Python编程：从入门到实践（二）

一、变量

1、在程序中可随时修改变量的值，而Python将始终记录变量的最新值。

创建 hello_world.py，添加下面代码:

message = "Hello Python world!" 
print(message)

message = "Hello Python Crash Course world!" 
print(message)

如果运行这个程序，将看到两行输出:

Hello Python world!
Hello Python Crash Course world!

2、变量的命名和使用

• 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。
• 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。
• 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。
• 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。
• 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

二、字符串

在Python中，用引号括起的都是字符串，其中的引号可以是单引号， 也可以是双引号。

1、使用方法修改字符串的大小写

输入：

name = 'ada lovelace'
print(name.title()) #以首字母大写的方式显示每个单词
print(name.upper()) #将单词全部变成大写
print(name.lower()) #将单词全部变成小写

结果：

Ada Lovelace
ADA LOVELACE
ada lovelace

2、合并（拼接）字符串

python使用加号（+）来合并字符串，这种合并字符串的方法称为拼接。
通过拼接，可使用存储在变量中的信息来创建完整的消息。

first_name = "ada"
last_name = "lovelace"
full_name = first_name + " " + last_name
print(full_name)

#使用了方法title()来将姓名设置为合适的格式
first_name = "ada"
last_name = "lovelace"
full_name = first_name + " " + last_name
print("Hello, " + full_name.title() + "!")

#使用拼接来创建消息，再把整条消息都存储在一个变量中:
first_name = "ada"
last_name = "lovelace"
full_name = first_name + " " + last_name
message = "Hello, " + full_name.title() + "!"
print(message)

输出：

ada lovelace
Hello, Ada Lovelace!
Hello, Ada Lovelace!

3、使用制表符或换行符来添加空白

编程中，空白泛指任何非打印字符，如空格、制表符和换行符。可使用空白来组织输出， 以使其更易读。

print("----------------")
print("Python")
#输出Python
print("----------------")
print("\tPython") 
#字符串中添加制表符
print("----------------")
print("Languages:\nPython\nC\nJavaScript") 
#字符串中添加换行符
print("----------------")
print("Languages:\n\tPython\n\tC\n\tJavaScript") 
#字符串中添加制表符和换行符

输出：

----------------
Python
----------------
	Python
----------------
Languages:
Python
C
JavaScript
----------------
Languages:
	Python
	C
	JavaScript

4、删除空白

Python能够找出字符串开头和末尾多余的空白
要确保字符串末尾没有空白，可使用方法 rstrip（）

favorite_language = 'python ' 
print(favorite_language)
#‘python ’
print(favorite_language.rstrip())
#‘python’
print(favorite_language) #表示空格的删除是暂时的
#‘python ’

要永久删除这个字符串中的空白，必须将删除操作的结果存回到变量中:

favorite_language = 'python '
favorite_language = favorite_language.rstrip()
print(favorite_language)

#'python'

• 删除字符串开头的空白：lstrip（）
• 删除字符串结尾的空白：rstrip（）
• 删除字符串两端的空白：strip（）

favorite_language = ' python '
print(favorite_language.rstrip())
#‘ python’
print(favorite_language.lstrip())
#‘python ’
print(favorite_language.strip())
#‘python’
print(favorite_language)
#‘ python ’

三、数字

1、整型

Python 里面万物皆对象（object），整型也不例外，只要是对象，就有相应的属性 （attributes） 和方法（methods）。

a=2020
print(a,type(a)) 
#2020 <class 'int'>

该函数找到一个整数的二进制表示，再返回其长度。

a = 1031
print(bin(a))  
# 0b10000000111
print(a.bit_length())  
# 11

2、浮点型

print(0.2+0.1)
#0.30000000000000004
print(3*0.1)
#0.30000000000000004

分析：
所有语言都存在这种问题，没有什么可担心的。Python会尽力找到一种方式，以尽可能精确地表示结果，但鉴于计算机内部表示数字的方式，这在有些情况下很难。就现在而言，暂时忽略多余的小数位数即可

print(1, type(1))
# 1 <class 'int'>

print(1., type(1.))
# 1.0 <class 'float'>

a = 0.00000023
b = 2.3e-7
print(a)  # 2.3e-07
print(b)  # 2.3e-07

有时候我们想保留浮点型的小数点后 n 位。可以用 decimal 包里的 Decimal 对象和 getcontext() 方法来实现。

import decimal
from decimal import Decimal

Python 里面有很多用途广泛的包 (package)，用什么你就引进 (import) 什么。包也是对象，也可以用上面提到的dir(decimal) 来看其属性和方法。比如 getcontext() 显示了 Decimal 对象的默认精度值是 28 位 (prec=28)，展示如下：

a = decimal.getcontext()
print(a)

# Context(prec=28, rounding=ROUND_HALF_EVEN, Emin=-999999, Emax=999999, capitals=1, clamp=0, flags=[], traps=[InvalidOperation, DivisionByZero, Overflow])

让我们看看 1/3 的保留 28 位长什么样？

b = Decimal(1) / Decimal(3)
print(b)
# 0.3333333333333333333333333333

那保留 4 位呢？用 getcontext().prec 来调整精度。

decimal.getcontext().prec = 4
c = Decimal(1) / Decimal(3)
print(c)
# 0.3333

3、布尔型

布尔 (boolean) 型变量只能取两个值，True 和 False。当把布尔变量用在数字运算中，用 1 和 0 代表 True 和 False。

print(True + True)  
# 2
print(True + False)  
# 1
print(True * False)  
# 0

除了直接给变量赋值 True 和 False，还可以用 bool(X) 来创建变量，其中 X 可以是：

• 基本类型：整型、浮点型、布尔型
• 容器类型：字符、元组、列表、字典和集合

print(type(0), bool(0), bool(1))
# <class 'int'> False True

print(type(10.31), bool(0.00), bool(10.31))
# <class 'float'> False True

print(type(True), bool(False), bool(True))
# <class 'bool'> False True

bool 作用在基本类型变量的总结：X 只要不是整型 0、浮点型 0.0，bool(X) 就是 True，其余就是 False。

print(type(''), bool(''), bool('python'))
# <class 'str'> False True

print(type(()), bool(()), bool((10,)))
# <class 'tuple'> False True

print(type([]), bool([]), bool([1, 2]))
# <class 'list'> False True

print(type({}), bool({}), bool({'a': 1, 'b': 2}))
# <class 'dict'> False True

print(type(set()), bool(set()), bool({1, 2}))
# <class 'set'> False True

bool 作用在容器类型变量的总结：X 只要不是空的变量，bool(X) 就是 True，其余就是 False。

确定bool(X) 的值是 True 还是 False，就看 X 是不是空，空的话就是 False，不空的话就是 True。

• 对于数值变量，0, 0.0 都可认为是空的。
• 对于容器变量，里面没元素就是空的。

4、使用函数str（）避免类型错误

age = 23
message = "Happy " + age + "rd Birthday!"
print(message)

结果：

Traceback (most recent call last):
File "birthday.py", line 2, in <module>
message = "Happy " + age + "rd Birthday!"
TypeError: Can't convert 'int' object to str implicitly

正确做法：调用函数str()，让Python将非字符串值表示为字符串

age = 23
message = "Happy " + str(age) + "rd Birthday!"
print(message)

输出：

Happy 23rd Birthday!

5、数据类型与转换

• 获取信息

print(type(1))  
# <class 'int'>
print(type(5.2))  
# <class 'float'>
print(type(True))  
# <class 'bool'>
print(type('5.2'))  
# <class 'str'>

• 获取类型信息 isinstance()

print(isinstance(1, int))  
# True
print(isinstance(5.2, float))  
# True
print(isinstance(True, bool))  
# True
print(isinstance('5.2', str))  
# True

• 转换为整型 int()
• 转换为字符串 str()
• 转换为浮点型 float()

print(int('520'))  # 520
print(int(520.52))  # 520
print(float('520.52'))  # 520.52
print(float(520))  # 520.0
print(str(10 + 10))  # 20
print(str(10.1 + 5.2))  # 15.3

四、运算符

1、常用运算符

运算符	描述
//	取整除
**	幂
&	与
I	或
^	异或
~	取反
<<	左移动
>>	右移动
and	布尔类型与
or	布尔类型或
not	布尔类型非
is	判断两个标识符是否引用同一个对象
is not	判断两个标识符是否引用不同对象

2、运算符优先级

运算符	描述（由上至下对应优先级由高到低）
**	幂运算
~ + -	取反、正号、负号
* / % //	乘、除、取模、取整除
+ -	加法、减法
>> <<	右移、左移
&	与
^ I	异或、或
<= < > >=	比较运算符
== !=	是否等于、是否不等于
= %= /= //= -= += *= **=	赋值运算符
is is not	身份运算符
in not in	成员运算符
not and or	逻辑运算符