Python系列2-Python变量和简单数据类型

备注:
Python 3.6.3

一.Python数据结构概述

Python是动态语言，变量本身类型不固定的语言称之为动态语言，与之对应的是静态语言。

如下所示，a这个变量可以是数值类型，也可以是字符类型，也可以是日期类型。
在有的语言中，如果变量设置为数值类型，赋值字符、日期类型数据会直接报错。

C:\>python
Python 3.6.3 (v3.6.3:2c5fed8, Oct  3 2017, 18:11:49) [MSC v.1900 64 bit (AMD64)] on win32
Type "help", "copyright", "credits" or "license" for more information.
>>> a = 123
>>> print(a)
123
>>> a = 'abc'
>>> print(a)
abc
>>> a = '2021-01-28'
>>> print(a)
2021-01-28

二.变量和类型

在程序设计中，变量是一种存储数据的载体。计算机中的变量是实际存在的数据或者说是存储器中存储数据的一块内存空间，变量的值可以被读取和修改，这是所有计算和控制的基础。计算机能处理的数据有很多种类型，除了数值之外还可以处理文本、图形、音频、视频等各种各样的数据，那么不同的数据就需要定义不同的存储类型。Python中的数据类型很多，而且也允许我们自定义新的数据类型。

2.1 数据类型

1. 整型：Python中可以处理任意大小的整数（Python 2.x中有int和long两种类型的整数，但这种区分对Python来说意义不大，因此在Python 3.x中整数只有int这一种了），而且支持二进制（如0b100，换算成十进制是4）、八进制（如0o100，换算成十进制是64）、十进制（100）和十六进制（0x100，换算成十进制是256）的表示法。

2. 浮点型：浮点数也就是小数，之所以称为浮点数，是因为按照科学记数法表示时，一个浮点数的小数点位置是可变的，浮点数除了数学写法（如123.456）之外还支持科学计数法（如1.23456e2）。

3. 字符串型：字符串是以单引号或双引号括起来的任意文本，比如’hello’和"hello",字符串还有原始字符串表示法、字节字符串表示法、Unicode字符串表示法，而且可以书写成多行的形式（用三个单引号或三个双引号开头，三个单引号或三个双引号结尾）。

4. 布尔型：布尔值只有True、False两种值，要么是True，要么是False，在Python中，可以直接用True、False表示布尔值（请注意大小写），也可以通过布尔运算计算出来（例如3 < 5会产生布尔值True，而2 == 1会产生布尔值False）。

2.2 变量

良好的变量命名习惯及代码模块化，可以提升代码的可读性和可维护性，代码即是写给自己看的，也是写给别人看的，所以学一门编程语言之前，一定要养成一个良好的变量命名习惯。

要创建良好的变量名，需要经过一定的实践，在程序复杂而有趣时尤其如此。随着你编写的程序越来越多，并开始阅读别人编写的代码，将越来越善于创建有意义的变量名。

在Python中使用变量时，需要遵守一些规则和指南。违反这些规则将引发错误，而指南旨在让你编写的代码更容易阅读和理解。请务必牢记下述有关变量的规则。

1. 变量名只能包含字母、数字和下划线。变量名可以字母或下划线打头，但不能以数字打头，例如，可将变量命名为message_1，但不能将其命名为1_message。
2. 变量名不能包含空格，但可使用下划线来分隔其中的单词。例如，变量名greeting_message可行，但变量名greeting message会引发错误。
3. 不要将Python关键字和函数名用作变量名，即不要使用Python保留用于特殊用途的单词，如print。
4. 变量名应既简短又具有描述性。例如，name比n好，student_name比s_n好，name_length比length_of_persons_name好。
5. 慎用小写字母l和大写字母O，因为它们可能被人错看成数字1和0。

2.3 字符串

大多数程序都定义并收集某种数据，然后使用它们来做些有意义的事情。鉴于此，对数据进行分类大有裨益。我们将介绍的第一种数据类型是字符串。字符串虽然看似简单，但能够以很多不同的方式使用它们。

在Python中，用引号引起来的就都是字符串，可以是单引号，也可以是双引号。

>>> print ("I love python;")
I love python;
>>> print ('I love python;')
I love python;

也可以在引号中加入引号和其它标点符号

-- 字符串包含单引号的时候，就用双引号或者'\'进行转移
>>> print ("I'm studying Python;")
I'm studying Python;
>>> print ('I'm studying Python;')
  File "<stdin>", line 1
    print ('I'm studying Python;')
              ^
SyntaxError: invalid syntax
>>> print ('I\'m studying Python;')
I'm studying Python;

-- 字符串包含双引号的时候，就用单引号或者'\'进行转移
>>> print ("I"m studying Python;")
  File "<stdin>", line 1
    print ("I"m studying Python;")
              ^
SyntaxError: invalid syntax
>>> print ('I"m studying Python;')
I"m studying Python;
>>> print ("I\"m studying Python;")
I"m studying Python;

2.3.1 使用方法修改字符串的大小写

在实际生产环境，会遇到要修改字符串大小写的需求，python提供了现成的方法来实现这类需求。

方法:

title     --首字母大写
upper --所有字符大写
lower --所有字符小写

测试记录:

>>> a = 'bill gates';
>>>
>>> print(a.title());
Bill Gates
>>> print(a.upper());
BILL GATES
>>> print(a.lower());
bill gates
>>>

2.3.2 拼接字符串

Python里面拼接字符串非常直观且简单，直接用"+"就可以完成

代码:

first_name = 'Bill'
last_name = 'Gates'
full_name = first_name + last_name
print(full_name)
full_name = first_name +" " + last_name
print(full_name)

测试记录:

>>> first_name = 'Bill'
>>> last_name = 'Gates'
>>> full_name = first_name + last_name
>>> print(full_name)
BillGates
>>> full_name = first_name +" " + last_name
>>> print(full_name)
Bill Gates

2.3.3 添加空白

\t 制表符
\n 换行符

代码:

print("Python")
print("\tPython")

print ("Databases:\nOracle\nMySQL\nSQL Server\nPostgresql")

测试记录:

>>> print("Python")
Python
>>> print("\tPython")
        Python
>>> print ("Databases:\nOracle\nMySQL\nSQL Server\nPostgresql")
Databases:
Oracle
MySQL
SQL Server
Postgresql

2.3.4 删除空白

lstrip – 删除字符串左边的空格
rstrip – 删除字符串右边的空格
strip – 删除左右两边的空格

代码:

test_str = " I'm studing Python; "
test_str.lstrip()
test_str.rstrip()
test_str.strip()

测试记录:

>>> test_str = " I'm studing Python; "
>>>
>>> test_str.lstrip()
"I'm studing Python; "
>>> test_str.rstrip()
" I'm studing Python;"
>>> test_str.strip()
"I'm studing Python;"
>>>

2.4 数字

2.4.1 整数

在Python中，可对整数执行加（+ ）减（- ）乘（* ）除（/ ） 乘方（**） 运算

>>> 2 + 3
5
>>> 2 - 3
-1
>>> 2 * 3
6
>>> 2 / 3
0.6666666666666666
>>> 2 ** 3
8

2.4.2 浮点数

浮点数可能存在一定的失真，这个需要注意

>>> 0.1 + 0.12
0.22
>>> 0.1 - 0.12
-0.01999999999999999
>>>
>>> 0.1 * 0.12
0.012
>>> 0.1 / 0.12
0.8333333333333334

2.4.3 使用str()函数避免类型错误

实际生产环境中，输出有数值也有字符串，会遇到类型错误，如下:

>>> print("I have studied Python "+ 3 + "Days;")
Traceback (most recent call last):
  File "<stdin>", line 1, in <module>
TypeError: must be str, not int

解决方案，通过str函数将数值转为字符串

>>> print("I have studied Python "+ str(3) + "Days;")
I have studied Python 3Days;
>>>

2.5 注释

在大多数编程语言中，注释都是一项很有用的功能。随着程序越来越大、越来越复杂，就应在其中添加说明，对你解决问题的方法进行大致的阐述。注释 让你能够使用自然语言在程序中添加说明。

在Python中，注释用井号（# ）标识。井号后面的内容都会被Python解释器忽略。

编写注释的主要目的是阐述代码要做什么，以及是如何做的。在开发项目期间，你对各个部分如何协同工作了如指掌，但过段时间后，有些细节你可能不记得了。当然，你总是可以通过研究代码来确定各个部分的工作原理，但通过编写注释，以清晰的自然语言对解决方案进行概述，可节省很多时间。

要成为专业程序员或与其他程序员合作，就必须编写有意义的注释。当前，大多数软件都是合作编写的，编写者可能是同一家公司的多名员工，也可能是众多致力于同一个开源项目的人员。训练有素的程序员都希望代码中包含注释，因此你最好从现在开始就在程序中添加描述性注释。作为新手，最值得养成的习惯之一是，在代码中编写清晰、简洁的注释。

如果不确定是否要编写注释，就问问自己，找到合理的解决方案前，是否考虑了多个解决方案。如果答案是肯定的，就编写注释对你的解决方案进行说明吧。相比回过头去再添加注释，删除多余的注释要容易得多。

参考:

1.Python编程:从入门到实践
2.https://github.com/jackfrued/Python-100-Days/blob/master/Day0115/02.%E8%AF%AD%E8%A8%80%E5%85%83%E7%B4%A0.md