Python学习笔记（3）|数据类型、变量与运算符：夯实基础，从入门到避坑（附图解+代码）

文章目录

- - 一、变量与常量：给数据安个"家"
  - - [1.1 变量：不是盒子，是标签](#1.1 变量：不是盒子，是标签)
    - [1.2 常量：约定俗成的不可变](#1.2 常量：约定俗成的不可变)
  - 二、基本数据类型：数据的DNA
  - - [2.1 数值类型：精度的艺术](#2.1 数值类型：精度的艺术)
    - [2.2 字符串类型：不可变的字符序列](#2.2 字符串类型：不可变的字符序列)
    - [2.3 布尔类型：逻辑的真与假](#2.3 布尔类型：逻辑的真与假)
  - 三、数据类型转换：打通任督二脉
  - 四、运算符：让数据动起来
  - - [4.1 算术运算符](#4.1 算术运算符)
    - [4.2 赋值运算符](#4.2 赋值运算符)
    - [4.3 比较运算符](#4.3 比较运算符)
    - [4.4 逻辑运算符](#4.4 逻辑运算符)
    - [4.5 位运算符](#4.5 位运算符)
    - [4.6 运算符优先级（从高到低）](#4.6 运算符优先级（从高到低）)
  - 五、本章实战与坑点总结

前言

在《第2章 Python编程基础》中，我们搭建了IPO模型，认识了print和input。但真正存储数据、处理数据的主角，是变量和数据类型。它们就像盖房子用的砖块和水泥，决定了代码的稳固与功能。今天，我们就彻底吃透《第3章数据类型和运算符》！

一、变量与常量：给数据安个"家"

1.1 变量：不是盒子，是标签

在Python中，a = 10 这行代码，我们常说"把10赋值给变量a"。但更准确的理解是：在内存中创建了一个值为10的整数对象，然后把标签'a'贴在这个对象上。

python 复制代码

a = 10
print(a, type(a))  # 输出: 10 <class 'int'>
print(id(a))      # 输出对象的内存地址，例如: 140723456789
a = 'Python'    # 标签'a'被撕下来，贴到了一个新的字符串对象上
print(a, type(a))  # 输出: Python <class 'str'>

重点： Python是动态类型语言 ，同一个变量名a可以先后指向不同类型的对象。

1.2 常量：约定俗成的不可变

Python没有语法上的常量（如C语言的const），但我们用全大写字母和下划线来表示一个"不应被修改"的变量，作为一种约定。

python 复制代码

PI = 3.1415926  # 圆周率，视为常量
# PI = 3.14      # 可以修改，但强烈不建议

二、基本数据类型：数据的DNA

Python有三大基本数据类型：数值、字符串、布尔。

2.1 数值类型：精度的艺术

整数：理论范围无限。支持二进制(0b)、八进制(0o)、十六进制(0x)。

浮点数 ：带小数点的数。注意！浮点数计算存在精度误差 。

python 复制代码

print(0.1 + 0.2)  # 输出: 0.30000000000000004 ❌ 并不是预期的0.3
print(round(0.1 + 0.2, 1))  # 输出: 0.3 ✅ 用round函数解决

复数：x = 123 + 456j，科学计算中常用。

2.2 字符串类型：不可变的字符序列

定义：用单引号'、双引号"或三引号'''括起来。

索引与切片 ：

python 复制代码

s = "HELLOWORLD"
print(s[0])      # 正向索引：H
print(s[-1])     # 反向索引：D
print(s[2:7])    # 切片：LLOWO (从索引2到6，不包括7)
print(s[::2])    # 步长为2的切片：HLOOL

转义字符 ：\n换行，\t制表符，\\反斜杠本身。若字符串前加r或R，则转义字符失效。

2.3 布尔类型：逻辑的真与假

只有True和False两个值。

布尔值与数字 ：True是1，False是0。

python 复制代码

print(True + 10)   # 输出: 11
print(False + 10)  # 输出: 10

对象的布尔值 ：任何对象都可以被测试布尔值。为False的情况：
- False或None
- 数字0, 0.0, 0j
- 空序列：'', (), [], {}, set()

三、数据类型转换：打通任督二脉

函数	作用	示例与注意
`int(x)`	转为整数	`int('3.14')`会报错！`int('3')`可以。浮点转整数截断小数部分。
`float(x)`	转为浮点数	`float('3')` -> `3.0`
`str(x)`	转为字符串	`str(3.14)` -> `'3.14'`
`chr(x)`	整数转字符	`chr(65)` -> `'A'`
`ord(x)`	字符转整数	`ord('A')` -> `65`
`eval(s)`	执行字符串中的有效Python表达式	`eval('10+20')` -> `30`。慎用，存在安全风险。

四、运算符：让数据动起来

4.1 算术运算符

+ - * / (结果为浮点) // (整除) % (取余) ** (幂运算)

4.2 赋值运算符

= += -= *= /= //= %= **=

python 复制代码

a = 10
a += 5  # 等价于 a = a + 5
print(a) # 输出: 15

4.3 比较运算符

> < == (等于) != (不等于) >= <=

4.4 逻辑运算符

and (与) or (或) not (非)
短路求值 ：8>7 and 10/0 不会报错，因为8>7为True，但and需要两边都为True，所以计算到10/0，报错！改为8<7 and 10/0则不会计算10/0。

4.5 位运算符

& (与) | (或) ^ (异或) ~ (取反) << (左移) >> (右移)（了解即可）

4.6 运算符优先级（从高到低）

算术运算符 > 位运算符 > 比较运算符 > 逻辑运算符 > 赋值运算符

第一级 ：** (幂运算)
第二级 ：~ +x -x (正负号、位取反)
第三级 ：* / % //
... (省略中间) ...
最后级 ：= 赋值运算符
建议：永远使用**括号`**来明确你的运算顺序，提高代码可读性！

五、本章实战与坑点总结

实战一：从键盘获取一个4位整数，分别输出个位、十位、百位、千位上的数字。

python 复制代码

num = eval(input("请输入一个四位整数: "))
print(f"个位: {num % 10}")
print(f"十位: {num // 10 % 10}")
print(f"百位: {num // 100 % 10}")
print(f"千位: {num // 1000}")

常见坑点：

浮点数精度 ：永远不要用==直接比较两个浮点数是否相等。用abs(a-b) < 0.00001这种方式。
input()类型 ：input()永远返回字符串。进行数值运算前，必须用int()或eval()转换。eval()更强大，但如果输入了恶意代码有风险，推荐用int()等明确类型函数。
变量命名 ：不要用Python的保留字（False, True, and等）做变量名。
链式赋值与解包 ：a = b = 10是链式赋值。a, b = 10, 20是序列解包赋值，可以很方便地交换变量：a, b = b, a。