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01 变量与数据类型

Python是一门易学的面向对象的程序设计语言，可以轻易地完成界面、文件、封装等高阶需求，可移植性好，有非常多功能强大的库与包，如Numpy(数值计算)、SciPy(数学、科学与工程计算)、Matplotlib(数据绘图工具)等等 我们从今天开始，以记笔记的方式记录Python的基础知识：

本节知识框架： 01

一、程序的结构

02

1. 程序的入口main函数

定义了一个个函数后，怎么调用这些函数呢？使用main函数调用它 

# 程序的入口：main函数
if __name__ == "__main__":
    function()# 要调用的函数
为了让程序具有更强的可读性，需要为程序设置一个入口，这个入口就是main函数。 print()函数，中间可以使用逗号隔开； 
print("两数之和是："，add(1,2))

2. 注释

（1） Python里单引号与双引号所具有的功能是一样的，多行注释通常使用三对单引号或者三对双引号；

（2）对与某一句代码的注释通常写在代码的上一行使用#进行注释;

（3）像下面这种注释比较规范 

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

'''
模块介绍：实现加减乘除运算
~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
两数相加：add(num01,num02)
两束相减：sub(num01,num02)
两数相乘：mul(num01,num02)
两数相除：del(num01,num02)
'''

def add(num01,num02):
    # 返回两数之和
    return num01 + num02

def sub(num01,num02):
    # 返回两数之差
    return num01-num02

def mul(num01,num02):
    # 返回两数之乘
    return  num01*num02

def div(num01,num02):
    # 返回两数之商
    return num01/num02

3. print打印

（1）print("helloworld")其实系统默认隐藏了一个参数end，完整的print()语句是print("helloworld",end="\n")，所以print语句打印会自动换行，如果想让其不换行打印，我们把end参数的\n去掉即可。

（2）print(a,b)实际含义是不换行分别打印print(a)和print(b)

（3）一次性打印多个值 

print("tom","jerry","alice","tom")
打印的结果是 
tom jerry alice tom
打印的内容直接默认是用空格连接，如果我们想打印的内容之间使用其它连接符连接可以使用分割符sep参数，如果使用==连接，就可以这样写： 
print("tom","jerry","alice","tom",sep="==")
这样打印的结果就是 
tom==jerry==alice==tom
这样就可以在所有的元素之间加上你想要的分隔符

（4）把打印的内容输出到文件 

str01 = "本次消费的金额为100元"
f = open("/Users/yushengtan/desktop/sales.txt",'w')
print(str01,file = f)
这样就能把打印的内容输出到文件中。

4. Input输入

所有输入的字符，都会被系统当做字符串 题目：输入两个数，求两个数之和： 

# 方法一
num01 = input("请输入第一个数：")
num02 = input("请输入第二个数：")
print("两个数之和等于:{:d}".format(int(num01)+int(num02)))
# 方法二
num01,num02 = eval(input("请输入两个数，以逗号分割:"))
print("%d + %d = %d" % (num01,num02,num01+num02))
这里的eval函数的特点： a. 只能一次输入多个整数，不能是字符串 b. 输入后自动转化为int类型

二、变量

1. 什么是变量

变量是一个什么都能装的容器，只要是数据都能存； 不需要事先声明变量类型

2. 使用变量

（1）变量名由字母、数字、下划线、组成，不能以数字开头

（2）区分大小写

（3）变量名中不能包含空格

（4）不能使用Python中的关键字

（5）变量命名使用小写字母，见名知意，多个单词用下划线连接;

（6）一次定义多个变量，可以写成一行a=1;a=2;a=3或者a,b,c = 1,2,3

3. 变量如何存储数据

变量是为了方便取出存储在内存中的数据，对于数值类型，相同的值只存储一份。

三、 数据类型

1. 数据类型的种类

（1）Python3里整形只有int型，无论多大的数值都可以存；

（2）浮点型float精度只有17位，超过17位自动转化为科学计数法进行表示

（3）布尔类型，True和False

（4）字符串型，可以直接通过取字符串中的数值。

str01 = "xiaoyu"
print(str01[0])  #打印的结果就是`x`
print(str01[1:3])  #打印的结果就是`ia`
print(str01[-1])  #打印的结果就是`u`
2. 数据类型转换

方法：要转换的类型(数据)

  • 要把字符类型x转换为整数类型 int(x)
  • 把x转化为字符串：str(x)
  • 把整数x转化为字符：chr(x)
  • 把一个字符串转化为它的整数值：ord(x)
  • 将一个整数转化为十六进制字符串：hex(x)
  • 将一个整数转化为八进制字符串：oct(x)
  • 将一个整数转化为二进制字符串：bin(x)
3. 如何获取变量的数据类型？如何判断变量是不是属于一个数据类型？

可以通过type(变量名)就可以知道变量的数据类型； 可以使用isinstance方法，isinstance(变量名,(数据类型))

if isinstance(str01,(str)):
    print("字符型")
4. 数值类型

（1）如何查看变量占用多少内存空间？ 要导入模块sys，调用方法sys.getsizeof(变量名) 

num01 = 1000
print("num01占用的空间：",sys.getsizeof(num01))

（2）八进制0o开头，十六进制0x开头

（3）整形数值常见方法：

  • abs() 绝对值
  • math.fabs() 绝对值
  • 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）获取整数位，保留指定位数有效数字 使用round方法: 

print(round(12.3456))  #输出结果只会打印12
print(round(12.3456,2))  #输出结果为12.35
使用math.ceil()方法，返回数字的上入； 使用math.floor()方法，返回数字的下舍； 使用modf()方法，返回两个数值，前一个数是小数部分、后一个个数是整数部分； 
print(math.modf(12.22))  #返回（0.22，12.0）

5.字符串类型

（1）表示方法 字符串数据类型使用单引号双引号都可以； 

str01 = 'xiaoyu'
str02 = "hello"

（2）长字符串的表示方法 * 使用续航符\ 

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

  • 使用三个双引号或者三个单引号 
    str04 = """ hello nice to meet you
my name is xiaoyu
"""

    使用三个单引号或者双引号可以保留原长字符串的长文本排版格式

（3）转义字符和取消转义 打印字符串的时候使用斜杠加字母表示一个特殊的功能

  • \t 表示横向制表符
  • \n 表示回车换行
  • \"表示打印双引号"
  • \\表示打印反斜杠\

对于某些特殊的符号，使用取消专业字符来表示特符号本身，将其打印出来，在要打印的字符串引号前加一个字符r表示要打印的字符串不具备转义的功能 

print("\\")  # 打印出来的结果只有一个 \
print(r"\\")  #这样就可以原封不动打印出来 \\

（4）字符串运算符+ 符号+能让两个字符串连在一起； 

print("my name is "+"xiaoyu")
符号*能让字符串按照指定次数打印; 
print("hello "*10)  # 这样就可以打印十个hello

（5）索引的方式 

str01 = "abcdefghijklmnopq"
print(str01[0])  #打印第一个字符
print(str01[-1])  #打印最后一个字符
print(str01[5])  #打印第四个字符
print(str01[-5])  #打印倒数第五个字符
print(str01[3:10])  #打印第四到第十个字符
求字符串的长度可以用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）判断是否相等 

print(str01 == str02)  #判断字符串是否相等
print(str01 is str02)  #判断字符串是否是同一个对象

四、 格式化输入输出

1. 百分号形式格式化输出

（1）整数格式化输出占位符

  • %d 十进制输出
  • %o 八进制输出
  • %x 十六进制输出

注意：数值源与输出内容之间没有逗号分隔，这里容易与C语言或者Java混淆

让十进制数100，以八进制输出： 

num01 = 100
print("十进制100的八进制数值为%o"%num01)
如果一次输出多个进制转化： 
num01,num02 = 100,200
print("八进制输出为:0o%o,0o%o"%(num01,num02))
print("十六进制输出为:0x%x,0x%x"%(num01,num02))
如果让一个数二进制形式输出，可以直接使用bin()方法；

（2）浮点数格式化输出

  • 保留小数点后面六位有效数字%f
  • 保留小数点后面2位有效数字%.2f
  • 小数点后保留6位有效数字的科学计数法计数%e
  • 小数点后保留2位有效数字的科学计数法计数%.2e
  • 6位数能表示就用6位数，6位数表示不了就用科学计数法%g
  • 保留2位有效数字，2位有效数字表示不了就用科学计数法%.2g 03 04

（3）字符串的格式化输出

  • 标准输出%s
  • 右对齐，占位符10位%10s
  • 左对齐，占位符10位%-10s
  • 截取3位字符串%.3s
  • 右对齐10位占位符，截取两位字符串%10.2s 05 06
2. format形式格式化输出

（1） 相对于基本格式化输出采用的%的方法，format()功能更加强大，该函数模块把字符串当成一个模板，通过传入参数进行格式化，并且使用大括号{}作为特殊字符代替% 

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

（2）还可以在括号里加标识符，后面要用的时候，就不需要在format函数里添加参数了，可以直接用

print("姓名：{0} 性别：{1} 年龄：{2} 学生姓名{0}".format(name,gender,age))

（3） 标识符除了可以使用数字也可以直接用关键字 

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

（4）Format的进阶用法 forma占位符{}里面使用:对齐方向 占位长度 <默认左对齐，>右对齐，^中间对齐， 

print("姓名：{:<10}".format(name))
print("姓名：{:>10}".format(name))
print("姓名：{:^10}".format(name))
除了对齐之外还可以使用取位数：{:4s}、{:.2f} 
print("{:10.2f}".format(3.14159)) #十位占位长度，小数点后保留两位有效数字
print("{:>10.2f}".format(3.14159)) #十位占位长度，小数点后保留两位有效数字,右对齐

（5）Format对数值的操作

  • 二进制输出b 
    print("二进制打印{0:b} {1:b}".format(num01,num02))  #0、1是编号

  • 整数转Unicode字符串输出c 

    print("把整数转化成ASCII码: {0:c} {1:c}".format(65,66))
    输出结果： 
    把整数转化成ASCII码: A B

  • 十进制输出d

  • 八进制输出o
  • 十六进制输出x
  • 科学计数法输出e，默认保留小数点后六位

print("科学计数法输出:{:.2e}".format(123.345))
输出结果： 
科学计数法输出:1.23e+02

  • 一般格式输出g，六位可以表示就用六位表示，六位表示不了就用科学计数法
  • 数字输出n，当值为整数时和d相同，当值为浮点数是和g相同
  • 百分号输出%，把数值转化为百分数，小数点后默认保留六位

print("百分号表示:{:.2%}".format(2))
输出结果： 
百分号表示:200.00%
,千位分隔符，自动把数值转化为货币千位分割的形式 
print("千位分隔符:{:,}".format(102334489))
输出结果： 
千位分隔符:102,334,489