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教程读者请不要直接阅读本文件,因为诸多功能在此无法正常使用,请移步至程谱 coderecipe.cn学习完整教程。如果您喜欢我们的教程,请在右上角给我们一个“Star”,谢谢您的支持! 变量和类型

🌟你已经到到第二章啦,继续加油吧~

变量的定义、赋值和读取

变量(variable),就是可以改变的量,例如在程序运行的一开始这个量是1,后面可以变为2,到程序运行结束的时候可以变为100。在计算机中,我们可以把各种类型的数据(如一个数字、一个字符串)存储在变量中。我们就需要知道变量的几个最基本的用法——定义、赋值、读取和操作。

定义主要是为了明确这个变量在哪里可以被访问到(作用域)和变量的类型。而赋值就是给变量存一个值,比如我们把100存入一个变量(称为a),那么a里面就存着100这个数字。读取(或说取值)相当于把这个值从变量里面取出来,如果我们取刚才所存的a变量,会得到一个100。

在Python中,变量的类型是可以随意变化的。比如,一个变量名为variable的变量可以一开始初始化为整数型

variable=666

如果想要把这个variable变为字符串:

variable='Hello!'# 字符串需要用两个双引号或两个单引号括起来

创建一个任意类型的变量:

变量名 = 

变量的类型在本章中稍后会具体介绍。

在python中,你无须提前声明变量,更不需要声明变量的类型,python会根据你每次给的值来判断这个变量的类型。

两个变量可以用=赋值,=右边的值会覆盖=左边变量的值:

text = variable;#创建一个变量叫text,并将variable的值赋给text

同时,在Python中,你可以用+号把同一类型的变量连起来 练习环境在此无法显示,请移步至程谱 coderecipe.cn查看。 str1 = "Hello " str2 = "Java!" print(str1+str2) # 连接str1和str2并输出

输出变量

在python中输出变量非常简单,如下列代码所示。

a=10
print(a)

如果你想要在一个字符串后面输入数字的话,你可以加个英文逗号,再加上变量名。

a=10
print("The number is ",a)

但是当我们需要在字符串中间输入数字该怎么办呢? 我们可以用%d来代替这个整数变量需要出现的位置,对于浮点类型,我们可以用%f来代替。然后在引号外面,括号里面将%加在变量前,变量按出现顺序排列,否则会报错。

age=16
score=99.9
print("I am %d years old, my score is %f." %(age,score))

当时%d 与 %f 的功能可不止这些,接下来就看一些例子吧。(你可以复制这段代码到下面的实验室进行尝试)

num=1
score=99.679
print("print a 6 letter long number: %08d" % num) #会输出00000001
print("print a 6 letter long number: %08d" % 12) #会输出00000012
print("print a float and keep two decimal place: %.02f" % score) #会输出99.67
print("print a float and keep two decimal place: %.02f" % 99) #会输出99.00

来试着输出变量吧!

练习环境在此无法显示,请移步至[程谱 coderecipe.cn](https://coderecipe.cn/learn/2)查看。 #python3 name='John' #输出你的名字

给变量起名字

在实际编程中,变量的命名都是很重要的。一般我们用这4条规则来给变量起名:

  1. 变量名称需要有描述性,比如(string这种变量名就没有准确描述存储的内容)
  2. 如果要描述内容的名称只有一个单词,那么这个变量名可以用这个单词的全小写形式(如number),如果名称由两个或两个以上个单词组成,那么变量名为第一个单词首字母小写,剩下的单词紧跟着第一个单词,但第一个字母大写(如学生数量为studentNumber
  3. 在变量名中,第一个位置不能是数字(如不能以1Hello作为变量名),同时变量名不能有空格,不能有“-”、“/”等对计算机来说有歧义的符号(如abc*def会被计算机理解成abc乘以def)
  4. 在Python中,变量不能是系统保留用的关键字(比如strintbreak

类型及储存方式

整数类型(简称整型, int)

在计算机中,整数是以二进制形式储存的,也就是说当我们往Python里储存十进制的2时,Python实际上存储的是二进制的10。一个二进制的01称为一个比特(bit),8个比特为一个字节(byte)。而Python的int由32个bit组成,所以可以有2^32(2的32次方)种状态,因为还需要存储负数,因此可以存储-2^312^31-1之间的数。

浮点类型 (float)

浮点类型可以对应我们一般称的“小数”,同样也是通过二进制储存的,只不过并不是像整数那样直接储存,而是使用了科学计数法。

符号 * 有效位数 * 2 ^ 指数

比如如果储存的是正号、有效位数转换为十进制是11,指数是-1,那么经过计算我们可以发现这样表现的数字是5.5。

练习环境在此无法显示,请移步至[程谱 coderecipe.cn](https://coderecipe.cn/learn/2)查看。 #python3 double=1.00 print(double);

使用浮点类型要注意的一点是要小心精度错误,因为不是所有数字都可以用浮点类型精确表示的,比如如下操作: 练习环境在此无法显示,请移步至程谱 coderecipe.cn查看。 print(0.1+0.1+0.1+0.1+0.1+0.1+0.1+0.1+0.1+0.1)# 10个0.1相加 print(0.1*10);# 10乘以0.1

我们会发现第一个结果不是1.0,而是0.9999999999999999,这是因为在运算中出现了精度取舍错误(round-off error),如果我们把这个运算和1.0比较的话,计算机会告诉我们这两个数字不相等,这在一些操作中是会出现错误的,因此如果我们需要比较两个浮点数是否相等,可以比较两个数的差的绝对值,如果这个绝对值很小(如小于0.000000001),就认为这两个数是相等的。

字符串类型 (String)

字符串类型储存的是一串文字,之前提到的"Hello Python!"本质上就属于字符串类型。字符串的储存方式是把每个字符通过一张叫ASCII码表的转换表对应成数字,再把数字一个一个地按顺序储存起来。

ASCII码表长这样: ASCII码表 图片来自网络

布尔类型 (boolean)

布尔类型(在Python中简称bool)是一种特殊的类型,只有两种取值,一种是真(True),一种是假(False)。它主要有两种用途:

  1. 用来记录一个属性的是或者不是,例如记录一个人是不是会员,就可以用布尔型变量isVIP来记录
  2. 布尔是几个操作符的结果类型,比如比较变量a是不是等于变量b,结果就是一个布尔类型的值,它有可能为真(相等),也有可能为假(不相等)

注意布尔类型的TrueFalse首字母必须大写,否则程序会报错

运算和操作符

说了这么多种类型,那么现在我们来看一下怎么用它们来运算。

整数运算

整数运算比较容易理解,像加减乘除都属于整数运算。

练习环境在此无法显示,请移步至[程谱 coderecipe.cn](https://coderecipe.cn/learn/2)查看。 # 在这里输入代码 print(888+999) print(888*999) print(888-999) print(10/2) print(888/999) print(10%3)# 取余 print(10//3) # 求商数 print(0/0) # 程序报错

注意:在Python里乘方不是^符号,而是需要用**^是位运算的异或,比较少用到

最后的10%3进行的是除余运算,10除以3等于3余1,因此这个运算的结果为1。

最后的10//3进行的是商数运算,这个比较少用,在这里因为10除以3等于3余1,因此这个运算的结果为3,它在操作数都是整数的时候和整数除法类似,但在下面浮点运算的时候用这个操作符就会和把操作数转换为整数有一点不同。

最后的0/0运算会报一个ZeroDivisionError的错误,因为一个数除以0没有定义,这种运行时报错叫做“异常(exception)”,在“异常”一章中我们会讲到。

浮点运算

浮点运算同样也是用类似的方法调用: 练习环境在此无法显示,请移步至程谱 coderecipe.cn查看。 // 在这里输入代码 print(99.1+0.9) print(99.1*99.9) print(100-0.9) print(888.0/999) print(10.2%5)

浮点的除余运算,除了用10.2-2*5理解方式(其中的2是10.2/5的整数部分),还可以理解为用10.2去反复减去5,直到得到一个小于5的数为止(10.2-5=5.2 5.2-5=0.2),因此结果为0.2。

整数运算和浮点运算统称算术运算。

注意:别忘了浮点运算可能有精度取舍错误。

类型转换

如果我们有两个float类型的变量,想要让他们的结果变为成熟,要怎么做呢?这时候就需要用到类型转换了。就像下面这样: 练习环境在此无法显示,请移步至程谱 coderecipe.cn查看。

在这里输入代码

print(3.5+4.5) #输出8.0 print(int(3.5+4.5)); #输出8

如果我们想把整数类型的变量,字符串和布尔类型的变量一起输出,就需要用到字符串转型了: 练习环境在此无法显示,请移步至程谱 coderecipe.cn查看。 // 在这里输入代码 legs=2 sentence='I have ' isTrue=True #print(sentence+legs+' legs. This is '+isTrue) 这句话是错的,因为不同类型的变量不可以直接加在一起 print(sentence+str(legs)+' legs. This is '+str(isTrue))

注意:如果用int()将小数转化为整数不是四舍五入,而是舍弃小数部分的整数

类型转换本质上也是一种运算,只不过运算的结果和输入给运算的值类型不同而已。

关系运算

关系运算判断的是两个操作数的关系,主要有:

运算符 含义
> 大于
< 小于
>= 大于等于
<= 小于等于
== 是否等于
!=<> 是否不等于

这里的==和前面提到的赋值运算符=不一样,前者是判断是否相等,后者是把一个值赋给变量用的。关系运算符返回一个布尔类型的数值,如果关系是正确的(比如5==5),那么返回真(True),如果关系是错误的(比如5==6),那么返回假(False)。

逻辑运算

关系运算判断的是布尔值本身或者布尔值之间的关系,主要有:

运算符 含义
and
or
not

与需要左右两边都为真才返回真,或只需要一边为真即可,非只需要右边的一个操作数,会反过来输出(操作数为真输出假,操作数为假输出真)。 练习环境在此无法显示,请移步至程谱 coderecipe.cn查看。 // 在这里输入代码 ''' 下面的代码全都输出True ''' print(True and True) print(False or True) print(not False)

逻辑运算符常常和关系运算符一起用: 练习环境在此无法显示,请移步至程谱 coderecipe.cn查看。 // 在这里输入代码 print((3>2) and (2>1))# 输出True print((2==3) or (4!=4))# 输出False

赋值运算和增减量运算

赋值运算符由最基本的=运算符和复合赋值运算符组成:

运算符 含义
= 赋值
+= 加上
-= 减去
*= 乘上
/= 除去
%= 算出余数再赋值
**= 算出次方再赋值
//= 算出商数再赋值

注意在其他编程语言里通用的++``--在Python中均会报错

一个复合运算符可以看成算术运算符加上赋值运算符,如下面的a+=1运算等价于a=a+1: 练习环境在此无法显示,请移步至程谱 coderecipe.cn查看。 // 在这里输入代码 a = 1 a+=1 print(a)

其他运算

在Python里还有很多其他的运算符,例如位运算是用来处理位与位的关系的,日常用途中比较少用。

优先级

有这么多的的运算关系,该怎么确定它们之间的优先级就是一个非常重要的问题。Python中的算数优先级和数学大抵相同,先乘除后加减:

  1. 算数运算的优先级如下,优先级从高往低排列:
a) 括号,从内层开始
b) **
c) * , /, %
d) + , -
  1. 总体优先级如下,优先级从高往低排列
a) ()
b) **
c) * , / , %
d) + , -
e) < , > , <= , >=, == , !=
f) not
g) and
h) or
i) = , += , -= *= , /= , %=

这些看起来很复杂,实际上是比较符合我们对数学常识的理解的。大家可以在理解中记忆,练习时不确定来查即可。

标识符

通俗地说,标识符其实就是变量、方法和类等的名字。尽管在Python中一个变量可以被赋予不同类型的值,让一个变量总是储存一个类型的值会大大提高你的效率,减少Bug的数量。

注意:在Python中,尽管无需声明变量,但是仍然不可以使用范围之外的变量 练习环境在此无法显示,请移步至程谱 coderecipe.cn查看。 def doSomething(): #这里定义了一个函数 a = 0 a+=1 print(a)# 程序会报错

主要原因是他们的作用域不一样,具体在我们学函数的时候会详细说明。

方法的标识符的概念和变量又有一些区别,我们之后会提到。

小练习

让我们来练习一下我们刚学习的知识吧。 练习环境在此无法显示,请移步至程谱 coderecipe.cn查看。 #python3 #在这里输入代码

试试做出如下的效果:

  1. 计算100+998/12(要保留小数位后的数字,答案为183.16666666666669)
  2. 判断100/10是否等于10
  3. 建立一个变量a并赋值为10,对其加一,然后输出a

学到这里,你就已经把第二章全部学完啦,给你鼓鼓掌👏👏👏~