Python 基础入门 Day01

Python 是一种高级编程语言，由 Guido van Rossum 在 1989 年圣诞节期间创造，初衷只是为了打发圣诞节的无趣时间。它的设计哲学强调代码的可读性和简洁性，使得程序员能够用更少的代码实现更多的功能。

应用领域广泛：

优缺点明显：

二、核心数据类型

（一）数字类型

Python 中的数字类型主要包括整数型、浮点型和复数。

整数型：整数类型在 Python 中可以表示任意大小的整数，没有大小限制，这使得在处理大整数计算时非常方便。例如，可以轻松地进行非常大的整数运算而不会出现溢出问题。

浮点型：浮点型用于表示带有小数部分的数字。Python 的浮点数遵循 IEEE 754 标准，具有一定的精度范围。浮点数在科学计算和需要处理小数的场景中非常常见。但需要注意的是，由于浮点数的精度限制，可能会出现一些微妙的误差。例如，将 0.1 和 0.2 相加，结果可能不是严格的 0.3。

复数：复数由实部和虚部组成，在 Python 中可以直接使用。复数在工程、物理学等领域有广泛的应用。例如，在电路分析中，复数可以用来表示交流电的电压和电流。

（二）字符串

字符串是由字符组成的序列，可以用单引号、双引号或三引号来定义。例如，’Hello, World!’、”Python is great!”、”’This is a multi-line string.”’ 都是合法的字符串表示方式。

字符串可以进行拼接、切片、查找等操作。例如，可以使用 “+” 号进行字符串拼接，使用 [start:end] 的方式进行切片操作，使用in关键字来查找子字符串是否存在于字符串中。

（三）列表

列表是一种可变的序列类型，可以包含不同类型的元素。列表用方括号[]来定义，元素之间用逗号分隔。例如，[1, ‘two’, 3.0] 就是一个包含整数、字符串和浮点数的列表。

列表支持索引访问元素，可以通过索引修改、添加或删除元素。例如，my_list[0]可以访问列表的第一个元素，my_list.append(4)可以向列表末尾添加一个元素，del my_list[1]可以删除列表的第二个元素。列表还可以进行切片操作，类似于字符串的切片。此外，列表还支持一些常用的方法，如sort()用于排序，reverse()用于反转列表等。

三、变量与命名

（一）变量定义

在 Python 中，变量是用来存储数据值的容器。变量的定义非常简单，只需要给变量一个名称，并使用赋值运算符 “=” 为其赋予一个值即可。例如，x = 10，这里的x就是一个变量，它被赋予了整数值 10。

变量的值可以在程序的任何地方进行修改。例如，可以先将x赋值为 10，然后在后面的代码中重新赋值为 20。变量的类型也可以根据所赋的值自动推断出来。如果给变量赋一个整数，那么这个变量就是整数类型；如果赋一个字符串，那么它就是字符串类型。

（二）命名规则

Python 中的变量命名有一定的规则和规范。

遵循这些命名规则和规范，可以使代码更加清晰、易读和易于维护。

四、注释

（一）单行注释

在 Python 中，单行注释以#开头。单行注释的用途主要是为了在代码中添加简短的说明，提高代码的可读性。例如：

单行注释可以放在代码行的末尾，对该行代码进行解释说明。在阅读代码时，通过单行注释可以快速了解代码的功能和意图。

（二）多行注释

Python 中多行注释可以使用三个单引号”’或者三个双引号”””来包裹注释内容。多行注释的作用是为了对一段代码进行详细的解释说明，尤其是在函数、类或者复杂的逻辑部分。例如：

多行注释可以跨越多行，方便对较长的代码段进行说明。这样在后续维护代码或者其他人阅读代码时，可以更好地理解代码的逻辑和功能。

五、运算符

（一）算术运算符

Python 的算术运算符包括加（+）、减（-）、乘（*）、除（/）、取模（%）、幂（**）、整除（//）等。

数值之间的运算：

对于整数和浮点数，这些运算符的行为比较直观。例如，5 + 3结果为 8，10 – 2结果为 8，3 * 4结果为 12，10 / 2结果为 5.0（注意这里的除法结果为浮点数），10 % 3结果为 1，2 ** 3结果为 8，10 // 3结果为 3。

字符串之间的运算：

字符串之间可以使用加法运算符（+）进行拼接。例如，’Hello’ + ‘ World!’结果为’Hello World!’。但是，其他算术运算符不能用于字符串之间的运算，否则会报错。

整型和字符串的运算：

整型和字符串不能直接进行算术运算，会报错。例如，5 + ‘abc’会引发错误。

（二）赋值运算符

赋值运算符（=）用于将一个值赋给一个变量。例如，x = 10将整数值 10 赋给变量 x。

除了基本的赋值运算符，Python 还有一些复合赋值运算符，如+=、-=、*=、/=、%=、**=、//=等。这些运算符将算术运算和赋值操作组合在一起，使得代码更加简洁。

例如，x += 5相当于x = x + 5，如果 x 原来的值是 10，执行x += 5后，x 的值变为 15。同理，x -= 3相当于x = x – 3，x *= 2相当于x = x * 2等。

赋值运算符在 Python 编程中非常常用，它可以方便地更新变量的值，并且在循环和条件语句中经常被使用。

六、输入输出函数

（一）输出函数

在 Python 中，print()函数是用于输出内容到控制台的重要函数。

基本用法：

print()函数可以接受一个或多个参数，将这些参数的值输出到控制台。例如，print(‘Hello, World!’)会在控制台输出 “Hello, World!”。如果有多个参数，可以用逗号分隔，print(‘Hello’, ‘Python!’)会输出 “Hello Python!”。

格式化输出：

可以使用格式化字符串的方式来控制输出的格式。例如，print(‘The value of x is %d.’ % 10)会输出 “The value of x is 10.”，这里的%d表示整数占位符。类似的还有%s表示字符串占位符，%f表示浮点数占位符等。另外，Python 3.6 及以上版本还支持使用 f-strings 进行格式化输出，例如print(f’The value of x is {10}.’)，输出结果与前面的例子相同。

控制输出格式：

可以通过一些参数来控制输出的格式。例如，print(‘Hello’, end=”)会在输出 “Hello” 后不换行，如果不指定end参数，默认是换行。还可以使用sep参数来控制多个参数之间的分隔符，例如print(‘Hello’, ‘World’, sep=’-‘)会输出 “Hello-World”。

示例：

（二）输入函数

Python 中的input()函数用于从用户获取输入。

基本用法：

input()函数接受一个可选的字符串参数，作为提示信息显示给用户。例如，name = input(‘Please enter your name: ‘)会在控制台显示 “Please enter your name:”，然后等待用户输入，用户输入的内容将被赋值给变量name。

数据类型转换：

input()函数返回的是字符串类型。如果需要将用户输入的内容转换为其他数据类型，可以使用相应的类型转换函数。例如，如果用户输入一个整数，可以使用int(input())将其转换为整数类型；如果输入一个浮点数，可以使用float(input())转换为浮点数类型。

示例：

七、缩进与代码块

Python 采用代码缩进和冒号来区分代码块，这是它的一个显著特点。在其他编程语言中，通常使用花括号{}来界定代码块，但 Python 却独树一帜地采用了缩进的方式。

缩进的规则：

Python 中的缩进通常是使用四个空格或者一个制表符（Tab）。但需要注意的是，在同一个代码块中，缩进的方式必须保持一致，不能混合使用空格和制表符。例如：

这里的if True:后面的代码块通过缩进进行区分，两条print语句都属于同一个代码块，因为它们的缩进是一致的。

冒号的作用：

冒号在 Python 中用于引出一个代码块。例如，在条件语句、循环语句等结构中，冒号后面跟着一个代码块。例如：

这里的for i in range(5):中的冒号引出了下面的循环代码块。

缩进和冒号的重要性：

正确的缩进和使用冒号对于 Python 代码的可读性和正确性至关重要。如果缩进不正确，Python 解释器会报错。例如，如果在上面的例子中，第二条print语句的缩进与第一条不一致，那么程序就会报错。

缩进和冒号的方式使得 Python 代码看起来更加清晰和整洁，同时也提高了代码的可读性。开发人员可以很容易地看出代码的结构和层次关系，从而更好地理解代码的逻辑。据统计，在 Python 开发中，由于缩进错误导致的错误占了很大一部分比例，这也说明了正确使用缩进和冒号的重要性。

八、第一个程序

（一）步骤

（二）运行结果

当你运行这个程序时，你将在控制台看到输出 “Hello, World!”。这个简单的程序展示了 Python 的基本语法和输出功能。它是每个学习 Python 的人通常编写的第一个程序，具有标志性意义。通过这个程序，你可以初步了解 Python 的运行方式和基本结构。虽然这个程序很简单，但它为你进一步学习 Python 奠定了基础。例如，你可以尝试修改输出的内容，或者添加更多的语句来实现更复杂的功能。