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I. Einleitung

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Tag 2 des Python-Sprachlernens_Erste Einführung in Python . Gestern wurden in diesem Artikel die Geschichte, Eigenschaften und Anwendungsbereiche von Python vorgestellt und das erste Python-Programm kompiliert und ausgeführt.

Verstehen Sie die Bedeutung von Variablen und Datentypen

Variablen und Datentypen sind die Grundlage für die Datenverarbeitung in Programmiersprachen. Variablen ermöglichen es uns, Daten zu speichern und bei Bedarf zu verwenden, während Datentypen die Eigenschaften der Variablen und die Art der Daten definieren, die sie speichern kann.
Eine vernünftige und korrekte Verwendung von Datentypen kann Fehler in Programmen vermeiden, die Programmeffizienz verbessern und den Code lesbarer und einfacher zu warten machen.

2. Konzept und Verwendung von Variablen

Definition von Variablen: Was sind Variablen und warum werden sie benötigt?

Was ist eine Variable?

In der Programmierung ist eine Variable ein Bezeichner, der zum Speichern eines Datenwerts verwendet wird. Es kann als Speichereinheit im Speicher betrachtet werden, die Daten speichert, auf die jederzeit zugegriffen und geändert werden kann. Mithilfe von Variablen können wir Daten einen Namen geben, sodass wir im Programm mehrmals auf die Daten verweisen können, ohne sie wiederholt schreiben zu müssen.

Warum Variablen benötigt werden

Datenwiederverwendung : Variablen ermöglichen es uns, einen Datenwert zu speichern und ihn mehrfach in verschiedenen Teilen des Programms zu verwenden. Dadurch wird vermieden, dass dieselben Daten wiederholt geschrieben werden, und der Code wird prägnanter und einfacher zu verwalten.
Lesbarkeit des Codes : Indem Sie Ihren Daten aussagekräftige Variablennamen geben, können Sie die Lesbarkeit Ihres Codes verbessern. Andere Entwickler (oder zukünftige Sie) können leichter verstehen, was der Code bewirkt.
Einfach zu ändern : Wenn Sie denselben Datenwert im Programm verwenden müssen, können Sie die Verwendung von Variablen einfach ändern. Ändern Sie einfach den Wert einer Variablen und alle Verweise auf diese Variable werden automatisch aktualisiert.
Flexibilität und Skalierbarkeit : Variablen bieten eine flexible Möglichkeit, mit Daten zu arbeiten. Sie können den Wert einer Variablen jederzeit ändern oder einen Verweis auf eine Variable an Funktionen und Module übergeben, wodurch der Code flexibler und erweiterbarer wird.
Speicherverwaltung : Variablen helfen Programmierern, den Speicher effizient zu verwalten. Programme können Speicher für Variablen freigeben, wenn die Daten nicht mehr benötigt werden, oder Speicher je nach Bedarf dynamisch zuweisen und neu zuweisen.
Funktionsimplementierung : Variablen sind die Grundlage für die Realisierung komplexer Funktionen. Variablen sind beispielsweise für die Durchführung mathematischer Berechnungen, die Steuerung des Programmablaufs, die Verarbeitung von Benutzereingaben usw. unerlässlich.

Regeln für die Benennung von Variablen: eine Kombination aus Buchstaben, Zahlen und Unterstrichen, und das erste Zeichen darf keine Zahl usw. sein.

In Python muss die Variablenbenennung einigen Regeln folgen:

Groß- und Kleinschreibung : Python unterscheidet zwischen Groß- und Kleinschreibung, was bedeutet, dass Variable und Variable zwei verschiedene Variablen sind.
Kann nur mit Buchstaben (az, AZ) oder Unterstrich (_) beginnen : Variablennamen können nicht mit Zahlen beginnen. Beispielsweise ist 123abc ein ungültiger Variablenname, aber _123abc ist gültig.
Kann Buchstaben, Zahlen (0-9) und Unterstriche (_) enthalten : Variablennamen dürfen keine Leerzeichen oder Sonderzeichen wie %, $, # usw. enthalten. Beispielsweise sind „my_variable“ und „variable2“ beide gültige Variablennamen.
Es darf kein Python-Schlüsselwort sein : Der Variablenname darf kein für Python reserviertes Wort sein, z. B. if, while, class usw. Diese Schlüsselwörter (Einzelheiten siehe Gliederung 6) haben spezifische Sprachbedeutungen und können nicht als gewöhnliche Variablennamen verwendet werden.
Keine Längenbeschränkung : Theoretisch gibt es keine Begrenzung für die Länge von Python-Variablennamen, aber für die Lesbarkeit und Benutzerfreundlichkeit des Codes wird empfohlen, prägnante und klare Variablennamen zu verwenden.
Seien Sie so beschreibend wie möglich : Ein guter Variablenname sollte klar beschreiben, was er darstellt. Total_score ist beispielsweise einfacher zu verstehen als einfache ts.
Vermeiden Sie Großbuchstaben und Unterstriche : Obwohl technisch zulässig, sind Großbuchstaben und Unterstriche im Allgemeinen für Klassennamen reserviert. MyClass ist beispielsweise ein Klassenname, aber my_variable ist eine bessere Wahl für einen Variablennamen.

Variablenzuweisung: So deklarieren und initialisieren Sie Variablen

In Python ist das Deklarieren und Initialisieren von Variablen sehr einfach und Sie müssen den Datentyp nicht explizit deklarieren. Python ist eine dynamisch typisierte Sprache, das heißt, Sie weisen Variablen direkt Werte zu und der Python-Interpreter leitet zur Laufzeit automatisch den Typ der Variablen ab. Hier sind die grundlegenden Schritte zum Deklarieren und Initialisieren von Variablen:

Wählen Sie einen Variablennamen, der den Benennungsregeln entspricht: Variablennamen können Buchstaben, Zahlen und Unterstriche enthalten, aber sie dürfen nicht mit einer Zahl beginnen oder ein Python-Schlüsselwort sein. Weisen Sie einer Variablen mit dem Zuweisungsoperator (=) einen Wert zu: Weisen Sie der Variablen den Datenwert zu, den Sie speichern möchten. Hier sind einige Beispiele für die Deklaration und Initialisierung von Variablen:

# 声明一个整型变量
number = 10

# 声明一个浮点型变量
pi = 3.14159

# 声明一个字符串变量
greeting = "Hello, World!"

# 声明一个布尔型变量
is_valid = True

# 声明一个列表变量
fruits = ["apple", "banana", "cherry"]

# 声明一个字典变量
person = {"name": "Alice", "age": 25}

Im obigen Beispiel haben wir verschiedene Arten von Variablen erstellt, darunter Ganzzahlen, Gleitkommazahlen, Zeichenfolgen, boolesche Werte, Listen und Wörterbücher. Der Python-Interpreter bestimmt automatisch den Datentyp einer Variablen anhand des ihr zugewiesenen Werts.

Sie können auch mehrere Variablen in einer einzigen Anweisung deklarieren, wie unten gezeigt:

x, y, z = 1, 2, 3

Hier deklarieren wir gleichzeitig drei Variablen x, y und z und weisen ihnen die Werte 1, 2 bzw. 3 zu.

Denken Sie daran, dass Variablen in Python wie Beschriftungen sind. Sie können ihnen jederzeit neue Werte zuweisen, sogar einen anderen Werttyp, da Python dynamisch typisiert ist. Zum Beispiel:

x = 100  # x是一个整型
x = "text"  # 现在x是一个字符串

In diesem Beispiel weisen wir x zunächst einen ganzzahligen Wert und dann einen Zeichenfolgenwert zu. Der Python-Interpreter verarbeitet die Variable x entsprechend der letzten Zuweisung.

3. Grundlegende Datentypen

In Python können grundlegende Datentypen in mehrere Kategorien unterteilt werden, darunter Zahlen, Sequenzen, Karten, Mengen und boolesche Werte. Hier finden Sie eine Übersicht über diese grundlegenden Datentypen:

Nummer :
- Ganzzahl (int) : positive Ganzzahl, 0, negative Ganzzahl, wie 1, 0, -10.
- Float : Zahlen mit Dezimalstellen, z. B. 3.14, -0.001.
- Komplexe Zahl (komplex) : eine Zahl, die aus einem Realteil und einem Imaginärteil besteht, wie z 1j. B. , 2 + 3j.
Reihenfolge :
- String (str) : Textdaten wie "Hello, World!", 'Python'.
- Liste : Eine geordnete Sammlung von Elementen. Die Elemente können unterschiedlichen Typs sein, z [1, 2, 3]. B. , ["a", "b", "c"].
- Tupel : Eine unveränderliche geordnete Sammlung von Elementen, z. B. (1, 2, 3), ("a", "b", "c").
Kartierung :
- Wörterbuch (dict) : Eine Sammlung von Schlüssel-Wert-Paaren, z. B. {"name": "Alice", "age": 25}.
versammeln :
- Menge : Eine ungeordnete Menge mit eindeutigen Elementen, z {1, 2, 3}.{1.1, 2.2, 3.3}
Boolescher Wert :
- Boolescher Wert : Logischer Wert mit nur zwei möglichen Werten: Trueund False.

In Python können Sie type()Funktionen verwenden, um den Datentyp einer Variablen zu überprüfen. Zum Beispiel:

x = 100
print(type(x))  # 输出：<class 'int'>

y = 3.14
print(type(y))  # 输出：<class 'float'>

z = "Hello"
print(type(z))  # 输出：<class 'str'>

Das Verständnis dieser grundlegenden Datentypen ist für das Schreiben von Python-Code wichtig, da sie bestimmen, welche Datentypen Sie in Variablen speichern und welche Operationen Sie mit diesen Daten ausführen können.

4. Erkennung und Konvertierung des Datentyps

Datentyperkennung

In Python können Sie type()Funktionen verwenden, um den Datentyp einer Variablen zu überprüfen. Sie können isinstance()Funktionen auch verwenden, um zu überprüfen, ob eine Variable von einem bestimmten Typ ist oder von einer Klasse abgeleitet ist. Wenn Sie außerdem eine Variable von einem Datentyp in einen anderen konvertieren müssen, bietet Python für diesen Zweck einige integrierte Funktionen.

type()-Funktion : Gibt den Typ der Variablen zurück.
Funktion isinstance() : prüft, ob die Variable eine Instanz eines bestimmten Typs ist.

x = 100
print(type(x))  # 输出：<class 'int'>
print(isinstance(x, int))  # 输出：True
print(isinstance(x, float))  # 输出：False

Datentypkonvertierung

Python bietet eine Vielzahl integrierter Funktionen zum Konvertieren von Variablen von einem Datentyp in einen anderen. Diese Funktionen werden normalerweise nach dem Zieldatentyp benannt und können als Funktionen aufgerufen werden.

int() : Wandelt eine Variable in eine Ganzzahl um.
float() : Wandelt eine Variable in eine Gleitkommazahl um.
str() : Konvertieren Sie eine Variable in einen String.
list() : Variablen in Listen konvertieren.
tuple() : Variablen in Tupel umwandeln.
set() : Variablen in Mengen umwandeln.
dict() : Konvertieren Sie eine Variable in ein Wörterbuch.
bool() : Wandelt eine Variable in einen booleschen Wert um.

x = "123"
y = int(x)  # 将字符串转换为整数
print(type(y))  # 输出：<class 'int'>

z = float(x)  # 将字符串转换为浮点数
print(type(z))  # 输出：<class 'float'>

a = [1, 2, 3]
b = tuple(a)  # 将列表转换为元组
print(type(b))  # 输出：<class 'tuple'>

Vorsichtsmaßnahmen

Bei der Typkonvertierung wird möglicherweise ein Fehler ausgegeben, wenn die Quelldaten nicht direkt in den Zieltyp konvertiert werden können. Wenn Sie beispielsweise versuchen, eine nicht numerische Zeichenfolge in eine Ganzzahl umzuwandeln, wird Folgendes ausgelöst ValueError:

x = "abc"
y = int(x)  # 尝试将非数字字符串转换为整数，将引发ValueError

Daher empfiehlt es sich, vor der Typkonvertierung zu überprüfen, ob die Daten sicher in den erforderlichen Typ konvertiert werden können.

5. Übung und Praxis

Übung 1: Erstellen Sie Variablen unterschiedlichen Typs und führen Sie einfache Operationen aus

# 创建整数变量
number = 10
number += 5  # 加法操作
print(number)  # 输出：15

# 创建浮点数变量
pi = 3.14159
pi *= 2  # 乘法操作
print(pi)  # 输出：6.28318

# 创建字符串变量
greeting = "Hello, "
name = "World"
full_greeting = greeting + name  # 字符串拼接
print(full_greeting)  # 输出：Hello, World

# 创建布尔变量
is_valid = True
is_valid = not is_valid  # 逻辑非操作
print(is_valid)  # 输出：False

Übung 2: Demonstrieren Sie die Konvertierung zwischen verschiedenen Datentypen

# 字符串转换为整数
str_number = "123"
int_number = int(str_number)
print(type(int_number))  # 输出：<class 'int'>

# 整数转换为字符串
int_number = 456
str_number = str(int_number)
print(type(str_number))  # 输出：<class 'str'>

# 列表转换为元组
list_of_numbers = [1, 2, 3]
tuple_of_numbers = tuple(list_of_numbers)
print(type(tuple_of_numbers))  # 输出：<class 'tuple'>

# 元组转换为集合
tuple_of_numbers = (4, 5, 6)
set_of_numbers = set(tuple_of_numbers)
print(type(set_of_numbers))  # 输出：<class 'set'>

Übung 3: Lösen Sie einfache praktische Probleme

Praktische Frage 1: Berechnen Sie die Fläche eines Kreises

# 给定半径
radius = 5.0

# 计算面积
area = 3.14159 * radius ** 2
print("圆的面积是：", area)  # 输出：圆的面积是： 78.53975

Praktische Frage 2: Bestimmen Sie, ob eine Zahl gerade oder ungerade ist

# 给定一个数
num = 7

# 判断偶数或奇数
if num % 2 == 0:
    print(num, "是偶数")
else:
    print(num, "是奇数")  # 输出：7 是奇数

Durch diese Übungen können Sie Variablen und Datentypen in Python besser verstehen und erfahren, wie Sie zwischen verschiedenen Typen konvertieren. Diese bilden die Grundlage für das Schreiben komplexerer Programme.

6. Python-Schlüsselwörter

False, None, True, and, as, assert, async, await, break, class, continue, def, del, elif, else, 
except, finally, for, from, global, if, import, in, is, lambda, nonlocal, not, or, pass, raise, return, try, while, with, yield

Diese Schlüsselwörter spielen in der Syntax von Python eine bestimmte Rolle, zum Beispiel:

if, elif, else werden für die bedingte Beurteilung verwendet. for, while, break und continue werden zur Schleifensteuerung verwendet. def wird zum Definieren von Funktionen verwendet. class wird zum Definieren von Klassen verwendet. try, außer, schließlich, raise werden für die Ausnahmebehandlung verwendet. import, from werden für den Modulimport verwendet. return wird verwendet, um einen Wert von einer Funktion zurückzugeben. Der Ertrag wird zur Wertproduktion in Generatorfunktionen verwendet. True, False und None sind in Python integrierte Konstanten. Um die Schlüsselwortliste für die aktuelle Version des Python-Interpreters anzuzeigen, können Sie das Schlüsselwortmodul verwenden:

import keyword
print(keyword.kwlist)

7. Zusammenfassung und Ausblick

1. Überprüfung und Zusammenfassung der Wissenspunkte in diesem Kapitel

Dieses Kapitel konzentriert sich hauptsächlich auf die Grundkenntnisse des Erlernens der Python-Sprache, insbesondere auf Themen wie Variablen, Datentypen, Variablenbenennungsregeln, Python-Schlüsselwörter, Erkennung und Konvertierung von Datentypen usw. Im Folgenden finden Sie eine Übersicht und Zusammenfassung der Wissenspunkte in diesem Kapitel:

Variable :
- Variablen sind Bezeichner, die zum Speichern von Datenwerten verwendet werden.
- Mit Variablen können wir Daten einen Namen geben, sodass sie in einem Programm mehrmals referenziert werden können.
Art der Daten :
- Zu den grundlegenden Datentypen von Python gehören Zahlen (Ganzzahlen, Gleitkommazahlen, komplexe Zahlen), Sequenzen (Zeichenfolgen, Listen, Tupel), Karten (Wörterbücher), Mengen und boolesche Werte.
- Jeder Datentyp hat seinen spezifischen Zweck und seine Betriebsregeln.
Regeln für die Benennung von Variablen :
- Variablennamen müssen mit einem Buchstaben (az, AZ) oder einem Unterstrich (_) beginnen.
- Variablennamen können Buchstaben, Zahlen und Unterstriche enthalten, aber nicht mit einer Zahl beginnen.
- Variablennamen dürfen keine Python-Schlüsselwörter sein.
Python-Schlüsselwörter :
- Schlüsselwörter sind reservierte Wörter mit besonderer Bedeutung in der Python-Sprache.
- Schlüsselwörter können nicht als Variablennamen oder andere Bezeichner verwendet werden.
Erkennung und Konvertierung von Datentypen :
- Verwenden Sie type()eine Funktion, um den Datentyp einer Variablen zu ermitteln.
- Verwenden Sie isinstance()Funktionen, um zu überprüfen, ob eine Variable von einem bestimmten Typ ist oder von einer Klasse abgeleitet ist.
- Python bietet eine Vielzahl integrierter Funktionen zum Konvertieren von Variablen von einem Datentyp in einen anderen, z . B. int(), float(), str(), list(), und .tuple()set()dict()bool()
Übungen und Übung :
- Üben Sie, indem Sie verschiedene Arten von Variablen erstellen und einfache Operationen ausführen.
- Schreiben Sie Codeausschnitte, um die Konvertierung zwischen verschiedenen Datentypen zu demonstrieren.
- Lösen Sie einige einfache praktische Probleme, um Ihr Verständnis von Variablen und Datentypen zu festigen.

Das Verständnis dieser Grundlagen ist entscheidend, um Python gründlich zu erlernen. Sie bilden die Grundlage für das Schreiben von effektivem, effizientem und wartbarem Code.

2, Ausblick

Tag 4 zum Erlernen der Python-Sprache_Kontrollstruktur: bedingte Anweisungen und Schleifen

Dieser Artikel ist ein Nachdruck des Artikels Heng Xiaopai und das Urheberrecht liegt beim ursprünglichen Autor. Es wird empfohlen, den Originaltext zu lesen. Um diesen Artikel erneut zu drucken, wenden Sie sich bitte an den Originalautor.

Tag 3 des Python-Sprachlernens_Variablen und grundlegende Datentypen