刻意练习：Python基础 -- Task01. 变量、运算符与数据类型

背景

我们准备利用17天时间，将 Python 基础的刻意练习分为如下任务：

• Task01：变量、运算符与数据类型（1day）
• Task02：条件与循环（1day）
• Task03：列表与元组（2day）
• Task04：字符串与序列（1day）
• Task05：函数与Lambda表达式（2day）
• Task06：字典与集合（1day）
• Task07：文件与文件系统（2day）
• Task08：异常处理（1day）
• Task09：else 与 with 语句（1day）
• Task10：类与对象（2day）
• Task11：魔法方法（2day）
• Task12：模块（1day）

这是我们组织 Python基础刻意练习活动 的第一次打卡内容。

Python 基础语法

1. 注释

• 在 Python 中，# 表示注释，作用于整行

# 这是一个注释
print("Hello world")# Hello world

• ''' ''' 或者 """ """ 表示区间注释，在三引号之间的所有内容被注释

'''
这是多行注释，用三个单引号
这是多行注释，用三个单引号
这是多行注释，用三个单引号
'''
print("Hello Lsgo") # Hello Lsgo"""
这是多行注释，用三个双引号
这是多行注释，用三个双引号 
这是多行注释，用三个双引号
"""
print("hello china") # hello china

2. 运算符

算术运算符

print(3 % 2)  # 1
print(11 / 3)  # 3.6666666666666665
print(11 // 3)  # 3
print(2 ** 3)  # 8

比较运算符

print(1 > 3)  # False
print(2 < 3)  # True
print(1 == 1)  # True
print(1 != 1)  # False

逻辑运算符

print((3 > 2) and (3 < 5))  # True
print((1 > 3) and (2 < 1))  # False
print((1 > 3) or (3 < 5))  # True

三元运算符

x, y = 4, 5
if x < y:small = x
else:small = yprint(small)  # 4

有了这个三元操作符的条件表达式，你可以使用一条语句来完成以下的条件判断和赋值操作：

x, y = 4, 5
small = x if x < y else y
print(small)  # 4

优先级

• 一元运算符高于二元运算符。
• 先乘除后加减，有括号先括号内。
• 比较运算符高于逻辑运算符。

print(-3 ** 2)  # -9
print(3 ** -2)  # 0.1111111111111111
print(-3 * 2 + 5 / -2 - 4)  # -12.5
print(3 < 4 and 4 < 5)  # True

3. 变量和赋值

• 在使用变量之前，需要对其先赋值。
• 变量名可以包括字母、数字、下划线、但变量名不能以数字开头。
• Python 变量名是大小写敏感的，foo != Foo。

例子1

teacher = "小马的程序人生"
print(teacher)  # 小马的程序人生
teacher = "老马的程序人生"
print(teacher)  # 老马的程序人生

例子2

first = 2
second = 3
third = first + second
print(third)  # 5

例子3

myTeacher = "老马的程序人生"
yourTeacher = "小马的程序人生"
ourTeacher = myTeacher + yourTeacher
print(ourTeacher)  # 老马的程序人生小马的程序人生

4. 数字

整型

a = 1031
print(a, type(a))# 1031 <class 'int'>

通过 print 可看出 a 的值，以及类 (class) 是int。

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）。

b = dir(int)
print(b)# ['__abs__', '__add__', '__and__', '__bool__', '__ceil__', '__class__', '__delattr__', '__dir__', '__divmod__', '__doc__', '__eq__', '__float__', '__floor__', '__floordiv__', '__format__', '__ge__', '__getattribute__', '__getnewargs__', '__gt__', '__hash__', '__index__', '__init__', '__init_subclass__', '__int__', '__invert__', '__le__', '__lshift__', '__lt__', '__mod__', '__mul__', '__ne__', '__neg__', '__new__', '__or__', '__pos__', '__pow__', '__radd__', '__rand__', '__rdivmod__', '__reduce__', '__reduce_ex__', '__repr__', '__rfloordiv__', '__rlshift__', '__rmod__', '__rmul__', '__ror__', '__round__', '__rpow__', '__rrshift__', '__rshift__', '__rsub__', '__rtruediv__', '__rxor__', '__setattr__', '__sizeof__', '__str__', '__sub__', '__subclasshook__', '__truediv__', '__trunc__', '__xor__', 'bit_length', 'conjugate', 'denominator', 'from_bytes', 'imag', 'numerator', 'real', 'to_bytes']

对它们有个大概印象就可以了，具体怎么用，需要哪些参数 （argument），还需要查文档。看个bit_length的例子。

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

该函数是找到一个整数的二进制表示，再返回其长度。

浮点型

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

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 Trueprint(type(10.31), bool(0.00), bool(10.31))
# <class 'float'> False Trueprint(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 Trueprint(type(()), bool(()), bool((10,)))
# <class 'tuple'> False Trueprint(type([]), bool([]), bool([1, 2]))
# <class 'list'> False Trueprint(type({}), bool({}), bool({'a': 1, 'b': 2}))
# <class 'dict'> False Trueprint(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。

5. 数据类型与转换

• 获取类型信息 type()

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

参考文献：

• https://www.runoob.com/python3/python3-tutorial.html
• https://www.bilibili.com/video/av4050443
• https://mp.weixin.qq.com/s/DZ589xEbOQ2QLtiq8mP1qQ

总结

如果有其它编程语言的基础，今天的内容应该比较容易理解。

好了，就到这里吧！See You！