Python基础第二课——基础知识

上面这个图呢是这个教程的大体框架，是不是看着很多很复杂，没有关系，跟着我的文章思路一点一点学，并不是很难理解，相信大家都可以学会！

python是一种面向对象的编程语言，他有着非常简单的语法，作为解释型语言，哪怕你是一个完全没有接触过python的小白，也可以大概读懂这个程序50%以上的内容。

上一篇文章中，我们讲了python的环境配置以及vscode的安装，还写下了我们的第一个python文件输出hello world并将其运行，这篇文章呢，我们就进入了python基础语法的讲解，首先先来讲解一下最基础的知识

1、输入输出

我们都知道，python里有很多函数，还有很多第三方库，安装之后还可以引入标准库中没有的函数，这些我们放到后面再进行讲解，先来讲讲python最基础的两个函数，输入输出

这两个函数的语法都很简单（格式化输出的内容就不放在这里讲了，在后面讲到字符串的相关操作时再补充）

输入：input(要输入的内容)
输出：print(要输出的内容)

在这里放几个代码举例子吧，可以在vscode中自己建个python文件运行一下试试

单纯的想要输出一句话呢，我们只需要一个简单的print函数去输出，输出结果就是双引号中的内容，这里面可以是英文也可以是中文（python2x版本时print里如果是中文的话还需要在文件头加一个万国码，现在python3x的版本已经不需要啦）

print("你好世界")

 或者也可以通过定义变量的方式

a="你好世界"
print(a)
#这段代码的输出结果就是你好世界

如果想要输出指定内容呢，就是先定义一个变量用来接收input的内容，然后再输出 

a=input("")
print(a)
#运行这段代码，我们先在终端中输入你好世界，然后再按回车键，他就会输出一个你好世界

运行结果就是这样

在上面的代码中我们可以看到这样的一个符号——"#"，这个符号在python中的意思是注释，#后的内容就是注释掉的内容，这部分在vscode中通常被标记为绿色，这是代码的不执行部分

写注释又有什么好处呢，对于编程小白来说也要自己学着慢慢写注释，对自己的代码进行解释说明，以易于别人理解，当然了，注释也可以方便大家在一段长的代码中找错，在一段报错的代码中，注释部分代码，不断运行调试，查找报错语句进行修改

大部分编译器都有一个共同的一键注释快捷键，当然vscode也是一样，我们选取想要注释的部分代码，按住Ctrl+/键就可以一键进行注释

2、变量

变量是什么呢，他就是存储在内存中的值，意味着在创建变量时会在内存中开辟一个空间。听起来是不是很抽象，其实很简单，创建变量也叫定义变量，就像你叫数学中的x,y一样，就是起了一个名字，python中的变量需要先赋值再使用，例如a=5,那么后边程序中的a就会自动代换成5的值进行运行了。

变量赋值

Python 中的变量赋值不需要类型声明。

每个变量在内存中创建，都包括变量的标识，名称和数据这些信息。

每个变量在使用前都必须赋值，变量赋值以后该变量才会被创建。

等号 = 用来给变量赋值。

等号 = 运算符左边是一个变量名，等号 = 运算符右边是存储在变量中的值。

例如：

counter = 100 # 赋值整型变量
miles = 1000.0 # 浮点型
name = "John" # 字符串

再比如在上面第一节输入输出中给的那个代码实例中，a就是一个变量名，我们将input里的内容赋给了变量a，然后将其输出出来。

当然，这个a是我随便取得一个名字，在长代码或者大的项目中，我们起的变量名通常是具有一定意义的，易于人去理解和读取，我们常说，一个好的代码，不只是能跑，还要让别人能很容易的读懂和理解这段代码想实现的功能。在学习的过程中，也要养成良好的命名习惯，否则很有可能自己也看不懂自己的代码。

a=input("")
print(a)
#运行这段代码，我们先在终端中输入你好世界，然后再按回车键，他就会输出一个你好世界

标识符的命名规则

变量要符合标识符(名字)的命名规范，这是硬性要求。

标识符就是程序中某一元素的名字，可以是变量，也可以是关键字、函数、类、模块、对象，说通俗点，标识符就是以后给我们写的每个代码所起的名字，就好比我们每个人生下来都要起名字。除了关键字的名字是固定的，其它元素都可以根据标识符的命名规则进行命名。

大家都知道我们起名字都有一定的限制，那标识符也有他自己的命名规则

标识符由字母（ A~Z , a~z ）、数字（0-9）、以及下划线（_）组成。
（1）标识符的第一个字符必须是字母（ A~Z , a~z ）或下划线（_）；

下面是几种命名示例，这都是规范要求内的命名：

Hello
apple
_max
_Min

（2）标识符的其它部分由字母（ A~Z , a~z ）、数字（0-9）或者下划线（_）组成；

示例：

Apple10
Apple_10
V_3_V
CON2_5
_Test_3

（3）标识符对大小写敏感；

这个是什么意思呢，举个例子，Apple和apple是两种不同的变量名，即使只差了一个字母的大小写，python也会对其进行区分

（4）不能使用关键字和保留字；

python中的关键字和保留字很多，我就不一一列举了，可以自行查找一下，这里举些例子，能理解就好，我们程序库中的函数名（例如input，print），if，while等语句关键字，都是不能作为自己命名的变量名去进行使用的

数据类型

在内存中存储的数据可以有多种类型。

例如，一个人的年龄可以用数字来存储，他的名字可以用字符来存储。

Python 定义了一些数据类型，用于存储各种类型的数据。

基本数据类型

1. 整数类型（int）
   （1）整数可以是正整数、负整数或零。例如：1、-5、0。
   （2）整数类型在 Python 3 中没有大小限制，能够自动处理非常大的整数。如：123456789012345678901234567890。

2. 浮点数类型（float）
   （1）用于表示带有小数部分的数字。例如：3.14、-0.5、1.0。
   （2）浮点数在计算机内部的存储方式可能会导致一些精度问题。比如：

   a = 0.1 + 0.2
   print(a) 
   #这个运行结果就不是0.3，而是0.30000000000000004

3. 布尔类型（bool）只有两个值：True和False，通常用于条件判断。

4. 字符串类型（str）
   • 用于表示文本数据。字符串可以使用单引号（'）、双引号（"）或三引号（'''或"""）来定义。
   • 例如：'Hello'、"World"、'''This is a multi - line string.'''。
   • 字符串支持许多操作，如拼接（+）、重复（*）、切片等。例如：

     a = "Hello"
     b = "World"
     c = a + " " + b
     print(c) 
     #会输出Hello World

容器数据类型

1. 列表类型（list）
   • 列表是一种有序的可变序列，可以包含不同类型的元素。列表使用方括号[]定义，元素之间用逗号分隔。
   • 例如[1, 2, 3, 'a', 'b']。可以通过索引访问列表中的元素，也可以使用方法如append()（在列表末尾添加元素）、insert()（在指定位置插入元素）、remove()（删除指定元素）等来修改列表。
2. 元组类型（tuple）
   • 元组是一种有序的不可变序列，使用小括号()定义，元素之间用逗号分隔。例如(1, 2, 3)。
   • 由于元组是不可变的，所以一旦创建，就不能修改其元素。但是如果元组中的元素是可变类型（如列表），则可以修改这些可变元素。
3. 集合类型（set）
   • 集合是一种无序的、不包含重复元素的数据结构，使用花括号{}或set()函数来创建。例如{1, 2, 3}。
   • 集合主要用于去重和数学集合运算，如交集（&）、并集（|）、差集（-）等。
4. 字典类型（dict）
   • 字典是一种无序的键 - 值对（key - value）数据结构，使用花括号{}定义，其中键和值之间用冒号:分隔，键 - 值对之间用逗号分隔。
   • 例如{'name': 'Alice', 'age': 25, 'city': 'New York'}。可以通过键来访问值，如my_dict['name']获取'Alice'。字典的键必须是不可变类型（如字符串、整数、元组等），值可以是任何类型。

关于这几种容器数据类型呢，在这里不用过多了解，先知道这么个概念就行了，在后面我会详细讲解的 

类型转换

（1）字符串转整形：方法是 int(str) ，字符串必须是数字，例如：

key = int('114514')	
print(key)
#这个输出结果就是114514

（2）浮点型转整型：方法是 int(float)，例如：

f1 = 20.1
f2 = int(f1)
print(f2)
#这样的输出结果会直接抹去浮点数的小数部分，直接输出20

（3）字符串转浮点型：方法是 float(str) ，字符串必须是数字和，例如：

str_num = "3.14"
float_num = float(str_num)
print(float_num)
#如果字符串中包含非数字字符（除了小数点用于表示小数部分），转换时会抛出ValueError异常

（4）整型转浮点型：方法是 float(int) ，例如：

integer_num = 5
floating_num = float(integer_num)
print(floating_num)
#这段代码的输出结果就是5.0

当然，我们也可以直接在运算过程中进行转换，例如：

integer_num = 3
floating_num = 2.5
result = integer_num + floating_num
print(result)
#这里整数3和浮点数2.5相加，在运算过程中，整数3会自动转换为浮点数3.0，然后进行加法运算，结果为5.5

（5）浮点型转字符串：方法是 str(float) ，例如：

float_num = 3.14
str_num = str(float_num)
print(str_num)
#首先定义了一个浮点数3.14，然后使用str()函数将其转换为字符串"3.14"，最后打印出转换后的字符串，输出结果即为3.14

（6）整型转字符串：方法是 str(int) ，例如：

integer_num = 123
str_num = str(integer_num)
print(str_num)

获取类型信息

1、使用type()函数

这里直接附上代码吧，相信直接看代码更能体会到这个函数的用法

i = 5
f = 3.14
s = "hello"
b = True
l = [1, 2, 3]
t = (4, 5, 6)
se = {7, 8, 9}
d = {'name': 'Alice', 'age': 25}
print(type(i))
print(type(f))
print(type(s))
print(type(b))
print(type(l))
print(type(t))
print(type(se))
print(type(d))
#上述程序的输出结果为：
#<class 'int'>
#<class 'float'>
#<class 'str'>
#<class 'bool'>
#<class 'list'>
#<class 'tuple'>
#<class 'set'>
#<class 'dict'>

2、使用isinstance()函数

• isinstance()函数用于检查一个对象是否是某个特定类型（或其子类）的实例。它返回一个布尔值。下面给出使用示例：

• num = 10
  print(isinstance(num, int))
  print(isinstance(num, float))
  #运行结果为：True
  #           False

3、运算符

算术运算符

在这里直接附上一张表，通过这张表就可以很清晰的了解算术运算符是怎么用的了

 随便给上几个代码示例吧：

a = 15
b = 16
c = a + b
print(c)
#输出结果为31
d = 17 - 6
print(d)
#输出结果为11
e = 5 * 3
print(e)
#输出结果为15

比较运算符

比较运算符包括==等于，!=不等于，>大于，<小于，>=大于等于和<=小于等于

所有比较运算符返回1表示真，返回0表示假。这分别与特殊的变量 True 和 False 等价。以下假设变量 a 为10，变量 b 为20：

赋值运算符

赋值运算符包括：=，+=，-=，*=，/=，%=，**=，//=

下面还是通过表格直接说明每种赋值运算符的用法及含义

位运算符

这个感觉不是很重要，很少见到，了解即可

 逻辑运算符

逻辑运算符一共有三种，and，or，not，很好理解，就是我们数学上说的且、或、非

这里给出几个简单的小示例：

age = 25
has_license = True

if age >= 18 and has_license:
    print("可以合法开车。")
else:
    print("不满足开车条件。")
#在这个示例中我们有两个条件：
#一个是年龄age是否大于等于18岁，另一个是是否拥有驾照has_license。
#只有当这两个条件都满足（即年龄达标且有驾照）时，才会输出可以合法开车。
#否则输出不满足开车条件。

has_math_talent = True
has_physics_talent = False
if has_math_talent or has_physics_talent:
    print("这个学生可以参加竞赛。")
else:
    print("这个学生不可以参加竞赛。")
#在这个例子中，has_math_talent为True，has_physics_talent为False
#使用or运算符判断，只要两个条件中有一个为True，整个条件表达式就为True
#所以这段代码的输出结果为这个学生可以参加竞赛

my_list = [1, 2, 3]

if not 4 in my_list:
    print("数字4不在列表中。")
else:
    print("数字4在列表中。")
#这里先定义了一个列表my_list，然后通过not运算符结合in语句来判断数字4是否不在列表中
#因为4确实不在列表my_list中，所以 not 4 in my_list这个表达式的值为True
#最终会输出数字4不在列表中。

成员运算符

这个很简单，就不多赘述了，示例用法的话就跟上面逻辑运算符的最后一个代码示例相同

 

身份运算符

（1）身份运算符是 Python 用来判断的两个对象的存储单元是否相同的一种运算符号，身份运算符只有 is 和 is not 两个运算符，返回的结果都是 True 或者 False： 

a = 1
b = 2
c = a
print(a is b)
print(a is c)
#这段代码的输出结果为：False
#                    True

（2）is和==的区别：is是在判断两个变量引用对象是否为同一个，而==是在判断引用变量的值是否相等。 

a = [0, 1, 2]
b = [1-1, 2-1, 3-1]
c = a
print(a is b)
print(a is c)
print(b is c)
print(a is b is c)
print(a == b == c)
#这里不知道怎么解释能好一些，那就直接附上一段代码
#我们可以通过这段代码的输出结果来体会一下这两个用法的不同
#输出结果为：False
#           True
#           False
#           False
#           True

运算符的优先级

 结合性就是当一个表达式中出现多个优先级相同的运算符时，先执行哪个运算符：先执行左边的叫左结合性，先执行右边的叫右结合性。例如对于表达式对于 100 / 25 * 5，/ 和 * 的优先级相同，这个时候就不能只依赖运算符优先级决定了，还要参考运算符的结合性。/ 和 * 都具有左结合性，因此先执行左边的除法，再执行右边的乘法，所以返回的最终结果是20。 

这篇文章就先写到这里啦，python的基础语法还没有讲完，我放在后面的博客里去讲解，可以订阅我的专栏获取最新的更新，这几天更新都会比较快，希望可以给个三连支持一下，如果有什么问题或者发现我这哪里写的不对，欢迎在评论区指点出来~