Python基础语法

Posted 2023-02-05 小赵小赵福星高照～

Python基础语法

文章目录

• Python基础语法
• • 常量的表达式
  • 变量和类型
  • • 变量是什么
    • 创建变量
    • 使用变量
    • 变量的类型
    • • 为什么要有这么多类型？
      • 动态类型特性
  • 注释
  • 输入输出
  • • 和用户交互
    • 通过控制台输出
    • 通过控制台输入
  • 运算符
  • • 算术运算符
    • 关系运算符
    • 逻辑运算符
    • • and
      • or
      • not
    • 赋值运算符

常量的表达式

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

在python当中，2/3 = 0.6666666，而不是0，在C/C++以及java当中，整数除以整数结果还是整数！并且会把小数部分直接舍弃，那么为什么最后是5呢？按照四舍五入不应该是667吗？

编程中，一般没有"四舍五入"这样的规则，这样的小数一般称为浮点数，是由IEEE754标准，在内存中表示浮点数的时候，可能会存在微小的误差。

注意：形如 1 + 2 - 3称为表达式，这个表达式的运算结果，称为表达式的返回值

1 2 3 这样的数字称为字面值常量，+ - * /这些称为运算符。

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

print((67.5 + 89.0 + 12.9 + 32.2) / 4)

变量和类型

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。

方差：

1. 计算平均值(此处的平均值，会在后面反复的被使用)
2. 针对每个数字，分别计算数字和平均值的差值，再平方
3. 把上述的平均值相加
4. 除以样本数量

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)
result = total / 4
print(result)

**表示乘方

变量可以视为是一块用来存储数据的空间，变量是存储在内存上的。

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.
衡星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.

创建变量

a = 10

=表示赋值运算符，不是数学上的比较等于，就是将10放到a上去

变量命名的规则：

1. 变量名必须由数字，字母，下划线组成，不能包含特殊符号
2. 变量名不能以数字开头
3. 变量名不能和Python的"关键字"重复
4. 变量名是区分大小写的

建议命名规则：

1. 命名时尽量使用描述性的单词来表示，尽量通过名字来表现出变量的作用
2. 当我们使用一个单词描述不清楚的时候，可以使用多个单词来命名，当包含多个单词时，具有命名规范：

1. 驼峰命名：除了第一个单词的首字母之后，后续每个单词的首字母都大写，例如：personInfo
2. 蛇形命名：单词之间，使用下划线_来进行分割，例如：person_info

使用变量

读取变量的值

a = 10
print(a)

修改变量的值

a = 20
print(a)

在python中，修改变量也是使用 = 运算，看起来和定义变量没有明显区别

也可以用一个变量的值赋给另外一个变量

a = 10
b = 20

a = b

print(a)
print(b)

变量的类型

变量里面存储的不仅仅是数字，还可以存储其它种类的数据.为了区分不同种类的数据,我们引入了"类型"这样的概念。

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。

(1) 整数

a = 10
print(type(a))
# type函数可以用来检测类型

注意：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。它可以根据表示的数据的大小，自动扩容，因此Python没有long、long long等类型

(2) 浮点数(小数)

a = 0.5
print(type(a))

注意:和C+/lava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。 双精度浮点数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(大概精确到小数点后15位)。

Python的一个设计哲学：解决一个问题，只提供一种方案

(3) 字符串

把一个个字符放到一起就是字符串，什么是字符？像英文字母，阿拉伯数字，标点符号，汉字符号等都可以是字符。引号使用’或者"都是可以的

c = "hello"
print(type(c))

如果字符串里面包含了双引号，表示字符串就可以使用单引号引起来，如果字符串里面包含了单引号，表示字符串就可以使用双引号引起来，如果同时有单引号和双引号，咋办？

可以使用三引号引起来。

使用内置函数计算字符串的长度：

print(len(c));

字符串拼接：

a1 = "hello"
a2 = "world"
print(a1 + a2)

形如这样的代码就是字符串拼接，也就是把后面的字符串拼接到前一个字符串的末尾，对于原来的a1，a2是没有影响的。

在python中报错有两种情况：

1. 语法错误，在程序运行之前，python解释器，就能把错误识别出来
2. 运行错误，在程序运行之前，识别不了的，必须要执行到对应的代码，才能发现问题

(4) 布尔类型

布尔类型是—个特殊的类型,取值只有两种,True(真)和False(值)。

布尔类型也是数学上的一个概念.我们初中就学过一个概念叫做“命题"，进一步的就可以判定命题的真假。

a = True
print(type(a))
b = False
print(type(b))

注意：python的真假首字母是大写。

(5) 其他

除了上述类型外，python中还有list，tuple，dict，自定义类型等等。

为什么要有这么多类型？

类型带来的意义：

1. 不同的类型，占用的内存空间是不同的

int默认是4个字节，动态扩容

float固定8字节

bool一个字节

str是变长的

2. 不同的类型，对应能够进行的操作也是不同的

int/float 可以进行±*/，不能使用len

str 可以+ 但是不能-*/，可以使用len

动态类型特性

程序在运行过程中，变量的类型可能会发生改变

a = 10
print(type(a))

a = 'hello'
print(type(a))

a = True
print(type(a))

静态类型：程序运行过程中，变量的类型始终不变，比如C++,Java

比如C++当中：int a = 10;a这个变量在程序运行的整个过程中，始终都是int，如果尝试a = “hello”，编译阶段就是报错。

一个编程语言,是否是动态类型,只是取决于运行时，类型是否发生改变，不取决于变量定义的时候是否声明类型!

Python作为一个动态类型的语言,在定义变量的时候,也是可以写类型的!

a:int = 10

动态类型写法比较灵活，提高了语言的表达能力，然而，在编程中，“灵活"这个词往往是"贬义”，更容易出错！！！

相比之下，静态类型的语言还是更好一些的，尤其是在一些大型的程序中，多人协作开发

注释

python当中有两种注释风格：

(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

  """
  这是文档字符串工这是文档字符串
  """
  

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).

输入输出

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。

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)

tips：

如何批量注释代码：

1. 选中要注释的代码
2. 使用ctrl+/

我们希望使用print打印出"a = 10"这样的内容，也就是希望把数字和字符串混在一起打印

怎么打印呢？

print(f"a = a")

这个语法叫做"格式化字符串"，使用f作为前缀的字符串，称为f-string，此处的f表示"format"，此时就可以使用来嵌入变量或者表达式

通过控制台输入

python 使用input函数,从控制台读取用户的输入.

num = 0
num = input("请输入一个整数: ')
print(f'你输入的整数是num')

input执行的时候，就会等待用户输入。

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。

如果只是单纯的拿到用户的输入，进行打印，此时就按照str打印即可，如果需要进行运算则需要转为int。

a = input("请输入第一个整数:")
b = input("请输入第二个整数:")
print(f'a + b = a + b')

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。

a = input("请输入第一个整数:")
b = input("请输入第二个整数:")
a = int(a)
b = int(b)
print(f'a + b = a + b")

如果想把整数转成字符串：str()

如果想把字符串转成浮点数：float()

例子：

# 输入四个小数，求四个小数的平均值

a = input("请输入第一个数字：")
b = input("请输入第一个数字：")
c = input("请输入第一个数字：")
d = input("请输入第一个数字：")

a = float(a)
b = float(b)
c = float(c)
d = float(d)

avg = (a + b + c + d) / 4
print(f"平均值是：avg")

运算符

运算符分为算术运算符、关系运算符、逻辑运算符、赋值运算符

算术运算符

+ - * / % ** //

规则：先算乘方，然后是乘除，最后算加减

注意：0不能作为除数，有些编程语言中,除整数0也是会抛出异常，除浮点数0会得到无穷大，而Python都认为是除0异常。

%是求余数，**进行乘方运算，也支持小数乘方，//是取整除法，会针对计算的结果进行"向下取整"

print(7 // 2)

关系运算符

比较运算符，也称关系运算符，用于对常量、变量或表达式的结果进行大小比较。如果这种比较是成立的，则返回 True（真），反之则返回 False（假）。

关系运算符	说明
>	大于，如果>前面的值大于后面的值，则返回 True，否则返回 False。
<	小于，如果<前面的值小于后面的值，则返回 True，否则返回 False。
==	等于，如果==两边的值相等，则返回 True，否则返回 False。
>=	大于等于（等价于数学中的 ≥），如果>=前面的值大于或者等于后面的值，则返回 True，否则返回 False。
<=	小于等于（等价于数学中的 ≤），如果<=前面的值小于或者等于后面的值，则返回 True，否则返回 False。
!=	不等于（等价于数学中的 ≠），如果!=两边的值不相等，则返回 True，否则返回 False。
is	判断两个变量所引用的对象是否相同，如果相同则返回 True，否则返回 False。
is not	判断两个变量所引用的对象是否不相同，如果不相同则返回 True，否则返回 False。

注意：关系运算符不光可以针对数字进行比较，还能够比较字符串，根据字典序比较。在C++和java当中不能使用== !=进行比较字符串是否相等，而在python当中是可以的。针对浮点数来说,使用==比较相等,存在一定的风险，因为浮点数在内存中的存储和表示,是可能存在误差的!这样的误差在进行算术运算的时候就可能被放大,从而导致==的判定出现误判。

print(0.1 + 0.2 == 0.3)
print(0.1)
print(0.2)
print(0.1 + 0.2)
print(0.3)

浮点数之间正确比较：

a = 0.1 + 0.2
b = 0.3
#这个代码是看a- b差是否是一个非常小的数字，是否在误差范围之内
print(-0.000001 < (a - b)< 0.000001)

这个代码是看a- b差是否是一个非常小的数字，是否在误差范围之内

逻辑运算符

and

并且，两侧操作数均为True，表达式的值为True，否则为False(一假则假)

or

或者，两侧操作数均为False，表达式的值为False，否则为True(一真则真)

not

逻辑取反，只有一个操作数，操作数为True，则返回False，否则返回True

例子：

a = 10
b = 20
c = 30

print(a < b and b < c)
print(a < b and b > c)

print(a > b and b < c)
print(a < b and b > c)
print(a < b and b > c)

print(not a < b)
print(not a > b)

对于and操作来说,如果左侧表达式为False,那么整体的值一定是False,右侧表达式不必求值!
对于or操作来说,如果左侧表达式为True,那么整体的值一定是True,右侧表达式不必求值!

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

print(a)
print(b)

能解决一些特殊问题：完成两个变量交换

a,b = 10,20
a,b = b,a
print(a)
print(b)

(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。

python中不支持++ , --这样的自增自减操作的！！++和–的最大问题就是容易分不清前置和后置的区别，这一点python语法在设计的时候就进行了规避。