序言：

在之前，我们已经对【python】的开发环境进行了相应的安装，紧接着本期我就讲给大家介绍它的相关语法。对于学过【C/C++】或者其他语言的小伙伴来说，语法内容学习起来就会掌握的很快了。

前言

（一）常量和表达式

（二）变量和类型

1、变量是什么

2、变量的语法

1️⃣数字类型

2️⃣字符串类型

3️⃣bool类型

4️⃣列表类型

3、为什么要有这么多类型?

4、动态类型特性

（三）注释

1、注释是什么

2、注释的语法

3、注释的规范

（四）输入输出

1、和用户交互

2、通过控制台输出

3、通过控制台输入

（五）运算符

1、算术运算符

2、关系运算符

3、逻辑运算符

4、赋值运算符

其他...

总结

前言

Python 语言与C 和 Java 等语言有许多相似之处。但是，也存在一些差异。

在本章中我们将来学习 Python 的基础语法，让你快速学会 Python 编程。

（一）常量和表达式

Python 没有内置的常量类型。通常，Python 程序员会使用全大写的变量名来表示常量，以标识这些变量的值不应该被修改。

例如：

PI = 3.141592653589793
GRAVITY = 9.8

我们可以把 Python 当成一个计算器, 来进行一些算术运算

print(1 + 2 - 3)
print(1 + 2 * 3)
print(1 + 2 / 3)

输出结果如下：

【分析】

熟悉 C / Java 的同学可能认为, 【2 / 3 】结果为 0 (小数部分被截断)；
但是在 Python 中得到的结果则是一个小数. 更符合日常使用的直觉，且在编程中一般没有“四舍五入”这样的规则，因此大家发现最末位输出的是 “5”；
形如 1 + 2 - 3 这样是算式, 在编程语言中称为 表达式, 算式的运算结果, 称为 表达式的返回值；
其中 1 , 2 , 3 这种称为 字面值常量, + - * / 这种称为 运算符 或者 操作符.

【注意】

print 是一个 Python 内置的函数, 这个稍后详细介绍.
可以使用 + - * / ( ) 等运算符进行算术运算. 先算乘除, 后算加减.
运算符和数字之间, 可以没有空格, 也可以有多个空格. 但是一般习惯上写一个空格(比较美观).

示例

给定四个分数, 67.5, 89.0, 12.9, 32.2 , 编写代码, 求这四个分数的平均数.

（二）变量和类型

1、变量是什么

有的时候, 我们需要进行的计算可能更复杂一些, 需要把一些计算的中间结果保存起来. 这个时候就需要用到变量.

示例

给定四个分数, 67.5, 89.0, 12.9, 32.2 , 编写代码, 求这四个分数的方差.

PS: 方差的计算过程: 取每一项, 减去平均值, 计算平方, 再求和, 最后除以 (项数 - 1)

在这个代码中, 就需要先计算这四个数字的平均值, 然后再计算方差. 这就需要把计算的平均值使用变量保存起来.

输出结果为：

注意

avg, total, result 均为变量.
【** 】在 Python 中表示乘方运算. ** 2 即为求平方.

就像计算器中的 M 键功能类似, 通过变量就可以保存计算过程中的中间结果.

只不过, 计算器一般只能保存一个数据, 而在 Python 代码中, 可以创建任意多的变量, 来随心所欲的保存很多很多的数据.

变量可以视为是一块能够容纳数据的空间，这个空间往往对应到 "内存" 这样的硬件设备上.

【注意】

PS: 我们可以把内存想像成是一个宿舍楼, 这个宿舍楼上有很多的房间. 每个房间都可以存放数据.；
衡量内存的一个重要指标就是内存空间的大小, 比如我的电脑内存是 16GB. 这个数字越大, 意味着内存的存储空间就越大, 能够存放的数据(变量) 就越多.

2、变量的语法

Python 变量和类型是 Python 语言中最基本的概念之一。变量是用于存储数据值的标识符，而类型则定义了这些数据值的性质和操作。

在 Python 中，所有的变量都是“对象”，并且每个对象都具有“类型”。与其他编程语言不同，Python 是一种动态类型的语言，因此变量的类型可以在运行时自由更改。

注意: 和 C++ / Java 等语言不同, Python 变量的类型不需要显式指定, 而是在赋值的时候确定的

💨下面是 Python 中的一些常见数据类型和变量：

1️⃣数字类型

Python 中的数字类型包括整数、浮点数和复数；

通常，Python 根据值的大小来确定数字类型，例如 42 和 1000000 都是整数，而 3.14 和 1e-10 是浮点数。如果要创建一个复数，可以使用 【complex(real, imag)】函数。

(1) 整数

输出如下：

PS: type 和 print 类似, 也是 python 内置的函数. 可以使用 type 来查看一个变量的类型.

【注意】

和 C++ / Java 等语言不同, Python 的 int 类型变量, 表示的数据范围是没有上限的. 只要内存足够大, 理论上就可以表示无限大小的数据.

（2）浮点数(小数)

【分析】

这是一个Python中创建复数的语句。这个语句创建了一个复数`c`，其中实部为1，虚部为2；
复数是包含实部和虚部的数，可以用来表示平面上的点；
在Python中，复数可以用`complex`函数来创建，语法为`complex(a, b)`，其中`a`是实部，`b`是虚部。

【注意】

和 C++ / Java 等语言不同, Python 的小数只有 float 一种类型, 没有 double 类型；
但是实际上 Python 的 float 就相当于 C++ / Java 的 double, 表示双精度浮点数.

PS: 关于单精度浮点数和双精度浮点数的问题, 我们此处不做过多讨论. 大家只要知道, 相比于单精度浮点数, 双精度浮点数占用的内存空间更多, 同时表示的数据精度更高即可(大概精确到小数点后 15 位).

2️⃣字符串类型

Python 中的字符串类型用于存储文本数据。可以使用单引号、双引号或三引号来表示字符串；

例如 "Hello, World!" 和 'I\'m a Python developer.' 都是有效的字符串。

单引号字符串

双引号字符串

注意

在 Python 中, 单引号构成的字符串和双引号构成的字符串, 没有区别. 'hello' 和 "hello" 是完全等价的.

三引号字符串

字符串拼接

💨 此处是两个字符串相加. 不能拿字符串和整数/浮点数相加.

其次还可以使用 len 函数来获取字符串的长度.

字符串作为开发中最常用到的数据类型, 支持的操作方式也是非常丰富的. 此处暂时不详细展开.

3️⃣bool类型

在Python中，bool是一种基本数据类型，用于表示逻辑真和逻辑假。一个bool型变量只能取True或False两个值。

在Python中，可以通过关键字True和False来分别表示逻辑真和逻辑假。例如：

布尔类型在咱们后续进行逻辑判断的时候, 是非常有用的.

在条件判断和循环语句中，bool类型的变量通常用来表示条件是否成立。如果条件成立，bool型变量的取值为True；否则为False。例如：

输出结果将根据变量x的取值来决定；

当x为True时，输出"x is true"；
当x为False时，输出"x is false"

4️⃣列表类型

列表是一种可变序列，可以包含任意类型的数据。可以使用方括号 [] 来创建列表，并使用索引（从 0 开始）来访问和修改元素。例如 [1, 2, 3] 和 ['apple', 'banana', 'cherry'] 都是有效的列表。

创建列表

arr = [1, 2, 3, 4, 5]

访问元素

# 访问元素
print(arr[0])   # 输出第一个元素
print(arr[-1])  # 输出最后一个元素

输出如下：

修改元素

# 修改元素
arr[0] = 0
print(arr)

输出如下：

切片操作

【分析】

这是Python中对列表（list）或其他可切片对象进行切片操作的语法，表示创建一个新的列表`arr2`，它是从列表`arr`的索引1处开始（包括索引1位置上的元素），到索引3处结束（不包括索引3位置上的元素），所包含的元素所组成的子列表；
换句话说，`arr2`包含`arr`列表中的第2和第3个元素，是一个新列表；
需要注意的是，这里所指的索引不是从0开始，而是从1开始计数。

列表拼接

💨 除了上述类型之外, Python 中还有 tuple, dict, 自定义类型等等. 我们后续再介绍.

3、为什么要有这么多类型?

(1) 类型决定了数据在内存中占据多大空间.

例如 float 类型在内存中占据 8 个字节.

PS: 计算机里面使用二进制来表示数据. 也就是每个位只能表示 0 或者 1.

1 个二进制位, 就称为是一个 "比特", 8 个二进制位, 就称为一个 "字节" (Byte)

一个 float 变量在内存中占据 8 个字节空间, 也就是 64 个二进制位.

假设我的电脑有 16GB 的内存空间, 也就是一共有 1024 * 1024 * 1024 * 8 这么多的二进制位.

(2) 类型其实约定了能对这个变量做什么样的操作.

例如 int / float 类型的变量, 可以进行 + - * / 等操作
而 str 类型的变量, 只能进行 + (并且行为是字符串拼接), 不能进行 - * / , 但是还能使用 len 等其他操作.

【总结】

类型系统其实是在对变量进行 "归类". 相同类型的变量(数据) 往往具有类似的特性和使用规则.

4、动态类型特性

在 Python 中, 一个变量是什么类型, 是可以在 "程序运行" 过程中发生变化的. 这个特性称为 "动态类型" .

在程序执行过程中, a 的类型刚开始是 int, 后面变成了 str

C++/Java 这样的语言则不允许这样的操作. 一个变量定义后类型就是固定的了. 这种特性则称为 "静态类型".

Python是一种动态类型语言，具有以下动态类型特性：

不需要提前声明变量的数据类型：在Python中，不需要显式地声明变量的数据类型，可以直接赋值。Python会根据变量的值来确定变量的数据类型。
变量的类型可以在运行时改变：在Python中，变量的类型是可以在程序运行时动态改变的，即一个变量在某个时刻可以是整数，而在另一个时刻可以是字符串。
对变量和对象的引用不限制类型：在Python中，变量名只是一个符号，对于任何一个变量，可以使用同一个变量名来引用不同类型的对象。
内置函数type()可以用来获取变量的类型：在Python中，可以使用内置函数type()来获取变量的数据类型。

由于Python具有动态类型的特性，因此它更加灵活和易于使用，但也需要程序员在编写代码时更加注意变量类型的变化，以确保程序能够正确运行。

（三）注释

1、注释是什么

注释是一种特殊的代码, 它不会影响到程序的执行, 但是能够起到解释说明的作用, 能够帮助程序猿理解程序代码的执行逻辑.

PS: 写代码是一件比较烧脑的事情, 读代码同样也非常烧脑. 相比于一板一眼的代码, 一些口语化的描述能更好的帮助程序猿理解程序.

# 计算 4 个数字 67.5, 89.0, 12.9, 32.2 的方差
avg = (67.5 + 89.0 + 12.9 + 32.2) / 4
total = (67.5 - avg) ** 2 + (89.0 - avg) ** 2 + (12.9 - avg) ** 2 + (32.2 - avg) 
** 2
result = total / 3
print(result)

形如上述代码, 如果没有注释, 直接阅读, 是不容易 get 到代码的含义是计算方差；
但是通过加了一行注释解释一下, 就让人一目了然了.

PS: 代码的第一目标是容易理解, 第二目标才是执行正确. 写注释不光是为了方便别人来理解, 也是方便几个月之后的自己理解.

一个反例: 早些年医生的手写处方

2、注释的语法

Python 中有两种风格的注释.

(1) 注释行

使用 # 开头的行都是注释.

# 这是一行注释.

(2) 文档字符串

使用三引号引起来的称为 "文档字符串", 也可以视为是一种注释.

可以包含多行内容；
一般放在文件/函数/类的开头；
""" 或者 ''' 均可 (等价).

"""

这是文档字符串

这是文档字符串

"""

3、注释的规范

1. 内容准确: 注释内容要和代码一致, 匹配, 并在代码修改时及时更新.

2. 篇幅合理: 注释既不应该太精简, 也不应该长篇大论.

3. 使用中文: 一般中国公司都要求使用中文写注释, 外企另当别论.

4. 积极向上: 注释中不要包含负能量(例如领导 SB 等).

（四）输入输出

1、和用户交互

程序需要和用户进行交互.

用户把信息传递给程序的过程, 称为 "输入".
程序把结果展示给用户的过程, 称为 "输出".

输入输出的最基本的方法就是控制台. 用户通过控制台输入一些字符串, 程序再通过控制台打印出一些字符串.

PyCharm 运行程序, 下方弹出的窗口就可以视为是控制台.

windows 自带的 cmd 程序, 也可以视为是控制台.

输入输出的最常见方法是图形化界面. 如我们平时用到的 QQ, 浏览器, steam 等, 都不需要用户输入命令, 而只是通过鼠标点击窗口点击按钮的方式来操作.

Python 当然也可以用来开发图形化界面的程序. 但是图形化程序开发本身是一个大话题. 咱们现在暂时不做介绍.

2、通过控制台输出

Python 使用 print 函数输出到控制台.

print('hello')

不仅能输出一个字符串, 还可以输出一个其他类型的变量

a = 10
print(a)

b = True
print(b)

输出如下：

更多的时候, 我们希望能够输出的内容是混合了字符串和变量的.

示例: 输出 num = 10

num = 10
print(f'num = {num}')

输出如下：

【注意】

使用 f 作为前缀的字符串, 称为 f-string
里面可以使用 { } 来内嵌一个其他的变量/表达式.

PS: Python 中还支持其他的格式化字符串的方法, 咱们此处只了解这个最简单的即可. 其他的暂时不做介绍.

3、通过控制台输入

python 使用 input 函数, 从控制台读取用户的输入.

【注意】

input 的参数相当于一个 "提示信息", 也可以没有.
input 的返回值就是用户输入的内容. 是字符串类型.
在python中批量注释为：ctrl+/

我们在试着拼接两个数：

此处的结果是字符串拼接, 不是算术运算. 如果要想进行算术运算, 需要先转换类型.

通过 int( ) 把变量转成了 int 类型.
类似的, 使用 float( ), bool( ), str( ) 等可以完成对应的类型转换

💨 代码示例: 输入 4 个小数, 求 4 个小数的平均值.

此处为了输入 4 个数字, 执行了四次 input. 如果是读取任意多个数字怎么办呢? 这个时候就需要用到循环了（后面再介绍）。

（五）运算符

在 Python 中，表达式是由运算符和操作数组成的代码片段。Python 支持许多不同类型的运算符，包括算术、比较、逻辑和位运算符。下面是一些常用的运算符和示例：

1、算术运算符

像 + - * / % ** // 这种进行算术运算的运算符, 称为算术运算符

💨 注意1: / 中不能用 0 作为除数. 否则会抛出异常

print(10 / 0)

异常是编程语言中的一种常见机制, 表示程序运行过程中, 出现了一些 "意外情况", 导致程序不能继续往下执行了.

💨 注意2: 整数 / 整数结果可能是小数. 而不会截断

💨 注意3: % 不是 "百分数", 而是求余数.

关于求余数, 有些同学容易蒙. 其实这个是小学二年级数学就学过的.
7 除以 2 , 商是 3 , 余数是 1.

💨 注意4: ** 是求乘方. 不光能算整数次方, 还能算小数次方.

💨 注意5: // 是取整除法(也叫地板除). 整数除以整数, 结果还是整数(舍弃小数部分, 并向下取整. 不是四舍五入)

【小结】

2、关系运算符

像 < >= == != 这一系列的运算符称为关系运算符, 它们是在比较操作数之间的关系.

其中

<= 是 "小于等于"
>= 是 "大于等于"
== 是 "等于"
!= 是 "不等于"

(1) 如果关系符合, 则表达式返回 True. 如果关系不符合, 则表达式返回 False

(2) 关系运算符不光针对整数/浮点数进行比较, 还能针对字符串进行比较.

【注意】

直接使用 == 或者 != 即可对字符串内容判定相等. (这一点和 C / Java 不同).
字符串比较大小, 规则是 "字典序"

关于字典序:

想象一个英文词典, 上面的单词都是按照字母顺序排列. 如果首个字母相同, 就比较第二个字母. (就比如著名单词 abandon).

我们认为一个单词在词典上越靠前, 就越小. 越靠后, 就越大.

(3) 对于浮点数来说, 不要使用 == 判定相等.

注意: 浮点数在计算机中的表示并不是精确的! 在计算过程中, 就容易出现非常小的误差.

可以看到, 0.1 + 0.2 的结果并非是 0.3 , 而是带了个小尾巴.；
虽然这个尾巴非常小了, 但是 == 是锱铢必较的, 仍然会导致 == 的结果为 False

不止是 Python 如此, 主流编程语言都是如此. 这个是 IEEE754 标准规定的浮点数格式所引入的问题. 此处我们不做过多讨论.

💨 正确的比较方式: 不再严格比较相等了, 而是判定差值小于允许的误差范围.

a = 0.1 + 0.2
b = 0.3
print(-0.000001 < (a - b)< 0.000001)

实际工程实践中, 误差在所难免, 只要保证误差在合理范围内即可.

【小结】

3、逻辑运算符

像【and or not 】这一系列的运算符称为逻辑运算符.

and 并且. 两侧操作数均为 True, 最终结果为 True. 否则为 False. (一假则假)
or 或者. 两侧操作数均为 False, 最终结果为 False. 否则为 True. (一真则真)
not 逻辑取反. 操作数本身为 True, 则返回 False. 本身为 False, 则返回 True.

此处说的 "并且" 和 "或者", 就是我们日常生活中使用的 "并且" 和 "或者".

想象一下未来丈母娘问你要彩礼, 什么叫做 "有房并且有车", 什么叫做 "有房或者有车".

💨 一种特殊写法

a < b and b < c 这个操作等价于 a < b < c . 这个设定和大部分编程语言都不相同.

💨 关于短路求值

和其他编程语言类似, Python 也存在短路求值的规则.

对于 and, 如果左侧表达式为 False, 则整体一定为 False, 右侧表达式不再执行.
对于 or, 如果左侧表达式为 True, 则整体一定为 True, 右侧表达式不再执行.

上述代码没有抛出异常, 说明右侧的除以 0 操作没有真正执行.

【小结】

4、赋值运算符

(1) = 的使用

= 表示赋值. 这个我们已经用过很多次了. 注意和 == 区分.
= 除了基本的用法之外, 还可以同时针对多个变量进行赋值.

链式赋值

a = b = 10

多元赋值

a, b = 10, 20

代码实例: 交换两个变量

基础写法

a = 10
b = 20
tmp = a
a = b
b = tmp

基于多元赋值

a = 10
b = 20
a, b = b, a

输出如下：

(2) 复合赋值运算符

Python 还有一些复合赋值运算符.

例如 += -= *= /= %= 其中 a += 1 等价于 a = a + 1 . 其他复合赋值运算符也是同理.

【注意】

像 C++ / Java 中, 存在 ++ -- 这样的自增/自减运算符；
Python 中则不支持这种运算. 如果需要使用, 则直接使用 += 1 或者 -= 1

其他...

除了上述之外, Python 中还有一些运算符, 比如身份运算符 (is, is not), 成员运算符 (in, not in), 位运算符 ( & | ~ ^ >) 等.

此处咱们暂时不介绍.

总结

以上便是本文的全部内容了。感谢大家的观看与支持！！！

【python】—— 基础语法（一）

前言

（一）常量和表达式

（二）变量和类型

1、变量是什么

2、变量的语法

1️⃣数字类型

2️⃣字符串类型

3️⃣bool类型

4️⃣列表类型

3、为什么要有这么多类型?

4、动态类型特性

（三）注释

1、注释是什么

2、注释的语法

3、注释的规范

（四）输入输出

1、和用户交互

2、通过控制台输出

3、通过控制台输入

（五）运算符

1、算术运算符

2、关系运算符

3、逻辑运算符

4、赋值运算符

其他...

总结

相关文章