进行查找的。索引就是元素在列表中的位置编号，又可以被称为下标

索引是从0开始的，例如：第一个元素，索引就为0

python 复制代码

namesList = ['林青霞','张曼玉','胡慧中']
# 获取第二个人
name = namesList[1]
print(name)

遍历列表

可以通过for遍历列表中的元素

python 复制代码

namesList = ['林青霞','张曼玉','胡慧中']
# 遍历列表
for name in namesList:
    print(name)

列表的操作

列表可以增加新的元素，删除元素，修改元素。还可以对列表进行排序等操作

增加元素

通过append增加新元素

python 复制代码

namesList = ['林青霞','张曼玉','胡慧中']
# 增加高圆圆
namesList.append('高圆圆')
print(namesList)

结果:

python 复制代码

['林青霞', '张曼玉', '胡慧中', '高圆圆']

删除元素

①通过pop删除指定索引元素，返回删除的内容

python 复制代码

namesList = ['林青霞','张曼玉','胡慧中']
# 删除张曼玉
namesList.pop(2)
print(namesList)
# ['林青霞','张曼玉']

②通过remove方法删除指定内容元素

python 复制代码

namesList = ['林青霞','张曼玉','胡慧中']
# 删除张曼玉
namesList.remove('张曼玉')
print(namesList)

结果:

['林青霞', '胡慧中']

修改元素

通过 列表[索引]=新数据 修改元素

python 复制代码

namesList = ['林青霞','张曼玉','胡慧中']
# 将张曼玉修改成高圆圆
namesList[1] = '高圆圆'
print(namesList)

结果:

['林青霞', '高圆圆', '胡慧中']

查询

①通过 列表[索引] 获取元素

python 复制代码

namesList = ['林青霞','张曼玉','胡慧中']
# 查找第二个元素
ele = namesList[1]
print(ele)

结果:

张曼玉

②通过 列表.index(元素值) 查找元素的索引

python 复制代码

namesList = ['林青霞','张曼玉','胡慧中']
# 查找元素张曼玉的索引
index = namesList.index('张曼玉')
print(index)

结果:

列表的排序

通过 列表.sort() 对列表进行升序排序

python 复制代码

ageList = [90,10,30,20,50,70]
# 从小到大 升序
ageList.sort()
print(ageList)

结果:

[10, 20, 30, 50, 70, 90]

通过 列表.sort(reverse=True) 对列表进行降序排序

python 复制代码

ageList = [90,10,30,20,50,70]
# 从大到小 降序排序
ageList.sort(reverse=True)
print(ageList)

结果:

[90, 70, 50, 30, 20, 10]

通过 列表.reverse() 对列表进行反转

python 复制代码

ageList = [90,10,30,20,50,70]
# reverse 将列表进行反转
ageList.reverse()
print(ageList)

结果:

[70, 50, 20, 30, 10, 90]

列表的嵌套

列表中的元素可以是列表类型的数据，就称为列表的嵌套

嵌套列表的定义：

python 复制代码

students = [
    ['林青霞','狄龙','郑少秋'],
    ['张曼玉','梁朝伟']
]

查询元素

python 复制代码

# 查询郑少秋
student = students[0][2]

修改元素

python 复制代码

# 修改张曼玉位高圆圆
students[1][0] = '高圆圆'

字符串分割成列表

python 复制代码

str="1|2|3|4"
lst=str.split("|")
print(lst,type(lst))

列表拼接成字符串

python 复制代码

# 1 2 3 4
str2=" ".join(lst)
print(str2)

tuple元组

Python的元组与列表类似，也是容器的一种,不同之处在于元组的元素不能修改

用于存储一串数据，元素之间使用 , 分隔
元组的索引从 0 开始
元组的类型：tuple

元组的定义

元组用 () 定义

names_tuple = ('林青霞','张曼玉','胡慧中')

注意:一个元素的元组定义需要在元素后加上,

# 错误定义方式 ❌
names_tuple = ('林青霞')
# 正确定义方式 ✅
names_tuple = ('林青霞',)

自动组包

t的类型是元组类型,这就是元组的自动组包特征

t = '张三','李四','王五'

自动解包

t = ('张三','李四','王五') #定义元组
name1,name2,name3 = t
print(name1,name2,name3)

交换数据

a=10
b=20
b,a=a,b

让列表不可修改

有时我们传递列表数据给别人使用，希望别人不要修改列表

可以把列表转换成元组，这样就变成了不可变的数据

python 复制代码

lst = [10, 20, 30]
# 将列表转换成元组
tp = tuple(lst)

# 不可执行如下类似操作
tp[0] = 111
tp.append(222)

如果运行执行会报出如下错误：TypeError: 'tuple' object does not support item assignment

函数

函数定义

def fun():
    print("hello world")

fun() #函数调用

def fun():
    """
    这是函数的文档注释
    :return: 
    """
    print("hello world")

fun()

函数多返回值

函数可以返回多个结果

python 复制代码

def calc(a, b):
    '''
    求a+b以及a-b的结果
    :param a:
    :param b:
    :return: 结果的元组
    '''
    sum = a + b
    sub = a-b
    return sum, sub

上面函数同时返回了两个数的和以及两个数的差

返回的结果会自动组包成为一个元组数据，接收的时候可以分别接收sum、sub

python 复制代码

# 分别接收和以及差
sum, sub = calc(10, 20)

函数的四种类型

函数按照是否有参数以及返回值可以将函数分成四种类型

无参无返回值

python 复制代码

def say_hello():
    print('hello')

无参有返回值

python 复制代码

import random
def get_temp():
    return random.randint(0,100)

有参无返回值

python 复制代码

def say_hello(name):
    print('hello %s'%name)

有参有返回值

python 复制代码

def sum(a, b):
    return a + b

函数内修改全局变量

如果要在函数内部修改全局变量需要首先使用global关键字将声明全局变量

a=10
def fun():
    #使用global声明全局变量
    global  a
    a=20
    print(a) #20

fun()