1. Python中的基本數據類型、運算、變量

本文利用的是Python 3.x版本，建議學習3.x版本

Python中的基本數據類型、運算、變量

1. 基本數據類型

1.1 整數

py能夠處理任意大小的整數，例如123，123456789132456，任意大小，而像C，Java等這種語言對整數大小是有要求的，換句話說就是大小是肯定的，例如C中的int通常是4個字節，範圍是-2147483648~+2147483647，至於爲何py能夠這樣，由於py內部會根據數的大小進行調整空間，讓空間能夠存儲的下這個數據，所以沒有人會說py的int是4個字節（實際上比4大不少）。

print(type(3))
#會輸出數據類型int

1.2 浮點數

其實就能夠理解浮點數是實數，浮點數在計算機內部是以科學記數法表示的，要記住的就是浮點數的運算是有偏差的，而整數的運算是永遠精確的！！例如，你能夠運行如下代碼，看看結果是否是和你想的同樣

print(1.5-1.4)

可能會出現下圖的結果，這就是由於浮點數不是精確的

1.3 字符串

用"或'括起來的字符，就是字符串，若是字符串內部有'，則能夠用"括起來還能夠用轉義符號反斜槓，如下是實例

print('hello')
print("hello")
print("I'am ")
print('\'')
print("'\"")
# \n是換行，若是\n在字符串裏不方便閱讀，還能夠寫成以下形式
print('''line1
line2
line3''')
# 等價於
print('line1\nline2\nline3')
# print函數默認會輸出後換行，關於print的具體用法以後再說

1.4 布爾值

布爾值是True 或 False，要麼爲真要麼爲假，例如(10<5)這個式子是不正確的，則這個式子的布爾值是False。通常布爾值和布爾運算用在判斷表達式中

and，or，not 是三個布爾運算的操做符。True and False的結果爲False，就是說用and運算的布爾值，只要有一個是False，則結果爲False，必須全爲True，才能爲True，True or False的結果爲True，用or運算的布爾值只要有一個爲True，則結果爲True，全爲False時結果纔是False，not False的結果是True，not用來取反。例如如下代碼

print(True or False)
print(True and False)
print(not True)

如下是布爾運算真值表，包含了上面描述的狀況。

1.5 空值

空值是py裏一個特殊的值，用None表示。None不能理解爲0，由於0是有意義的，而None是一個特殊的空值。

總結

以上是py的基本數據類型，此外py還提供了列表、字典等多種數據類型，還容許建立自定義數據類型，之後會涉及到。

2. 表達式運算

有了數據之後，咱們還得對數據進行運算以獲得咱們想要的結果。數據對象和操做符結合後，組成了表達式，一個簡單的表達式爲2 + 3兩個操做數，一個操做符。如下是基本的數的運算操做符

1 + 2 #和
1 - 2 #差
1 * 2 #積
#以上的結果都是int，若是其中有一個數爲float，則結果爲float
1 / 2 #商，結果是float
3 % 2 #模運算，也就是求餘數
5 // 2 #整除運算，結果是2
2**3 #乘法運算，結果是8

如下是測試圖片

3. 變量

3.1 什麼是變量

變量基本和代數中變量是一個意思，例如咱們在方程中最經常使用的x。只不過在計算機中變量能夠表明各類各樣的數據類型。

變量在程序中就是用一個變量名錶示了，變量名必須是大小寫英文、數字和_的組合，且不能用數字開頭。在編程語言中，等號=再也不是數學上相等的概念了，而是賦值的意思，也能夠說是分配值，例如如下代碼

pi = 3.14159

左邊的pi表明變量，右邊的3.14159表明值，將值利用=賦予給變量pi，這就是以上代碼的含義。值儲存在計算機的內存中，能夠當作是將這個值和一個名字進行了綁定，當咱們須要使用這個值的時候，只需使用pi便可。就像咱們每一個人都有名字同樣，一個名字對應了一我的（不考慮重名）。

爲何要給值一個名字呢，爲了咱們使用方便，例如

pi = 3.14159
r = 2.2
area = pi*(r**2)
##計算圓的面積

不用每次都使用3.14159，並且顧名思義，變量是會發生變化的，在程序運行中途可能發生變化，咱們沒法提早預知，因此這個時候更加展示出了變量的做用。咱們看如下代碼

x = 5
x = x + 1
print(x)
#結果爲6

若是按照數學上的理解x=x+1是不成立，可是在計算機中=是賦值號，因此這個式子的意思是將x+1的值賦予給x，x+1的值是6，因此最後將6賦予給x，因此x最終的結果爲6

3.2 改變變量的值

咱們能夠從新綁定變量和值，使用一個賦值式子便可，例如

x = 6
print(x)
x = 5
print(x)
#輸出爲6和5

如今x和5綁定在了一塊兒，6這個值依然存儲在計算機的內存中，可是可能沒有變量和其綁定，因此咱們不再能使用這值了，就算咱們新分配一個6給x，這個6也不是以前的6了。因此能夠說以前這個6是一個廢值，py內部會有垃圾回收機制，檢測到這個值是垃圾後，會回收這塊空間供以後分配的值使用。我畫了如下的圖便於理解。

咱們也能夠將x綁定爲其餘數據類型，例如

x = 5
x = True

若是讀者會相似於C或Java（靜態語言）的語言的話，會以爲如上的寫法難以想象，會報錯，可是在py這就可使用，由於x僅僅是一個名字，和哪一個值綁定徹底取決於咱們，可是不建議這樣更改綁定的數據類型，最好從始至終讓變量保持一種數據類型。
例如兩我的合做寫代碼，第一我的開始將x做爲int使用，後來看成字符串使用，第二我的在閱讀第一我的寫的代碼時，稍有不慎就會將x的數據類型搞錯，從而帶來沒必要要的麻煩。

最後

以上只是快速理解和學習的入門級知識，不涉及深刻的理解，例如動態語言、對象、引用等概念，能夠本身搜索瞭解。不過建議學習時，首先有一個整體的把握，首先理解這是個什麼東西，等大體都清楚後，再深究細節，這樣的學習方法我認爲比較好。否則一上來就深究細節，對於已經入門的同窗來講倒沒什麼，要是還沒入門就深究細節，怕是要勸退。

題外話，知識原本就應該反覆的學習，溫故而知新，一層層的學習。先搞清楚這是什麼，怎麼來的，有什麼用，這樣學習起來不會迷茫。國內的教學，例如數學方面，有些很差的地方在於，上來就是公式，定理，而忘了最根本的問題，爲何會有這個公式？這個公式有什麼用？（不是作題），例如矩陣的特徵值，特徵向量，能夠用來解決生態系統中的動力方程的問題。這樣學起來恐怕就不會那麼迷茫了吧~

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