【Python基础】Python 3 Tutorial 专栏第一讲：Python的简单操作、数值运算、字符串、原位操作等

整理|Vincent

编辑|吴嘤嘤

今天开始，我们正式迈入Python 3 Tutorial 专栏第一讲的学习。

本讲目录：

·你的第一个程序

·简单操作

·浮点数

·其他数值运算

·字符串

·简单输入和输出

·字符串操作

·类型转换

·变量

·原位操作

·使用编辑器

·你的第一个程序

·让我们从创建一个显示"Hello world!"的短程序开始。 

·在 Python 中，我们使用 print 语句输出文本:

>>> print('Hello world!') 

Hello world!

·恭喜!你已经写了第一个程序。

在我们的 Code Playground 上运行，保存和共享您的 Python 代码，无需安装任何其他软件。

使用计算机时，您需要从 www.python.org 下载并安装 Python。

请注意上面代码中的>>>。它们是 Python 控制台的提示符号。Python 是一种解释型语言，这意味着每一行都在输入时执行。Python 还包括 IDLE，即集成开发环境，其中包括用于编写和调试整个程序的工具。

·打印文本

print 语句还可用于输出多行文本。

例如:

>>> print('Hello world!') 

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

Hello world!

>>> print('Spam and eggs...') 

Spam and eggs...

Python代码通常包含对喜剧团体Monty Python 的引用。这就是为什么：“Spam”和“eggs”这两个词经常被用作Python中的占位符变量，其中“foo”和“bar”将用于其他编程语言。

·Python 具有执行计算的能力。
·直接在 Python 控制台中输入计算，它将输出答案。

>>> 2 + 2
4
>>> 5 + 4 - 3 

6

这里的加号和减号周围的空格是可选的(代码可以在没有它们的情况下工作)，但它们使它更容易阅读。

·Python 还执行乘法和除法，使用星号表示乘法，使用正斜杠表示除法。

·使用括号来确定首先执行哪些操作。

>>> 2 * (3 + 4)

 14
>>> 10/2
5

使用单个斜杠来划分数字会产生十进制(或浮点数，因为它在编程中调用)。我们将在后面的课程中详细介绍 floats。

·减号表示负数。

·对负数进行操作，就像在正数上一样。

>>> -7
-7
>>>(-7 + 2) * (-4) 

20

加号也可以放在数字前面，但这没有作用，只强调一个数字有利于提高代码的可读性。

·在 Python 中除以零会产生错误，因为无法计算答案。

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

File "", line 1, in

 ZeroDivisionError: division by zero

在 Python 中，错误消息的最后一行表示错误的类型。

仔细阅读错误消息，因为它们经常告诉您如何修复程序!

·Floats 在 Python 中用于表示非整数的数字。 

·表示为浮点数的一些数字示例是 0.5 和-7.8237591。可以通过输入带小数点的数字或使用整数除法等操作直接创建它们。数字末尾的额外零被忽略。

>>> 3/4
0.75
>>> 9.8765000 

9.8765

计算机不能完全准确地存储浮点数，就像我们无法写下 1/3 的完整十进制扩展(0.3333333333333333...)一样。记住这一点，因为它经常会导致令人激怒的错误！

·如前所述，除以任意两个整数会产生浮点数。

·在两个浮点数上运行操作，或者在浮点数和整数上，也可以生成浮点数。

>>> 8 / 2 

4.0
>>> 6 * 7.0 

42.0

>>> 4 + 1.65 

5.65

浮点数可以添加到整数，因为 Python 会默认地将整数转换为浮点数。但是，这种隐式转换是异常而不是 Python 中的规则-如果要对它们进行操作，通常必须手动转换值。

·幂

·除了加法，减法，乘法和除法之外，Python 还支持取幂，即将一个数字提到另一个数字的幂。使用两个星号执行该操作。

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

您可以将指数链接在一起。换句话说，您可以将数字增加到多个幂。例如，2**3**2。

·商和求余

·要确定除法的商和余数，请分别使用取整除和取模运算符。·使用两个正斜杠完成取整除。

 ·取模运算符使用百分号(%)执行。 

·这些运算符可以与浮点数和整数一起使用。

·该代码表明 20 取整除 6 等于 3，而 1.25 除以 0.5 的余数为 0.25。

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

在上面的示例中，20 % 6将返回2，因为3 * 6 + 2等于20。

·字符串

·如果要在 Python 的中使用文本，则必须使用字符串。

·通过在两个单引号或双引号之间输入文本来创建字符串。

·当 Python 控制台显示字符串时，它通常使用单引号。用于字符串的分隔符不会以任何方式影响其行为。

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

'Always look on the bright side of life'

Python 中有另一种名为 docstrings 的字符串类型，用于块注释，但它实际上是一个字符串。您将在以后的课程中了解这一点。

·某些字符不能直接包含在字符串中。例如，双引号不能直接包含在双引号字符串中;这会导致它过早结束。

·必须通过在它们之前放置反斜杠来转义这些字符。
·必须转义的其他常见字符有换行符和反斜杠。
·双引号只需要在双引号字符串中进行转义，单引号字符串也是如此。

>>> '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。

反斜杠也可用于转义制表符，任意 Unicode 字符以及无法可靠打印的各种其他内容。这些字符称为转义字符。

·换行

·Python 提供了一种简单的方法来避免手动编写"\n"来转义字符串中的换行符。创建一个包含三组引号的字符串，按 Enter 键创建的换行符将自动为您转义。

>>> """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.'

如您所见，\n 在我们按 Enter 键的地方自动输出。

·输出

·通常，程序接受输入并处理它以产生输出。
·在 Python 中，您可以使用 print 函数来生成输出。这会在屏幕上显示某些内容的文本表示。

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

Hello

World!

打印字符串时，不会显示其周围的引号。

·输入

·要在 Python 中获得用户的输入，您可以使用直观命名的输入函数。

·该功能提示用户输入，并返回它们作为字符串输入的内容(内容自动转义)。

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

'This is what\\nthe user enters!'

在 Python 控制台上，打印和输入功能不是很有用，它自动进行输入和输出。但是，它们在实际程序中非常有用。

·连接

·与整数和浮点数一样，可以通过连接添加 Python 中的字符串，这可以在任何两个字符串上完成。

·连接字符串时，它们是用单引号还是双引号创建并不重要。

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

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

First string, second string

您不能使用数字(整数)连接字符串。在下一课中找出原因。

·即使您的字符串包含数字，它们仍然作为字符串而不是整数添加。将字符串添加到数字会产生错误，即使它们看起来相似，但它们是两个不同的实体。

>>> "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'

在将来的课程中，只会显示最后一行错误消息，因为它是唯一一个提供有关已发生错误类型的详细信息的消息。

·字符串操作

·字符串也可以乘以整数。这会生成原始字符串的重复版本。字符串和整数的顺序无关紧要，但字符串通常是第一位的。

·字符串不能与其他字符串相乘。即使浮点数是整数，字符串也不能乘以浮点数。

>>> 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'

尝试将字符串乘以 0，看看会发生什么。

·在 Python 中，由于涉及的类型，不可能完成某些操作。例如，您不能将包含数字 2 和 3 的两个字符串一起添加以生成整数 5，因为操作将在字符串上执行，结果为'23'。
·解决方案是类型转换。

·在该示例中，您将使用 int 函数。

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

 5

在 Python 中，到目前为止我们使用的类型是整数，浮点数和字符串。用于转换为这些的函数分别是 int，float 和 str。

·类型转换的另一个例子是将用户输入(字符串)转换为数字(整数或浮点数)，以便进行计算。

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

Enter a number: 40
Enter another number: 2
42.0

传递非整数或浮点值将导致错误。

·变量

·变量在大多数编程语言中起着非常重要的作用，Python 也不例外。变量允许您通过将值分配给名称来存储值，该名称可用于在之后的程序中引用该值。

·要分配变量，请使用一个等号。与我们迄今为止所看到的大多数代码行不同，它不会在 Python 控制台上产生任何输出。

>>> x = 7

>>> print(x)
7
>>> print(x + 3) 

10
>>> print(x)
7

您可以使用变量执行相应的操作，就像使用数字和字符串一样。如您所见，变量在整个程序中存储其值。

·可以根据需要多次重新分配变量，以便更改其值。
·在 Python 中，变量没有特定的类型，因此您可以将字符串分配给变量，然后将整数分配给同一个变量。

>>> x = 123.456

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

>>> print(x + "!")

This is a string!

但是，这不是好习惯。为避免错误，请尽量避免使用不同的数据类型覆盖相同的变量。

·尝试引用未分配的变量会导致错误。
·您可以使用 del 语句删除变量，这意味着将删除从名称到值的引用，并尝试使用该变量会导致错误。删除的变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

·您还可以从用户输入中获取变量的值。

>>> foo = input("Enter a number: ") 

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

变量 foo 和 bar 称为伪变量，这意味着它们在示例代码中用作占位符名称来演示某些内容。

·原位操作允许您更简洁地编写类似'x = x + 3'的代码，如'x + = 3'。

·其他运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

·这些运算符也可以用于数字以外的类型，例如字符串。

>>> x = "spam" 

>>> print(x) 

spam

>>> x += "eggs" 

>>> print(x) 

spameggs

许多其他语言都有特殊的运算符，例如'++'作为'x + = 1'的快捷方式。Python 没有这些。

·到目前为止，我们只使用 Python 与控制台，一次输入和运行一行代码。

 ·实际程序的创建方式不同;许多代码行都写在一个文件中，然后用 Python 解释器执行。

·在 IDLE 中，可以通过创建新文件，输入一些代码，保存文件和运行它来完成。这可以通过菜单或键盘快捷键 Ctrl-N，Ctrl-S 和 F5 完成。

·文件中的每行代码都被解释为您在控制台上一次输入一行代码。

x=7 

x=x+2 

print(x)

结果

·Python 源文件的扩展名为.py

您可以在我们的 Code Playground 上运行，保存和共享您的 Python 代码，而无需安装任何其他软件。

如果需要在计算机上安装软件，请参阅本课程。