Python基礎學習筆記（一）變量與數據類型

Python是一門易學的面向對象的程序設計語言，可以輕易地完成界面、文件、封裝等高階需求，可移植性好，有非常多功能強大的庫與包，如Numpy(數值計算)、SciPy(數學、科學與工程計算)、Matplotlib(數據繪圖工具)等等
我們從今天開始，以記筆記的方式記錄Python的基礎知識：

本節知識框架：

一、程序的結構

1. 程序的入口main函數

定義了一個個函數後，怎麼調用這些函數呢？使用main函數調用它

# 程序的入口：main函數
if __name__ == "__main__":
    function()# 要調用的函數

爲了讓程序具有更強的可讀性，需要爲程序設置一個入口，這個入口就是main函數。
print()函數，中間可以使用逗號隔開；

print("兩數之和是："，add(1,2))

2. 註釋

（1） Python裏單引號與雙引號所具有的功能是一樣的，多行註釋通常使用三對單引號或者三對雙引號；
（2）對與某一句代碼的註釋通常寫在代碼的上一行使用#進行註釋;
（3）像下面這種註釋比較規範

# !/usr/share/pythonprj/
# -*- coding:UTF-8 -*-

'''
模塊介紹：實現加減乘除運算
~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
兩數相加：add(num01,num02)
兩束相減：sub(num01,num02)
兩數相乘：mul(num01,num02)
兩數相除：del(num01,num02)
'''

def add(num01,num02):
    # 返回兩數之和
    return num01 + num02

def sub(num01,num02):
    # 返回兩數之差
    return num01-num02

def mul(num01,num02):
    # 返回兩數之乘
    return  num01*num02

def div(num01,num02):
    # 返回兩數之商
    return num01/num02

3. print打印

（1）print(“helloworld”)其實系統默認隱藏了一個參數end，完整的print()語句是print("helloworld",end="\n")，所以print語句打印會自動換行，如果想讓其不換行打印，我們把end參數的\n去掉即可。
（2）print(a,b)實際含義是不換行分別打印print(a)和print(b)
（3）一次性打印多個值

print("tom","jerry","alice","tom")

打印的結果是

tom jerry alice tom

打印的內容直接默認是用空格連接，如果我們想打印的內容之間使用其它連接符連接可以使用分割符sep參數，如果使用==連接，就可以這樣寫：

print("tom","jerry","alice","tom",sep="==")

這樣打印的結果就是

tom==jerry==alice==tom

這樣就可以在所有的元素之間加上你想要的分隔符

（4）把打印的內容輸出到文件

str01 = "本次消費的金額爲100元"
f = open("/Users/yushengtan/desktop/sales.txt",'w')
print(str01,file = f)

這樣就能把打印的內容輸出到文件中。

4. Input輸入

所有輸入的字符，都會被系統當做字符串
題目：輸入兩個數，求兩個數之和：

# 方法一
num01 = input("請輸入第一個數：")
num02 = input("請輸入第二個數：")
print("兩個數之和等於:{:d}".format(int(num01)+int(num02)))
# 方法二
num01,num02 = eval(input("請輸入兩個數，以逗號分割:"))
print("%d + %d = %d" % (num01,num02,num01+num02))

這裏的eval函數的特點：
a. 只能一次輸入多個整數，不能是字符串
b. 輸入後自動轉化爲int類型

二、變量

1. 什麼是變量

變量是一個什麼都能裝的容器，只要是數據都能存；
不需要事先聲明變量類型

2. 使用變量

（1）變量名由字母、數字、下劃線、組成，不能以數字開頭
（2）區分大小寫
（3）變量名中不能包含空格
（4）不能使用Python中的關鍵字
（5）變量命名使用小寫字母，見名知意，多個單詞用下劃線連接;
（6）一次定義多個變量，可以寫成一行a=1;a=2;a=3或者a,b,c = 1,2,3

3. 變量如何存儲數據

變量是爲了方便取出存儲在內存中的數據，對於數值類型，相同的值只存儲一份。

三、 數據類型

1. 數據類型的種類

（1）Python3裏整形只有int型，無論多大的數值都可以存；
（2）浮點型float精度只有17位，超過17位自動轉化爲科學計數法進行表示
（3）布爾類型，True和False
（4）字符串型，可以直接通過取字符串中的數值。

str01 = "xiaoyu"
print(str01[0])  #打印的結果就是`x`
print(str01[1:3])  #打印的結果就是`ia`
print(str01[-1])  #打印的結果就是`u`

2. 數據類型轉換

方法：要轉換的類型(數據)
要把字符類型x轉換爲整數類型 int(x)
把x轉化爲字符串：str(x)
把整數x轉化爲字符：chr(x)
把一個字符串轉化爲它的整數值：ord(x)
將一個整數轉化爲十六進制字符串：hex(x)
將一個整數轉化爲八進制字符串：oct(x)
將一個整數轉化爲二進制字符串：bin(x)

3. 如何獲取變量的數據類型？如何判斷變量是不是屬於一個數據類型？

可以通過type(變量名)就可以知道變量的數據類型；
可以使用isinstance方法，isinstance(變量名,(數據類型))

if isinstance(str01,(str)):
    print("字符型")

4. 數值類型

（1）如何查看變量佔用多少內存空間？
要導入模塊sys，調用方法sys.getsizeof(變量名)

num01 = 1000
print("num01佔用的空間：",sys.getsizeof(num01))

（2）八進制0o開頭，十六進制0x開頭
（3）整形數值常見方法：

• abs() 絕對值
• math.fabs() 絕對值
• math.sqrt() 平方根
• math.pow(a,b) a的b次方
• max() 返回最大值
• min() 返回最小值

（4）獲取整數位，保留指定位數有效數字
使用round方法:

print(round(12.3456))  #輸出結果只會打印12
print(round(12.3456,2))  #輸出結果爲12.35

使用math.ceil()方法，返回數字的上入；
使用math.floor()方法，返回數字的下舍；
使用modf()方法，返回兩個數值，前一個數是小數部分、後一個個數是整數部分；

print(math.modf(12.22))  #返回（0.22，12.0）

5.字符串類型

（1）表示方法
字符串數據類型使用單引號雙引號都可以；

str01 = 'xiaoyu'
str02 = "hello"

（2）長字符串的表示方法

• 使用續航符\

str03 = "hello nice to meet you"\
"my name is xiaoyu"

• 使用三個雙引號或者三個單引號

str04 = """ hello nice to meet you
my name is xiaoyu
"""

使用三個單引號或者雙引號可以保留原長字符串的長文本排版格式

（3）轉義字符和取消轉義
打印字符串的時候使用斜槓加字母表示一個特殊的功能
\t 表示橫向製表符
\n 表示回車換行
\"表示打印雙引號"
\\表示打印反斜槓\

對於某些特殊的符號，使用取消專業字符來表示特符號本身，將其打印出來，在要打印的字符串引號前加一個字符r表示要打印的字符串不具備轉義的功能

print("\\")  # 打印出來的結果只有一個 \
print(r"\\")  #這樣就可以原封不動打印出來 \\

（4）字符串運算符+
符號+能讓兩個字符串連在一起；

print("my name is "+"xiaoyu")

符號*能讓字符串按照指定次數打印;

print("hello "*10)  # 這樣就可以打印十個hello

（5）索引的方式

str01 = "abcdefghijklmnopq"
print(str01[0])  #打印第一個字符
print(str01[-1])  #打印最後一個字符
print(str01[5])  #打印第四個字符
print(str01[-5])  #打印倒數第五個字符
print(str01[3:10])  #打印第四到第十個字符

求字符串的長度可以用len()
（6）是否包含

str01 = "abc"
str02 = "abcdefg"
print("是否包含：",str01 in str02)
print("是否不包含：",str01 not in str02)

（7）判斷是否相等

print(str01 == str02)  #判斷字符串是否相等
print(str01 is str02)  #判斷字符串是否是同一個對象

四、 格式化輸入輸出

1. 百分號形式格式化輸出

（1）整數格式化輸出佔位符

• %d 十進制輸出
• %o 八進制輸出
• %x 十六進制輸出

注意：數值源與輸出內容之間沒有逗號分隔，這裏容易與C語言或者Java混淆
讓十進制數100，以八進制輸出：

num01 = 100
print("十進制100的八進制數值爲%o"%num01)

如果一次輸出多個進制轉化：

num01,num02 = 100,200
print("八進制輸出爲:0o%o,0o%o"%(num01,num02))
print("十六進制輸出爲:0x%x,0x%x"%(num01,num02))

如果讓一個數二進制形式輸出，可以直接使用bin()方法；

（2）浮點數格式化輸出

• 保留小數點後面六位有效數字%f
• 保留小數點後面2位有效數字%.2f
• 小數點後保留6位有效數字的科學計數法計數%e
• 小數點後保留2位有效數字的科學計數法計數%.2e
• 6位數能表示就用6位數，6位數表示不了就用科學計數法%g
• 保留2位有效數字，2位有效數字表示不了就用科學計數法%.2g
  
  

（3）字符串的格式化輸出

標準輸出%s
右對齊，佔位符10位%10s
左對齊，佔位符10位%-10s
截取3位字符串%.3s
右對齊10位佔位符，截取兩位字符串%10.2s

2. format形式格式化輸出

（1） 相對於基本格式化輸出採用的%的方法，format()功能更加強大，該函數模塊把字符串當成一個模板，通過傳入參數進行格式化，並且使用大括號{}作爲特殊字符代替%

name = "Ailice"
gender = "男“
age = 23
print("姓名：%s 性別：%s 年齡：%d"%(name,gender,age))
print("姓名：{} 性別：{} 年齡：{}".format(name,gender,age))

（2）還可以在括號里加標識符，後面要用的時候，就不需要在format函數裏添加參數了，可以直接用

print("姓名：{0} 性別：{1} 年齡：{2} 學生姓名{0}".format(name,gender,age))

（3） 標識符除了可以使用數字也可以直接用關鍵字

print("姓名:{name} 性別:{gender} 姓名:{name}".format(name = name,gender = gender))

（4）Format的進階用法
forma佔位符{}裏面使用:對齊方向 佔位長度
<默認左對齊，>右對齊，^中間對齊，

print("姓名：{:<10}".format(name))
print("姓名：{:>10}".format(name))
print("姓名：{:^10}".format(name))

除了對齊之外還可以使用取位數：{:4s}、{:.2f}

print("{:10.2f}".format(3.14159)) #十位佔位長度，小數點後保留兩位有效數字
print("{:>10.2f}".format(3.14159)) #十位佔位長度，小數點後保留兩位有效數字,右對齊

（5）Format對數值的操作

• 二進制輸出b

print("二進制打印{0:b} {1:b}".format(num01,num02))  #0、1是編號

• 整數轉Unicode字符串輸出c

print("把整數轉化成ASCII碼: {0:c} {1:c}".format(65,66))

輸出結果：

把整數轉化成ASCII碼: A B

• 十進制輸出d
• 八進制輸出o
• 十六進制輸出x
• 科學計數法輸出e，默認保留小數點後六位

print("科學計數法輸出:{:.2e}".format(123.345))

輸出結果：

科學計數法輸出:1.23e+02

• 一般格式輸出g，六位可以表示就用六位表示，六位表示不了就用科學計數法
• 數字輸出n，當值爲整數時和d相同，當值爲浮點數是和g相同
• 百分號輸出%，把數值轉化爲百分數，小數點後默認保留六位

print("百分號表示:{:.2%}".format(2))

輸出結果：

百分號表示:200.00%

• ,千位分隔符，自動把數值轉化爲貨幣千位分割的形式

print("千位分隔符:{:,}".format(102334489))

輸出結果：

千位分隔符:102,334,489

好啦，關於變量與數據類型的知識就分享到這裏，下一節我們繼續介紹Python中運算符的知識！