Dia 3 de aprendizado da linguagem Python_Variáveis e tipos de dados básicos

[Antevisão da transmissão ao vivo] Os modelos grandes substituirão os programadores? "

I. Introdução

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Dia 2 de aprendizado da linguagem Python_Primeira introdução ao Python Ontem, este artigo apresentou a história, características e campos de aplicação do Python e compilou e executou o primeiro programa Python.

Entenda a importância das variáveis ​​e dos tipos de dados

• Variáveis ​​e tipos de dados são a base para o processamento de dados em linguagens de programação. As variáveis ​​nos permitem armazenar dados e usá-los quando necessário, enquanto os tipos de dados definem as propriedades da variável e o tipo de dados que ela pode armazenar.
• O uso razoável e correto de tipos de dados pode evitar erros em programas, melhorar a eficiência do programa e tornar o código mais legível e fácil de manter.

2. Conceito e utilização de variáveis

Definição de variáveis: O que são variáveis ​​e por que são necessárias?

o que é uma variável

Na programação, uma variável é um identificador usado para armazenar um valor de dados. Pode ser considerada uma unidade de armazenamento na memória, que armazena dados que podem ser acessados ​​e modificados a qualquer momento. As variáveis ​​​​nos permitem dar um nome aos dados para que possamos referenciá-los várias vezes no programa sem ter que escrevê-los repetidamente.

Por que variáveis ​​são necessárias

• Reutilização de dados : variáveis ​​nos permitem armazenar um valor de dados e usá-lo várias vezes em diferentes partes do programa. Isso evita escrever os mesmos dados repetidamente e torna o código mais conciso e fácil de gerenciar.
• Legibilidade do código : ao fornecer nomes de variáveis ​​significativos aos seus dados, você pode aumentar a legibilidade do seu código. Outros desenvolvedores (ou você futuro) podem entender mais facilmente o que o código faz.
• Fácil de modificar : Se você precisar usar o mesmo valor de dados no programa, o uso de variáveis ​​pode ser facilmente modificado. Basta modificar o valor de uma variável e todas as referências a essa variável serão atualizadas automaticamente.
• Flexibilidade e escalabilidade : as variáveis ​​fornecem uma maneira flexível de trabalhar com dados. Você pode modificar o valor de uma variável a qualquer momento ou passar uma referência a uma variável para funções e módulos, o que torna o código mais flexível e extensível.
• Gerenciamento de memória : variáveis ​​ajudam os programadores a gerenciar a memória com eficiência. Os programas podem liberar memória para variáveis ​​quando os dados não forem mais necessários ou alocar e realocar memória dinamicamente conforme necessário.
• Implementação de função : As variáveis ​​são a base para a realização de funções complexas. Por exemplo, variáveis ​​são essenciais ao realizar cálculos matemáticos, controlar o fluxo do programa, processar entradas do usuário, etc.

Regras de nomenclatura de variáveis: uma combinação de letras, números e sublinhados, e o primeiro caractere não pode ser um número, etc.

Em Python, a nomenclatura de variáveis ​​precisa seguir algumas regras:

• Sensibilidade a maiúsculas e minúsculas : Python diferencia maiúsculas de minúsculas, o que significa que variável e Variável são duas variáveis ​​diferentes.
• Só pode começar com letras (az, AZ) ou sublinhado (_) : nomes de variáveis ​​não podem começar com números. Por exemplo, 123abc é um nome de variável inválido, mas _123abc é válido.
• Pode conter letras, números (0-9) e sublinhados (_) : nomes de variáveis ​​não podem conter espaços ou caracteres especiais, como%, $, #, etc. Por exemplo, my_variable e variable2 são nomes de variáveis ​​válidos.
• Não pode ser uma palavra-chave Python : o nome da variável não pode ser uma palavra reservada do Python, como if, while, class, etc. Essas palavras-chave (consulte o Esquema 6 para obter detalhes) têm significados de linguagem específicos e não podem ser usadas como nomes de variáveis ​​comuns.
• Sem limite de comprimento : Em teoria, não há limite para o comprimento dos nomes de variáveis ​​​​Python, mas para a legibilidade e facilidade de uso do código, é recomendado o uso de nomes de variáveis ​​​​concisos e claros.
• Seja o mais descritivo possível : um bom nome de variável deve descrever claramente o que ela representa. Por exemplo, total_score é mais fácil de entender do que simples ts.
• Evite letras maiúsculas e sublinhados : embora sejam tecnicamente permitidos, letras maiúsculas e sublinhados são geralmente reservados para nomes de classes. Por exemplo, MyClass é um nome de classe, mas my_variable é uma escolha melhor para um nome de variável.

Atribuição de variáveis: como declarar e inicializar variáveis

Em Python, declarar e inicializar variáveis ​​é muito simples e você não precisa declarar explicitamente o tipo de dados. Python é uma linguagem de tipo dinâmico, o que significa que você atribui valores diretamente às variáveis ​​e o interpretador Python infere automaticamente o tipo da variável em tempo de execução. Aqui estão as etapas básicas para declarar e inicializar variáveis:

Escolha um nome de variável que esteja em conformidade com as regras de nomenclatura: os nomes das variáveis ​​podem conter letras, números e sublinhados, mas não podem começar com um número ou ser uma palavra-chave Python. Atribua um valor a uma variável usando o operador de atribuição (=): atribua o valor dos dados que deseja armazenar à variável. Aqui estão alguns exemplos de declaração e inicialização de variáveis:

# 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}

No exemplo acima, criamos vários tipos diferentes de variáveis, incluindo inteiros, flutuantes, strings, booleanos, listas e dicionários. O interpretador Python determina automaticamente o tipo de dados de uma variável com base no valor atribuído a ela.

Você também pode declarar múltiplas variáveis ​​em uma única instrução, conforme mostrado abaixo:

x, y, z = 1, 2, 3

Aqui, declaramos três variáveis ​​x, y e z ao mesmo tempo e atribuímos a elas os valores 1, 2 e 3 respectivamente.

Lembre-se, variáveis ​​em Python são como rótulos, você pode atribuir novos valores a elas a qualquer momento, até mesmo um tipo diferente de valor, já que Python é digitado dinamicamente. Por exemplo:

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

Neste exemplo, primeiro atribuímos um valor inteiro a x e depois atribuímos a ele um valor de string. O interpretador Python processará a variável x de acordo com a última atribuição.

3. Tipos básicos de dados

Em Python, os tipos de dados básicos podem ser divididos em várias categorias, incluindo números, sequências, mapas, conjuntos e valores booleanos. Aqui está uma visão geral desses tipos de dados básicos:

1. número :
   • Inteiro (int) : número inteiro positivo, 0, número inteiro negativo, como 1, 0, -10.
   • Float : Números com decimais, como 3.14, -0.001.
   • Número complexo ( complexo) : um número composto por parte real e parte imaginária, como 1j,.2 + 3j
2. seqüência :
   • String (str) : dados de texto, como "Hello, World!", 'Python'.
   • Lista : uma coleção ordenada de elementos. Os elementos podem ser de diferentes tipos, como [1, 2, 3],.["a", "b", "c"]
   • Tupla : uma coleção ordenada imutável de elementos, como (1, 2, 3),.("a", "b", "c")
3. Mapeamento :
   • Dicionário (dict) : uma coleção de pares de valores-chave, como {"name": "Alice", "age": 25}.
4. juntar :
   • Conjunto : um conjunto não ordenado com elementos únicos, como {1, 2, 3}.{1.1, 2.2, 3.3}
5. Valor booleano :
   • Booleano : valor lógico com apenas dois valores possíveis: Truee False.

Em Python, você pode usar type()funções para verificar o tipo de dados de uma variável. Por exemplo:

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'>

Compreender esses tipos de dados básicos é importante para escrever código Python porque eles determinam quais tipos de dados você pode armazenar em variáveis ​​e quais operações você pode executar nesses dados.

4. Detecção e conversão de tipo de dados

Detecção de tipo de dados

Em Python, você pode usar type()funções para verificar o tipo de dados de uma variável. Você também pode usar isinstance()funções para verificar se uma variável é de um tipo específico ou é derivada de uma classe. Além disso, se você precisar converter uma variável de um tipo de dados para outro, o Python fornece algumas funções integradas para essa finalidade.

• Função type() : retorna o tipo da variável.
• Função isinstance() : verifica se a variável é uma instância de um determinado tipo.

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

Conversão de tipo de dados

Python fornece uma variedade de funções integradas para converter variáveis ​​de um tipo de dados para outro. Essas funções geralmente recebem o nome do tipo de dados de destino e podem ser chamadas como funções.

• int() : Converte uma variável em um número inteiro.
• float() : converte uma variável em um número de ponto flutuante.
• str() : Converte uma variável em uma string.
• list() : converte variáveis ​​em listas.
• tuple() : converte variáveis ​​em tuplas.
• set() : Converte variáveis ​​em conjuntos.
• dict() : converte uma variável em um dicionário.
• bool() : converte uma variável em um valor booleano.

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'>

Precauções

Ao realizar a conversão de tipo, um erro poderá ser gerado se os dados de origem não puderem ser convertidos diretamente no tipo de destino. Por exemplo, tentar converter uma string não numérica em um número inteiro aumentará ValueError.

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

Portanto, antes de realizar a conversão de tipo, é uma boa ideia verificar se os dados podem ser convertidos com segurança para o tipo necessário.

5. Exercício e prática

Exercício 1: Crie variáveis ​​de diferentes tipos e execute operações simples

# 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

Exercício 2: Demonstrar a conversão entre diferentes tipos de dados

# 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'>

Exercício 3: Resolva problemas práticos simples

Questão Prática 1: Calcule a área de um círculo

# 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

Questão prática 2: Determine se um número é par ou ímpar

# 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

Por meio desses exercícios, você poderá entender melhor variáveis ​​e tipos de dados em Python e como converter entre diferentes tipos. Estas são a base para escrever programas mais complexos.

6. Palavras-chave Python

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

Essas palavras-chave desempenham funções específicas na sintaxe do Python, por exemplo:

if, elif, else são usados ​​para julgamento condicional. for, while, break e continue são usados ​​para controle de loop. def é usado para definir funções. class é usado para definir classes. try, exceto, finalmente, raise são usados ​​para tratamento de exceções. import, from são usados ​​para importação de módulo. return é usado para retornar um valor de uma função. rendimento é usado para produção de valor em funções geradoras. True, False e None são constantes integradas em Python. Para visualizar a lista de palavras-chave da versão atual do interpretador Python, você pode usar o módulo de palavras-chave:

import keyword
print(keyword.kwlist)

7. Resumo e Perspectiva

1. Revisão e resumo dos pontos de conhecimento neste capítulo

Este capítulo concentra-se principalmente no conhecimento básico do aprendizado da linguagem Python, especialmente tópicos como variáveis, tipos de dados, regras de nomenclatura de variáveis, palavras-chave Python, detecção e conversão de tipos de dados, etc. A seguir está uma revisão e um resumo dos pontos de conhecimento neste capítulo:

1. variável :
   • Variáveis ​​são identificadores usados ​​para armazenar valores de dados.
   • As variáveis ​​​​nos permitem dar um nome aos dados para que possam ser referenciados várias vezes em um programa.
2. tipo de dados :
   • Os tipos de dados básicos do Python incluem números (inteiros, números de ponto flutuante, números complexos), sequências (strings, listas, tuplas), mapas (dicionários), conjuntos e valores booleanos.
   • Cada tipo de dados tem sua finalidade e regras de funcionamento específicas.
3. Regras de nomenclatura de variáveis :
   • Os nomes das variáveis ​​devem começar com uma letra (az, AZ) ou sublinhado (_).
   • Os nomes das variáveis ​​podem conter letras, números e sublinhados, mas não podem começar com um número.
   • Os nomes das variáveis ​​não podem ser palavras-chave Python.
4. Palavras-chave Python :
   • Palavras-chave são palavras reservadas com significado especial na linguagem Python.
   • Palavras-chave não podem ser usadas como nomes de variáveis ​​ou outros identificadores.
5. Detecção e conversão de tipo de dados :
   • Use type()uma função para detectar o tipo de dados de uma variável.
   • Use isinstance()funções para verificar se uma variável é de um tipo específico ou derivada de uma classe.
   • Python fornece uma variedade de funções integradas para converter variáveis ​​de um tipo de dados para outro, como int(), float(), str(), list(), tuple(), set()e .dict()bool()
6. Exercícios e Prática :
   • Pratique criando diferentes tipos de variáveis ​​e executando operações simples.
   • Escreva trechos de código para demonstrar a conversão entre diferentes tipos de dados.
   • Resolva alguns problemas práticos simples para solidificar sua compreensão de variáveis ​​e tipos de dados.

Compreender esses princípios básicos é crucial para aprender Python em profundidade. Eles formam a base para escrever código eficaz, eficiente e sustentável.

2, perspectiva

Dia 4 de aprendizado da linguagem Python_Estrutura de controle: instruções condicionais e loops

Este artigo é uma reimpressão do artigo Heng Xiaopai e os direitos autorais pertencem ao autor original. Recomenda-se visitar o texto original. Para reimprimir este artigo, entre em contato com o autor original.

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