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Python基础学习笔记之数据类型、变量与格式化输出
理解常用内置类型、变量绑定和字符串格式化。
学习目标
理解常用内置类型、变量绑定和字符串格式化。
上堂回顾
1.软件的安装和环境配置【重点掌握】
2.计算机简介
软件系统和硬件系统
软件系统：系统软件和应用软件
3.Python简介
分为Python2.x和Python3.x
建议安装的版本:3.8以上
4.基本语法【重点掌握】
注释：常用
关键字和标识符，注意1：自定义标识符的时候千万不要和关键字重名
5.print()和input()【重点掌握】
二者是系统功能
问题：自定义标识符是否可以和系统功能的名字重名
注意2：自定义标识符的时候千万不要和系统功能的名字重名，否则会导致系统的功能失效
问题说明
1.Python环境
Python3.11/12和Anaconda2021：二者都是Python环境，
原生Python：其中没有多余的第三方库，后期如果用到第三方库，用到一个，就需要手动安装一个
Anaconda：其中包含了绝大多数的第三方库，但是偶尔也会不存在，需要手动安装
2.环境变量的配置
方式一：此电脑----》右键，属性----》高级系统设置-----》环境变量
方式二：win+r----->输入control system------>高级系统设置-----》环境变量
3.Python解释器
问题：No Python interpreter is selected
问题：invalid Python interpreter selected for the project
解决方案：打开pycharm-----》左上角file--------》settings--------》Project:xxx------》Python interpreter
4.创建工程说明
一、数据类型【重点掌握】
顾名思义，计算机就是用来做数学计算的机器，因此，计算机程序理所当然的可以处理各种数值。但是，计算机能处理的远远不止数值，还可以处理文本，图形，音频，视频，网页等各种各样的数据，而处理不同的数据，需要使用不同的数据类型来进行表示
【面试题】Python中常用的数据类型：
- 数字型：整型【int】,浮点型【float】,复数【complex】
- 布尔型：bool
- 字符串型：str
- 列表：list
- 元组：tuple
- 字典：dict
- 集合：set
- 字节：bytes
- 空值：NoneType
# 前期掌握数字，字符串，布尔 # 1. 数字型：整型【int】,浮点型【float】,复数【complex】 # 数字:number n1 = 88 # int n2 = 89.23 # float n3 = 3 + 10j # 数学上：3 + 10i,了解 print(n1,n2,n3) # 2. 布尔型：bool # 注意1：常用于表示结果只有两种的情况，如：成立或不成立，是或不是 # 注意2：只有两个值，分别是True和False,如果和数字进行数学运算，被当成1和0使用 b1 = True b2 = False print(b1,b2) print(b1 + 1) # 2 print(b2 + 1) # 1 # 3. 字符串型：str # 只要是文本，都可以表示成字符串，如：姓名，密码，爱好，描述等 # 注意1：字符串中可以包含数字，字母，特殊符号，中文，简单来说，只要键盘上可以敲出来的内容，都可以在字符串中表示 # 注意2：可以用单引号，也可以用双引号，甚至可以用三引号 # 注意3：在一个引号中，敲回车，仅仅是为了折行，本质还是同一行 s1 = '454' \ 'fjhgk' \ '&^%4' \ '计算机' s2 = "454fjhgk&^%4计算机" print(s1) print(s2) s31 = '''454 fjhgk &^%4 计算机''' s32 = """454 fjhgk &^%4 计算机""" print(s31) print(s32) # 后期会陆续着重讲解 # 4.列表：list l1 = [34,6,78,9,0] print(l1) # 5. 元组：tuple t1 = (34, 6, 78, 9, 0) print(t1) # 6. 字典：dict # xx:xx d1 = {'a':10,'x':99} print(d1) d2 = {66:'qafaq',True:19} print(d2) # 7. 集合：set set1 = {'a','x',45,7,8} print(set1) # 8. 字节：bytes # 在Python中，图片，音视频等都会被表示成字节【二进制】 by1 = b'hfj3fhjahf' print(by1) by2 = b"4562hjghnvg" print(by2) # 9. 空值：NoneType # 注意1：只有一个值，是None # 注意2：区分None和''的区别，二者不等价 n = None print(n)
二、变量【重点掌握】
1.定义变量
程序在运行的过程中，表示的值可以随时发生改变的标识符
在程序设计中，变量是一种存储数据的载体【容器】
语法：变量名 = 值
说明：变量名其实就是一个标识符
# 1.定义变量 # 注意1：书写规范：遇到符号，如：=，+，- 等，在符号的前后添加空格 ''' name :变量名,是一个标识符【规则和规范】 =：赋值运算符 '张三':值/数据 含义：将'张三'数据赋值给name变量，name中存储了'张三' ''' # Python中的代码是从上往下依次执行的，所以后期代码中使用name，相当于使用‘张三’ name = '张三' print(name) # 2.在定义变量的同时，可以声明变量的类型，后期才会用到【好处：后期会用到某些数据类型中的功能，有了类型的声明之后，系统功能可以自动提示】 num:int = 10 hobby:str = '唱歌' # 3.定义多个变量 # a.多个变量具有相同的值 # num1 = 10 # num2 = 10 # num3 = 10 # 简化 num1 = num2 = num3 = 10 print(num1,num2,num3) # b.多个变量具有不同的值 # score1 = 10 # score2 = 34 # score3 = 69 # 工作原理：数据和变量是从左往右一一对应的关系 score1,score2,score3 = 10,34,69 print(score1,score2,score3) # 问题1： # score1,score2,score3,score4 = 10,34,69 # ValueError: not enough values to unpack (expected 4, got 3) # score1,score2,score3 = 10,34,69,878 # ValueError: too many values to unpack (expected 3) # 注意：默认情况下，定义多个不同值的变量，则变量的数量和数据的数量一定要保持一致 # 问题2： num1,num2 = 45,66 print(num1,num2) num3,num3 = 19,38 print(num3) # 等价于 num3 = 19 num3 = 38 print(num3)
2.变量的使用
变量命名法：所有字母全部小写，不同单词之间使用下划线连接
常量命名法：所有字母全部大写，不同单词之间使用下划线连接
# 1.变量的重新赋值 name = '张三' # 如果一个变量在代码中第一次出现，则称为定义，‘张三’被称为初始值 print(name) name = '李四' # 如果一个变量在代码中不是第一次出现，则表示重新赋值，'李四'被称为重新赋的值 print(name) # 2.常量 # 变量命名法：所有字母全部小写，不同单词之间使用下划线连接 # 常量命名法：所有字母全部大写，不同单词之间使用下划线连接 stu_name = '尼古拉斯.赵四' # 众所周知，圆周率是一个典型的常量，所以在Python中也用常量的方式表示 PI = 3.14 print(PI) # 注意：Python中没有任何的机制阻止你干坏事，全凭自觉,常量的本质还是一个变量，只是一个标记 PI = 'abc' print(PI) # abc # 3.type(x):获取数据x的数据类型 num1 = 12 print(type(num1)) # <class 'int'> data1 = 'abc' print(type(data1)) # <class 'str'> list1 = [4,5,7] print(type(list1)) # <class 'list'> # 注意1： a1 = 88 a2 = '88' print(a1,a2) # 88 88 print(type(a1),type(a2)) # <class 'int'> <class 'str'> # 注意2：但凡通过input从控制台输入的内容，不管你输入了什么，全部都是字符串 # age = input('请输入你的年龄：') # 18 # print(age,type(age)) # 18 <class 'str'> # 注意3：类型可以直接比较，比较运算符：== print(type(a1) == int) print(type(a1) == str) print(type(a1) == type(a2))
3.内存中的变量
# 1.使用了一个未被定义的变量，则会报错 # print(num) # NameError: name 'num' is not defined # 2.定义变量的本质：在计算机的内存中开辟了一份空间，该空间中存储了一个指定的数据 # id(x):获取数据x在计算机内存中的地址 # 注意1：获取一个变量的地址，本质上获取的是该变量中存储的数据的地址 name = '张三' print(name,id(name)) name = '李四' print(name,id(name)) # 注意2：如果两个变量的地址相同，则这两个变量中存储的数据是相同的数据 # 张三 和明明的身份证号相同，则说明是同一个人 num1 = 10 num2 = 10 print(id(num1),id(num2)) # 注意3：如果两个变量中存储的数据相同，则这两个变量的地址不一定相同 # 张三 和张三 -----》身份证号不一定相同 list1 = [11,22,33] list2 = [11,22,33] print(id(list1),id(list2))
4.变量的应用
# 1.【面试题】交换两个变量的值 # 方式一:借助于第三个变量 num1 = 10 num2 = 20 num3 = num1 num1 = num2 num2 = num3 print(num1,num2) # 20 10 # 方式二：Python特有的语法【推荐】 num1 = 10 num2 = 20 num1,num2 = num2,num1 print(num1,num2) # 方式三：加减法【只适用于数据是数字的情况下】 num1 = 10 num2 = 20 num2 = num1 + num2 # num2 = 30 num1 = num2 - num1 # num1 = 20 num2 = num2 - num1 # num2 = 10 print(num1,num2) num1 = 10 num2 = 20 num3 = num1 + num2 # num3 = 30 num2 = num3 - num2 # num2 = 10 num1 = num3 - num1 # num1 = 20 print(num1,num2) # 2.【面试题】打包和拆包 # 打包 # m1,m2,m3,m4 = 45,19,3 # ValueError: not enough values to unpack (expected 4, got 3) m1,m2,m3,*m4 = 45,19,3,45,7,9,123,6,8,90,32 print(m1,m2,m3,m4) # 45 19 3 [45, 7, 9, 123, 6, 8, 90, 32] m1,m2,*m3,m4 = 45,19,3,45,7,9,123,6,8,90,32 print(m1,m2,m3,m4) m1,*m2,m3,m4 = 45,19,3,45,7,9,123,6,8,90,32 print(m1,m2,m3,m4) *m1,m2,m3,m4 = 45,19,3,45,7,9,123,6,8,90,32 print(m1,m2,m3,m4) # 问题：在同一个赋值中，*只能出现一次 # m1,m2,*m3,*m4 = 45,19,3,45,7,9,123,6,8,90,32 # SyntaxError: multiple starred expressions in assignment # print(m1,m2,m3,m4) # 拆包 a1,a2,a3 = (45,7,8) print(a1,a2,a3) a1,a2,a3 = [45,7,8] print(a1,a2,a3) # 3.重要扩展： # num1 = input('first num:') # num2 = input('second num:') # num3 = input('third num:') # print(num1,num2,num3) # str # eval(x):识别并转换字符串x,x一定得是Python中一个有效的语法，才能识别 # r = input('请输入三个数据，用逗号隔开:') # print(type(r)) # <class 'str'> # r1 = eval(r) # print(r1) # print(type(r1)) # <class 'tuple'> # 简化:拆包 num1,num2,num3 = eval(input('请输入三个数据，用逗号隔开:')) print(num1,num2,num3) # int
5.删除变量
定义变量：从无到有，语法：变量名 = 值，是在计算机的内存中开辟空间的过程 删除变量：从有到无，语法：del 变量名，该变量在计算机内存中占用的空间被销毁的过程
# 1.定义变量 num = 20 print(num) # 2.删除变量 del num print(num) # NameError: name 'num' is not defined # 注意1：变量在使用之前，一定要先定义，然后才能使用 # 注意2：一个变量定义之后，在使用完毕或失去价值的情况下，可以将该变量删除，删除之后相当于该变量未被定义【空间会被释放】
6.变量的类型转换
int(x):将x转换为整型
float(x):将x转换为浮点型
str(x):将x转换为字符串,x可以是任意类型
bool(x):将x转换为布尔型
# 1.int(x):将x转换为整型 # x是float print(int(45.843)) # 45 # x是字符串，使用最多 # 要求：字符串只能由正负号和数字组成，且正负号只能出现在字符串的开头的情况下，才能正确转化为整型 s1 = '34641' print(s1,type(s1)) n1 = int(s1) print(n1,type(n1)) s1 = '+34641' print(s1,type(s1)) n1 = int(s1) print(n1,type(n1)) s1 = '-34641' print(s1,type(s1)) n1 = int(s1) print(n1,type(n1)) # print(int('354+56')) # ValueError: invalid literal for int() with base 10: '354+56' # print(int('35ag456')) # ValueError: invalid literal for int() with base 10: '35ag456' # print(int('35.456')) # ValueError: invalid literal for int() with base 10: '35.456' # 2.float(x):将x转换为浮点型 # x可以是int print(float(45)) # 45.0 # x是字符串，使用较多 # 要求：字符串只能由正负号、数字和小数点组成，且正负号只能出现在字符串的开头的情况下，才能正确转化为浮点型 s1 = '34641' print(s1,type(s1)) f1 = float(s1) print(f1,type(f1)) s1 = '346.41' print(s1,type(s1)) f1 = float(s1) print(f1,type(f1)) s1 = '.34641' print(s1,type(s1)) f1 = float(s1) print(f1,type(f1)) # 0.34641 s1 = '-34641.' print(s1,type(s1)) f1 = float(s1) print(f1,type(f1)) # 34641.0 # 3.str(x):将x转换为字符串,x可以是任意类型 num1 = 89 print(type(num1)) s1 = str(num1) print(type(s1)) # 4.bool(x):将x转换为布尔型,x可以是任意类型 # 注意1：在Python中，所有的数据类型都可以转换为布尔 # 注意2:表示空的数据转换完之后结果都是False,非空的数据转换完之后都是True # 注意3：常用的数据类型中，表示空的数据有：False,0,0.0,'',[],(),{},None，b'' print(bool(0)) # int print(bool(0.0)) # float print(bool('')) # 空str print(bool([])) # 空list print(bool(())) # 空tuple print(bool({})) # 空字典 print(bool(None)) # 空值 print(bool(45)) print(bool(23.6)) print(bool('faga')) print(bool([45,67,89])) print(bool((45,7,8))) print(bool({'a':19})) # 5.应用 # 需求1：假设高考数学总分为150分，请输入你的分数，计算还有多少分才能满分？ # 错误写法，原因：但凡从控制台输入进来的数据，都是字符串 # TOTAL_SCORE = 150 # score = input('请输入你的高考数学成绩：') # print(TOTAL_SCORE - score) # TypeError: unsupported operand type(s) for -: 'int' and 'str' # 正确写法 # a. # TOTAL_SCORE = 150 # score = input('请输入你的高考数学成绩：') # print(TOTAL_SCORE - int(score)) # b. # TOTAL_SCORE = 150 # score = input('请输入你的高考数学成绩：') # score = int(score) # print(TOTAL_SCORE - score) # c. # TOTAL_SCORE = 150 # score = int(input('请输入你的高考数学成绩：')) # print(TOTAL_SCORE - score) # 需求2：从控制台分别输入两个数字，求该两个数字的和 # num1 = input('请输入第一个数字：') # num2 = input('请输入第二个数字：') # print(num1 + num2) # str + str---->str，+表示字符串的拼接 # a num1 = input('请输入第一个数字：') num2 = input('请输入第二个数字：') print(int(num1) + int(num2)) # b num1 = input('请输入第一个数字：') num2 = input('请输入第二个数字：') num1 = int(num1) num2 = int(num2) print(num1 + num2) # c num1 = int(input('请输入第一个数字：')) num2 = int(input('请输入第二个数字：')) print(num1 + num2) # d num1,num2 = eval(input('请输入两个数字，用逗号隔开：')) print(num1 + num2)
三、格式化输出【重点掌握】
格式化输出/格式化字符串：将多个数据按照指定的格式进行定义，最终得到一个字符串
方式一：占位符
%d:可以匹配数字，一般匹配整型【整数】 %f：可以匹配数字，一般匹配浮点型【小数】 %s：可以匹配Python中的一切数据类型方式二：format()
方式三：f-string
# 一、占位符 ''' %d:可以匹配数字，一般匹配整型【整数】 %f：可以匹配数字，一般匹配浮点型【小数】 %s：可以匹配Python中的一切数据类型 ''' # 语法：'按照指定格式定义占位符' % (实际的数据) print('%d-%d-%d' % (34,6,8)) print('%f~~~~%d~~~~%s~~~~~%f' % (89.24,66,'abc',66)) print('姓名：%s,年龄：%d,成绩:%d' % ('张三',18,88)) # 问题1：占位符的数量和实际数据的数量一定要保持一致 # print('%f~~~~%d~~~~%s~~~~~%f' % (89.24,66,'abc')) # TypeError: not enough arguments for format string # print('%f~~~~%d~~~~%s' % (89.24,66,'abc',67,8)) # TypeError: not all arguments converted during string formatting # 问题2：占位符和实际数据的类型要保持一致，特别是%d和%f print('姓名：%s,年龄：%d,体重:%f' % ('张三',18,65.5)) # print('姓名：%s,年龄：%d,体重:%f' % ('张三','18',65.5)) # TypeError: %d format: a number is required, not str # print('姓名：%s,年龄：%d,体重:%f' % ('张三',18,'65.5')) # TypeError: must be real number, not str print('姓名：%s,年龄：%s,体重:%s' % ('张三',18,'65.5')) # 问题3：%.nd,n>=1,可以实现填充,填充的是0，如果省略.，则在左边填充空格 print('学号:%d' % (1)) print('学号:%.5d' % (1)) # 学号:00001 print('学号:%.5d' % (16)) # 学号:00016 print('学号:%5d' % (16)) # 学号: 16 # 问题4：%.nf，n >= 1,可以实现小数点后位数的保留，会涉及四舍五入 ******* print('身高:%f' % (45.67899)) print('身高:%.2f' % (45.67899)) print('身高:%.f' % (45.67899)) # 46 如果省略n,则表示取整，会涉及四舍五入 # 二、format() # 语法：'通过{}设定格式'.format(value1,value2,value3.....) # 1.用法：字符串中的占位符由成对的{}表示，在{}内部，使用格式说明符来控制被替换的数据的格式 print('{}-{}-{}'.format(34,6,8)) # 2.实际的数据有位置编号，如：34,6,8的位置编号分别为0,1,2 print('{0}-{1}-{2}'.format(34,6,8)) print('{2}-{0}-{1}'.format(34,6,8)) print('{0}-{0}-{0}'.format(34,6,8)) # 3.通过关键字替换占位符 print('我是{name}，今年{age}岁'.format(age=18,name='张三')) # 4. {:.nf}表示保留小数点后n位 print('数字：{}'.format(354.45656)) print('数字：{:.2f}'.format(354.45656)) print('数字：{:.2%}'.format(354.45656)) # 带有2位小数的百分比 # 5.填充 print('{:>5}'.format(45)) # 将原数据右对齐，并在左侧填充空格，总长度达到5 print('{:<5}'.format(45)) # 将原数据左对齐，并在右侧填充空格，总长度达到5 print('{:^6}'.format(45)) # 将原数据居中，并在两侧填充空格，总长度达到6 # 三、f-string 常用 # 语法：f'xxx{value1},xxx{value2}' print(f'{45}-{67}-{12}') # 1. num1 = 45 data = 'abc' print(f'{23}~~~{num1}~~~{False}~~~~{data}') # 注意：如果实际的数据是字符串，单双引号要岔开写 print(f'{23}~~~{num1}~~~{False}~~~~{"abc"}') print(f"{23}~~~{num1}~~~{False}~~~~{'abc'}") # 2.f'{xxx:.nf}' print(f'体重：{56.456756:.2f}') # 3.填充 data = 'Python' print(f'{data}') # 默认使用空格填充 print(f'{data:>10}') # 将原数据右对齐，并在左侧填充空格，总长度达到10 print(f'{data:<10}') # 将原数据左对齐，并在右侧填充空格，总长度达到10 print(f'{data:^10}') # 将原数据居中，并在两侧填充空格，总长度达到10 # 使用指定的字符填充 print(f'{data:*^10}') print(f'{data:%>10}') # 四、练习 ''' 11.从控制台分别输入姓名，年龄和爱好，并按照指定格式输出到控制台上 运行效果： 请输入姓名：张三 请输入年龄：18 请输入爱好：吹牛逼 我是张三，今年18，爱好吹牛逼 ''' name = input('请输入姓名：') age = input('请输入年龄：') hobby = input('请输入爱好：') # 输出 print('我是',name,'今年',age,'爱好',hobby) # 我是 张三 今年 18 爱好 吹牛逼 print('我是',name,'今年',age,'爱好',hobby,sep='') # 我是张三今年18爱好吹牛逼 print('我是',name,',','今年',age,',','爱好',hobby,sep='') # 我是张三,今年18,爱好吹牛逼 # 优化 print('我是%s,今年%s,爱好%s' % (name,age,hobby)) print('我是{},今年{},爱好{}'.format(name,age,hobby)) print(f'我是{name},今年{age},爱好{hobby}')
补充说明
变量保存的是对象引用而不是“盒子里的固定值”。格式化输出优先使用 f-string；处理用户输入时要注意 input() 的结果始终是字符串。
本篇小结
能区分 str、int、float、bool 等类型，并在拼接或计算前完成必要转换。