一、基础语法（1）

print是python内置的函数，可以使用+-*/()等运算符进行算术运算，先乘除后加减；运算符和数字之间可以没有空格，也可以有多个空格，但是一般习惯一个空格。

print(1+10*3)
print(220*6-1173)

print(2 / 3)

注意：C语言中，2/3结果为0（小数部分被截断）；但是在python中得到的结果则是一个小数（例如上图所示），更符合日常使用感官。

下图为Python的内置函数：

1.变量和类型

什么是变量

有时候，我们需要进行计算一些复杂数据，需要把计算的中间结果保存起来，这个时候就需要用到变量。

示例

给定四个分数，65.5，89.0，12.9，32.2，求这四个分数的方差？

解题过程为：

avg = (67.5 + 89.0 + 12.9 + 32.2) / 4
total = (67.5 - avg) ** 2 + (89.0 - avg) ** 2 + (12.9 - avg) ** 2 + (32.2 - avg) ** 2
result = total / 3
print(result)

2.变量语法

2.1定义变量

a = 10

创建变量的语句非常简单，其中

• a为变量名，当我们创建很多个变量的时候，就可以用名字来进行区分
• =为赋值运算符，表示把=右侧的数据放到=左侧的空间中。

注意：变量的名字要遵守一定规则

• 变量名由数字字母下划线构成；
• 数字不能开头；
• 变量名不能和"关键字"重复；
• 变量名大小写敏感；

软性规则（建议遵守）

• 变量名使用有描述性的单词来表示，尽量表达出变量的作用；
• 一个变量名可以由多个单词构成，长一点没有关系，但是含义要清晰；
• 当变量名包含多个单词的时候，建议使用"驼峰命名法"。形如totalCount这种，除了首单词外，剩余单词首字母大写。

数学中，变量通常使用x,y,z这种简单的英文字母或拉丁字母表示。但在编程中不建议如此使用。

2.2使用变量

读取变量的值

a = 10
print(a)

修改变量的值

a = 22
print(a)

注意：在python中，修改变量也是使用=运算符，看起来和定义变量没有明显区别。

也可以用一个变量赋值给另一个变量

a = 10
b = 20 

a = b

print(a)
print(b)

3.变量类型

变量里面存储的不仅仅是数字，还可以存储其他种类的数据。为了区分不同种类的类型，我们引入"类型"这样的概念。和C++/Java等语言不同，python变量的类型不需要显式指定，而是在赋值的时候确定的。

3.1整数

a = 10
print(type(a))

注意：和C++/Java等语言不同，Python的小数只有float一种类型，没有double类型。但是实际上Python的float就相当于C++/Java的double，表示双精度浮点数。

3.2字符串

a = 'hello'
print(a)
print(type(a))

使用' '或" "引起的，称为字符串。可以用来表示文本。

注意：在python中，单引号构成的字符串和双引号构成的字符串，没有区别。'hello'和"hello"是完全等价的。

可以使用len函数来获取字符串的长度

a = 'hello'
print(len(a))

可以使用+针对两个字符串进行拼接

a = 'hello'
b = 'opencv'
print(a+b)

此处是两个字符串相加，不能拿字符串和整数/浮点数相加。

3.3布尔

布尔类型是一个特殊的类型，取值只有两种，True（真）/False（假）

a = True
print(type(a))
b = False
print(type(b))

Python中还有list，tuple，dict，自定义类型等，后续介绍。

为什么需要类型

1. 类型决定了数据在内存中占据多大空间
2. 类型其实约定了能对这个变量做什么样的操作

3.4动态类型特性

在python中，一个变量是什么类型，是可以在"程序运行"过程中发生变化的。这个特性称为"动态类型"。

a = 10
print(type(a))
a = 'hello'
print(type(a))

根据上图的运行结果可知，变量a的类型刚开始是int，后面变成了str。C++/Java这样的语言则不允许这样的操作，一个变量定义后类型就是固定的了。这种特性则称为"静态类型"。

动态类型特性是一把双刃剑

• 对于中小型程序，可以大大地节约代码量；
• 对于大型程序，则提高了模块之间的交互成本。

4.注释

4.1什么是注释

注释是一种特殊的代码，它不会影响到程序的执行，但是能够起到解释说明的作用，能够帮助程序员理解程序代码的执行逻辑。

4.2注释的语法

(1)注释行

# 这是一行注释

(2)文档字符串

使用三引号引起来的称为"文档字符串"，也可以视为一种注释。

• 可以包含多行内容；

• 一般放在文件/函数/类的开头；

• (```)或(""")均可

```
这是文档字符串
这是文档字符串
```

4.3注释规范

1. 内容准确：注释内容要和代码一致，匹配，并在代码修改时及时更新；
2. 篇幅合理：注释既不应该太精简，也不应该长篇大论；
3. 使用中文：一般中国公司都要求使用中文注释，外企另当别论；

5.输入输出

和用户交互

程序需要和用户进行交互

• 用户把信息传递给程序的过程，称为"输入"；
• 程序把结果展示给用户的过程，称为"输出"。

输入输出的最基本的方法就是控制台。用户通过控制台输入一些字符串，程序再通过控制台打印出一些字符串。

5.1通过控制台输出

python使用print函数输出到控制台

print('hello opencv')

不仅能输出一个字符串，还可以输出一个其他类型的变量

a = 10
print(a)

b = True
print(b)

但这样的结果不是我们想要的，我们想要的是输出num = 10：

num = 10
print(f'num = {num}')

注意：

• 使用f作为前缀的字符串，称为f-string
• 里面可以使用{}来内嵌一个其他的变量/表达式；

5.2通过控制台输入

python使用input函数，从控制台读取用户的输入

num = 0
num = input('请输入一个整数：')
print(f'你输入的整数是 {num}')

注意：

• input的参数相当于一个"提示信息"，也可以没有；
• input的返回值就是用户输入的内容，是字符串类型。

a = input('请输入第一个整数：')
b = input('请输入第二个整数：')

print(f'a + b = {a + b}')

上图运行结果可知，此处的结果是字符串拼接，不是算术运算。若想进行算术运算，需要先转换类型。

a = input('请输入第一个整数：')
b = input('请输入第二个整数：')

a = int(a)
b = int(b)

print(f'a + b = {a + b}')

通过int()把变量转换成了int类型，这时的结果才正确。

6.运算符

6.1算术运算符

像+ - * / % ** // 这种进行算术运算的运算符，称为算术运算符。

1. /中不能用0作为除数，否则会抛异常。
2. 整数/整数结果可能是小数，而不会截断。
3. %不是"百分数"，而是求余数。
4. **是求乘方，不光能算整数次方，还能算小数次方。
5. //是取整数除法（也叫地板除），整数除以整数，结果还是整数（舍弃小数部分，向下取整，不是四舍五入）。

6.2关系运算符

像< <= > >= == !=这一系列的运算符称为关系运算符，它们是在比较操作数之间的关系。

其中：

• <=是"小于等于"
• >=是"大于等于"
• ==是"等于"
• !=是"不等于"

(1)如果关系符合，则表达式返回True；如果关系不符合，则表达式返回False

a = 10
b = 20

print(a < b)
print(a <= b)
print(a > b)
print(a >= b)
print(a == b)
print(a != b)

(2)关系运算符不光针对整数/浮点数进行比较，还能针对字符串进行比较；

a = 'hello'
b = 'world'

print(a < b)
print(a <= b)
print(a > b)
print(a >= b)
print(a == b)
print(a != b)

注意：

• 直接使用==或者!=即可对字符串内容判定相等；
• 字符串比较大小，规则是"字典序"；

(3)对于浮点数来说，不要使用==判定相等

浮点数在计算机中的表示并不精确，在计算的过程中容易出现误差。

6.3逻辑运算符

像and or not这一系列的运算符称为逻辑运算符。

a = 10
b = 20
c = 30

print(a < b and b < c)
print(a < b and b > c)

print(a > b or b > c)
print(a < b or b > c)

print(not a < b)
print(not a > b)

关于短路求值

和其他编程语言类似，python也存在短路求值的规则。

• 对于and，如果左侧表达式为False，则整体一定为False，右侧表达式不再执行；
• 对于or，如果左侧表达式为True，则整体一定为True，右侧表达式不再执行。

print(10 > 20 and 10 / 0 == 1)
print(10 < 20 or 10 / 0 == 1)

从上图运行结果来看，代码没有抛出异常，说明右侧的除以0操作没有真正执行。

6.4赋值运算符

(1)=的使用

=表示赋值；

=除了基本的用法外，还可以同时针对多个变量进行赋值；

链式赋值

a = b = 10

多元赋值

a,b = 10,20

(2)复合赋值运算符

python还有一些符合赋值运算符，例如+= -= *= /= %=。

其中a += 1等价于a =a + 1。其他复合赋值运算符也是同理

a = 10
a = a + 1
print(a)

b = 10
b += 1
print(b)