【Python基礎】Python 3 Tutorial 專欄第一講：Python的簡單操作、數(shù)值運算、字符串、原位操作等

整理|Vincent

編輯|吳嚶嚶

今天開始，我們正式邁入Python 3 Tutorial 專欄第一講的學習。

本講目錄：

·你的第一個程序

·簡單操作

·浮點數(shù)

·其他數(shù)值運算

·字符串

·簡單輸入和輸出

·字符串操作

·類型轉換

·變量

·原位操作

·使用編輯器

·你的第一個程序

·讓我們從創(chuàng)建一個顯示"Hello world!"的短程序開始。?

·在 Python 中，我們使用 print 語句輸出文本:

>>> print('Hello world!')?

Hello world!

·恭喜!你已經寫了第一個程序。

在我們的 Code Playground 上運行，保存和共享您的 Python 代碼，無需安裝任何其他軟件。

使用計算機時，您需要從 www.python.org 下載并安裝 Python。

請注意上面代碼中的>>>。它們是 Python 控制臺的提示符號。Python 是一種解釋型語言，這意味著每一行都在輸入時執(zhí)行。Python 還包括 IDLE，即集成開發(fā)環(huán)境，其中包括用于編寫和調試整個程序的工具。

·打印文本

print 語句還可用于輸出多行文本。

例如:

>>> print('Hello world!')?

Hello world!
>>> print('Hello world!')?

Hello world!

>>> print('Spam and eggs...')?

Spam and eggs...

Python代碼通常包含對喜劇團體Monty Python 的引用。這就是為什么：“Spam”和“eggs”這兩個詞經常被用作Python中的占位符變量，其中“foo”和“bar”將用于其他編程語言。

·Python 具有執(zhí)行計算的能力。
·直接在 Python 控制臺中輸入計算，它將輸出答案。

>>> 2 + 2
4
>>> 5 + 4 - 3?

6

這里的加號和減號周圍的空格是可選的(代碼可以在沒有它們的情況下工作)，但它們使它更容易閱讀。

·Python 還執(zhí)行乘法和除法，使用星號表示乘法，使用正斜杠表示除法。

·使用括號來確定首先執(zhí)行哪些操作。

>>> 2 * (3 + 4)

?14
>>> 10/2
5

使用單個斜杠來劃分數(shù)字會產生十進制(或浮點數(shù)，因為它在編程中調用)。我們將在后面的課程中詳細介紹 floats。

·減號表示負數(shù)。

·對負數(shù)進行操作，就像在正數(shù)上一樣。

>>> -7
-7
>>>(-7 + 2) * (-4)?

20

加號也可以放在數(shù)字前面，但這沒有作用，只強調一個數(shù)字有利于提高代碼的可讀性。

·在 Python 中除以零會產生錯誤，因為無法計算答案。

>>> 11 / 0
Traceback (most recent call last):

File "", line 1, in

?ZeroDivisionError: division by zero

在 Python 中，錯誤消息的最后一行表示錯誤的類型。

仔細閱讀錯誤消息，因為它們經常告訴您如何修復程序!

·Floats 在 Python 中用于表示非整數(shù)的數(shù)字。?

·表示為浮點數(shù)的一些數(shù)字示例是 0.5 和-7.8237591。可以通過輸入帶小數(shù)點的數(shù)字或使用整數(shù)除法等操作直接創(chuàng)建它們。數(shù)字末尾的額外零被忽略。

>>> 3/4
0.75
>>> 9.8765000?

9.8765

計算機不能完全準確地存儲浮點數(shù)，就像我們無法寫下 1/3 的完整十進制擴展(0.3333333333333333...)一樣。記住這一點，因為它經常會導致令人激怒的錯誤！

·如前所述，除以任意兩個整數(shù)會產生浮點數(shù)。

·在兩個浮點數(shù)上運行操作，或者在浮點數(shù)和整數(shù)上，也可以生成浮點數(shù)。

>>> 8 / 2?

4.0
>>> 6 * 7.0?

42.0

>>> 4 + 1.65?

5.65

浮點數(shù)可以添加到整數(shù)，因為 Python 會默認地將整數(shù)轉換為浮點數(shù)。但是，這種隱式轉換是異常而不是 Python 中的規(guī)則-如果要對它們進行操作，通常必須手動轉換值。

·冪

·除了加法，減法，乘法和除法之外，Python 還支持取冪，即將一個數(shù)字提到另一個數(shù)字的冪。使用兩個星號執(zhí)行該操作。

>>> 2**5
32
>>> 9 ** (1/2)3.0

您可以將指數(shù)鏈接在一起。換句話說，您可以將數(shù)字增加到多個冪。例如，2**3**2。

·商和求余

·要確定除法的商和余數(shù)，請分別使用取整除和取模運算符。·使用兩個正斜杠完成取整除。

?·取模運算符使用百分號(%)執(zhí)行。?

·這些運算符可以與浮點數(shù)和整數(shù)一起使用。

·該代碼表明 20 取整除 6 等于 3，而 1.25 除以 0.5 的余數(shù)為 0.25。

>>> 20 // 6
3
>>> 1.25 % 0.50.25

在上面的示例中，20 % 6將返回2，因為3 * 6 + 2等于20。

·字符串

·如果要在 Python 的中使用文本，則必須使用字符串。

·通過在兩個單引號或雙引號之間輸入文本來創(chuàng)建字符串。

·當 Python 控制臺顯示字符串時，它通常使用單引號。用于字符串的分隔符不會以任何方式影響其行為。

>>> "Python is fun!"
'Python is fun!'
>>> 'Always look on the bright side of life'?

'Always look on the bright side of life'

Python 中有另一種名為 docstrings 的字符串類型，用于塊注釋，但它實際上是一個字符串。您將在以后的課程中了解這一點。

·某些字符不能直接包含在字符串中。例如，雙引號不能直接包含在雙引號字符串中;這會導致它過早結束。

·必須通過在它們之前放置反斜杠來轉義這些字符。
·必須轉義的其他常見字符有換行符和反斜杠。
·雙引號只需要在雙引號字符串中進行轉義，單引號字符串也是如此。

>>> 'Brian\'s mother: He\'s not the Messiah. He\'s a very naughty boy!'

'Brian's mother: He's not the Messiah. He's a very naughty boy!'

·\ n 表示新行。

反斜杠也可用于轉義制表符，任意 Unicode 字符以及無法可靠打印的各種其他內容。這些字符稱為轉義字符。

·換行

·Python 提供了一種簡單的方法來避免手動編寫"\n"來轉義字符串中的換行符。創(chuàng)建一個包含三組引號的字符串，按 Enter 鍵創(chuàng)建的換行符將自動為您轉義。

>>> """Customer: Good morning.
Owner: Good morning, Sir. Welcome to the National Cheese Emporium."""

'Customer: Good morning.\nOwner: Good morning, Sir. Welcome to the NationalCheese Emporium.'

如您所見，\n 在我們按 Enter 鍵的地方自動輸出。

·輸出

·通常，程序接受輸入并處理它以產生輸出。
·在 Python 中，您可以使用 print 函數(shù)來生成輸出。這會在屏幕上顯示某些內容的文本表示。

>>> print(1 + 1)
2
>>> print("Hello\nWorld!")?

Hello

World!

打印字符串時，不會顯示其周圍的引號。

·輸入

·要在 Python 中獲得用戶的輸入，您可以使用直觀命名的輸入函數(shù)。

·該功能提示用戶輸入，并返回它們作為字符串輸入的內容(內容自動轉義)。

>>> input("Enter something please: ")
Enter something please: This is what\nthe user enters!

'This is what\\nthe user enters!'

在 Python 控制臺上，打印和輸入功能不是很有用，它自動進行輸入和輸出。但是，它們在實際程序中非常有用。

·連接

·與整數(shù)和浮點數(shù)一樣，可以通過連接添加 Python 中的字符串，這可以在任何兩個字符串上完成。

·連接字符串時，它們是用單引號還是雙引號創(chuàng)建并不重要。

>>> "Spam" + 'eggs''Spameggs'

>>> print("First string" + ", " + "second string")?

First string, second string

您不能使用數(shù)字(整數(shù))連接字符串。在下一課中找出原因。

·即使您的字符串包含數(shù)字，它們仍然作為字符串而不是整數(shù)添加。將字符串添加到數(shù)字會產生錯誤，即使它們看起來相似，但它們是兩個不同的實體。

>>> "2" + "2"
'22'
>>> 1 + '2' + 3 + '4'
Traceback (most recent call last):
File "", line 1, in
TypeError: unsupported operand type(s) for +: 'int' and 'str'

在將來的課程中，只會顯示最后一行錯誤消息，因為它是唯一一個提供有關已發(fā)生錯誤類型的詳細信息的消息。

·字符串操作

·字符串也可以乘以整數(shù)。這會生成原始字符串的重復版本。字符串和整數(shù)的順序無關緊要，但字符串通常是第一位的。

·字符串不能與其他字符串相乘。即使浮點數(shù)是整數(shù)，字符串也不能乘以浮點數(shù)。

>>> print("spam" * 3)?

spamspamspam

>>> 4 * '2'?

'2222'

>>> '17' * '87'
TypeError: can't multiply sequence by non-int of type 'str'

>>> 'pythonisfun' * 7.0
TypeError: can't multiply sequence by non-int of type 'float'

嘗試將字符串乘以 0，看看會發(fā)生什么。

·在 Python 中，由于涉及的類型，不可能完成某些操作。例如，您不能將包含數(shù)字 2 和 3 的兩個字符串一起添加以生成整數(shù) 5，因為操作將在字符串上執(zhí)行，結果為'23'。
·解決方案是類型轉換。

·在該示例中，您將使用 int 函數(shù)。

>>> "2" + "3"
'23'
>>> int("2") + int("3")

?5

在 Python 中，到目前為止我們使用的類型是整數(shù)，浮點數(shù)和字符串。用于轉換為這些的函數(shù)分別是 int，float 和 str。

·類型轉換的另一個例子是將用戶輸入(字符串)轉換為數(shù)字(整數(shù)或浮點數(shù))，以便進行計算。

>>> float(input("Enter a number: ")) + float(input("Enter another number: "))

Enter a number: 40
Enter another number: 2
42.0

傳遞非整數(shù)或浮點值將導致錯誤。

·變量

·變量在大多數(shù)編程語言中起著非常重要的作用，Python 也不例外。變量允許您通過將值分配給名稱來存儲值，該名稱可用于在之后的程序中引用該值。

·要分配變量，請使用一個等號。與我們迄今為止所看到的大多數(shù)代碼行不同，它不會在 Python 控制臺上產生任何輸出。

>>> x = 7

>>> print(x)
7
>>> print(x + 3)?

10
>>> print(x)
7

您可以使用變量執(zhí)行相應的操作，就像使用數(shù)字和字符串一樣。如您所見，變量在整個程序中存儲其值。

·可以根據(jù)需要多次重新分配變量，以便更改其值。
·在 Python 中，變量沒有特定的類型，因此您可以將字符串分配給變量，然后將整數(shù)分配給同一個變量。

>>> x = 123.456

>>> print(x)
123.456
>>> x = "This is a string"?

>>> print(x + "!")

This is a string!

但是，這不是好習慣。為避免錯誤，請盡量避免使用不同的數(shù)據(jù)類型覆蓋相同的變量。

·嘗試引用未分配的變量會導致錯誤。
·您可以使用 del 語句刪除變量，這意味著將刪除從名稱到值的引用，并嘗試使用該變量會導致錯誤。刪除的變量可以正常重新分配。

>>> foo = "a string"

>>> foo
'a string'
>>> bar
NameError: name 'bar' is not defined?

>>> del foo

>>> foo
NameError: name 'foo' is not defined

·您還可以從用戶輸入中獲取變量的值。

>>> foo = input("Enter a number: ")?

Enter a number: 7
>>> print(foo)
7

變量 foo 和 bar 稱為偽變量，這意味著它們在示例代碼中用作占位符名稱來演示某些內容。

·原位操作允許您更簡潔地編寫類似'x = x + 3'的代碼，如'x + = 3'。

·其他運算符也可以使用相同的功能，例如 -、*、/和%。

>>> x = 2

?>>> print(x)?

2
>>> x += 3?

>>> print(x)?

5

·這些運算符也可以用于數(shù)字以外的類型，例如字符串。

>>> x = "spam"?

>>> print(x)?

spam

>>> x += "eggs"?

>>> print(x)?

spameggs

許多其他語言都有特殊的運算符，例如'++'作為'x + = 1'的快捷方式。Python 沒有這些。

·到目前為止，我們只使用 Python 與控制臺，一次輸入和運行一行代碼。

?·實際程序的創(chuàng)建方式不同;許多代碼行都寫在一個文件中，然后用 Python 解釋器執(zhí)行。

·在 IDLE 中，可以通過創(chuàng)建新文件，輸入一些代碼，保存文件和運行它來完成。這可以通過菜單或鍵盤快捷鍵 Ctrl-N，Ctrl-S 和 F5 完成。

·文件中的每行代碼都被解釋為您在控制臺上一次輸入一行代碼。

x=7?

x=x+2?

print(x)

結果

·Python 源文件的擴展名為.py

您可以在我們的 Code Playground 上運行，保存和共享您的 Python 代碼，而無需安裝任何其他軟件。

如果需要在計算機上安裝軟件，請參閱本課程。