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1.常量和表达式
我们可以把 Python 当成一个计算器 , 来进行一些算术运算
python
print(1 + 2 - 3)
print(1 + 2 * 3)
print(1 + 2 / 3)
注意 :
- print 是一个 Python 内置的函数, 这个稍后详细介绍.
- 可以使用 + - * / ( ) 等运算符进行算术运算. 先算乘除, 后算加减.
- 运算符和数字之间, 可以没有空格, 也可以有多个空格. 但是一般习惯上写一个空格(比较美观)
形如 1 + 2 - 3 这样是算式 , 在编程语言中称为 表达式 , 算式的运算结果 , 称为 表达式的返回值
其中 1 , 2 , 3 这种称为 字面值常量 , + - * / 这种称为 运算符 或者 操作符
**注意:**熟悉 C / Java 的同学可能认为, 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. 更符合日常使用的直觉
2.变量和类型
2.1变量是什么
有的时候, 我们需要进行的计算可能更复杂一些, 需要把一些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, 67.5, 89.0, 12.9, 32.2 , 编写代码, 求这四个分数的方差.
PS: 方差的计算过程: 取每一项, 减去平均值, 计算平方, 再求和, 最后除以 (项数 - 1)
在这个代码中, 就需要先计算这四个数字的平均值, 然后再计算方差. 这就需要把计算的平均值使用 变量 保存起来.
python
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)注意: avg, total, result 均为变量. ** 在 Python 中表示乘方运算. ** 2 即为求平方.
变量可以视为是一块能够容纳数据的空间. 这个空间往往对应到 "内存" 这样的硬件设备上.
2.2变量的语法
(1) 定义变量
python
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.
硬性规则(务必遵守) 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.
num 和 Num 是两个不同的变量名.
软性规则(建议遵守)
a = 10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 , personInfo 这种, 除了 首个单词外, 剩余单词首字母大写.
数学上, 变量通常使用 x, y, z 这种简单的英文字母或者拉丁字母表示. 但是在编程中不建议这样使 用. 原因是编程中, 一个程序里通常会同时创建出很多个变量. 如果只是使用单个字母表示, 在变量多了 的时候, 就很难记住哪个变量是干啥的, 从而给维护程序带来了一定的困难. 因此我们更建议使用带 有明确描述性的名字, 来表示变量的用途.
(2) 使用变量
读取变量的值
python
a = 10
print(a)修改变量的值
python
a = 20
print(a)注意: 在 Python 中, 修改变量也是使用 = 运算, 看起来和定义变量没有明显区别.
当然, 也可以用一个变量的值赋给另外一个变量.
python
a = 10
b = 20
a = b
print(a)
print(b)2.3变量的类型
变量里面存储的不仅仅是数字, 还可以存储其它种类的数据. 为了区分不同种类的数据, 我们引入了 "类型" 这样的概念.
注意: 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. (1) 整数
python
a = 10
print(type(a))
PS: type 和 print 类似, 也是 python 内置的函数. 可以使用 type 来查看一个变量的类型.
注意: 和 C++ / Java 等语言不同, Python 的 int 类型变量, 表示的数据范围是没有上限的. 只要内存足够大, 理论上就可以表示无限大小的数据.
(2) 浮点数(小数)
python
a = 0.5
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.
PS: 关于单精度浮点数和双精度浮点数的问题, 我们此处不做过多讨论. 大家只要知道, 相比于单精度 浮点数, 双精度浮点数占用的内存空间更多, 同时表示的数据精度更高即可(大概精确到小数点后 15 位).
(3) 字符串
python
a = 'hello'
print(type(a))
使用 ' ' 或者 " " 引起来的, 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.
python
a = 'hello'
print(len(a))可以使用 + 针对两个字符串进行拼接.
python
a = 'hello'
b = 'world'
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.
字符串作为开发中最常用到的数据类型, 支持的操作方式也是非常丰富的. 此处暂时不详细展开.
(4) 布尔
布尔类型是一个特殊的类型, 取值只有两种, True (真) 和 False (假).
PS: 布尔类型也是数学上的一个概念. 我们初中就学过一个概念叫做 "命题" , 进一步的就可以判定命题的真假.
python
a = True
print(type(a))
b = False
print(type(b))
(5) 其他 除了上述类型之外, Python 中还有 list, tuple, dict, 自定义类型 等等.
总结: 类型系统其实是在对变量进行 "归类". 相同类型的变量(数据) 往往具有类似的特性和使用规则.
2.4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" .
python
a = 10
print(type(a))
a = 'hello'
print(type(a))
在程序执行过程中, 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, 可以大大的解约代码量(比如写一段代码就可以同时支持多种类型). 对于大型程序, 则提高了模块之间的交互成本. (程序猿 A 提供的代码难以被 B 理解).