Python十讲 - 第二讲：变量和基础数据类型

本讲主要内容

变量

字符串

数字和运算符

数据类型转换

2.1 变量

1. 变量是什么？

变量，是指把程序运行的中间结果临时的存在内存里，以便后续的代码调用，其值可以修改。

在python中，当变量被使用时，在内存里将产生两个动作，一是开辟指定地址的空间，二是赋予指定的变量值。

在python语言中，变量在指定的同时，必须强制赋初值，否则解释器报错。

name        # name变量未赋值，解释器认为非法，报未定义错误
name = 'kidd'        # name变量赋予初值'kidd'，解释器执行通过

这里的name为变量名，其值为'kidd'。python变量赋值通过等号(=)来实现。

变量建立的结果，往往被其他代码所使用。例如：

x = 1+2+3+4
print(x)        # print函数打印变量x的结果，输出10

 

2. 多个变量赋值

python允许同时为多个变量赋值。

one = two = three = 1
print(one, two, three)        # print函数允许多值打印输出，用逗号分隔变量

注：one, two, three三个变量在内存中指向同一个地址。也可以按照下面的格式，给不同的变量名赋值：

one, two, three = 1, 1, 1
print(one, two, three)        # print输出值也为三个连续的1

 

3. 变量值类型

所有编程语言的变量值都是分类型的，python语言变量值的类型在赋值后才被隐性确定。

例如x = 0，那么0就是整数类型的值；x = 'ok'，那么ok就是字符串类型的值；x = true，那么true就是布尔类型的值。

python语言的基本变量类型包括字符串、数字、列表、元组、字典五大类。

注：变量命名规则

（1）变量只能由字母、数字、下划线组成。

（2）不能以数字开头。

（3）不能是python中的关键字

（4）大小写区分，a = 1和a = 1是两个变量。

以上要求是必须满足的，下面的要求要尽量做到

（5）变量名要有描述性，要简洁、易读，不宜过长。

（6）变量名不能使用中文以及拼音。

（7）官方推荐使用的变量名：

    下划线：my_name = 'kidd'

    驼峰体：myname = 'kidd'

注：关于常量

常量，即不能变的数据对象。

在python中，常量名全部为大写，且放在文件的最上面。

name = ‘kidd’

 

2.2 字符串

字符串，由任意字节的字符组成，用单引号（'）、双引号（ “）或三引号（'''）成对表示。

简单的说，凡是用引号括起来的就是字符串。

name = 'kidd'

name1 = "kidd"

单双引号配合使用：

s = "i'm kidd"

当一个字符串有多行时，一般考虑使用三引号：

msg = '''床前明月光，
    疑是地上霜，
    举头望明月，
    低头思故乡。'''

注：只有引号，没有字节内容的字符串也是合法的。例如name = ''

 

2.2.1 字符串的基本操作

字符串值基本操作包括读取、合并、修改、删除、查找

1. 字符串值的读取

s = 'tom is a cat'

代码中的字符串在内存中的存放顺序如下表所示：

s字符串：	t	o	m		i	s		a		c	a	t
对应下标地址：	0	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11

 

 

从上表可以看出，字符串中的每个字符都对应一个下标。字符串的下标都是从0开始。

 

注：下面对字符串进行的操作，形成的都是一个新的字符串，与原来的字符串没有关系

（1）按照索引取值：[下标]。

s1  = s[2]        # 读取下标为2的字符
print(s1)
结果：m

（2）按照切片取值：[左下标: 右下标]，顾头不顾尾。

s2 = s[4:6]        # 读取下标为4，5的字符
print(s2)
结果：is

（3）带冒号省略下标方式切片：[左下标: ]、[: 右下标]、[ : ]。

s3 = s[: 3]        # 读取下标为前三个的字符
print(s3)
结果：tom
[: 3] 指的是从字符串的开始，读到下标为2的字符

s4 = s[9: ]        # 读取下标从第9到最后的字符
print(s4)
结果：cat

s5 = s[:]        # 读取整个字符串
print(s5)
结果：tom is a cat

（4）负数下标读取：用负数下标从右到左读取对应的字符串值。

s6 = s[-1]        # 从右往左，读取右边第一个字符
print(s6)
结果：t

s7 = s[-3: -1]        # 从右往左，读取倒数第三个、倒数第二个字符
print(s7)
结果：ca

（5）带步长的切片读取：[左下标: 右下标: 步长]。

s8 = s[: : 2]         # 从头到尾，步长为2，读取对应字符
print(s8)
结果：tmi  a

# 如果想倒序取值，加一个反向步长（步长前加负号）
s9 = s[-1:-6: -2]
print(s9)
结果：tca

注1：python在采用下标读取其他对象值时，也统一采用类似风格的下标使用方法，如后面要讲到的列表、元组等。

注2：使用下标时，超出字符串范围读取值，解释器将报错。

 

2. 字符串值合并

对于不同的字符串，可以通过加号（+）进行合并操作

name = 'kidd'
job = 'student'
res = name + ', ' + job        # 用加号合并三个字符串
print(res)
结果：kidd, student

注：字符串值也可以与数字相乘
s = '锦鲤'
s1 = s * 6        # 重复显示6个锦鲤
print(s1)
结果：锦鲤锦鲤锦鲤锦鲤锦鲤锦鲤

 

3. 字符串值修改

replace：替换
s = 'tom is a cat, tom...'
s1 = s.replace('tom', 'jack')        # 前面为要替换的内容，后面为替换的内容
print(s1)
结果：jack is a cat, jack...

# 可以设置替换次数，但是只能从前往后开始替换
s2 = s.replace('tom', 'jack', 1)
print(s2)
结果：jack is a cat, tom...

 

name = 'i am a student'
new_name = name[: 7] + 'teacher'
print(new_name)
结果：i am a teacher
上述字符串值的修改，是通过读取子字符串并合并的方法实现的。
不能直接对字符串做如下修改操作：
name[3] = 'i'        # 解释器将报错

 

4. 字符串值删除

strip：默认去除字符串前后的空格、换行符(\n)、制表符(\t)
name = '\tblame kidd '
print(name.strip())
结果：'blame kidd'        # 加引号是为了区分空格

# 也可以指定去除的字符
name = '**blame kidd*'
print(name.strip('*'))        # 去除字符串首尾的*
结果：blame kidd

name = 'iwakiddwa'
print(name.strip('wai'))
结果：kidd

去除字符串前面的空格：lstrip
去除字符串后面的空格：rstrip


# 应用举例：登录账户时
username = input('请输入用户名：').strip()
if username == 'kidd':
    print('登录成功！')

 

del：删除整个字符串值
del(name)        # 清楚内存中的name，再次调用name将报错

说明：del(x)函数函数内存中一个指定的对象x，x可以是字符串、数字、列表、元组、字典、类等。

 

5. 字符串值查找

判断以什么为开头：startswith
print(name.startswith('bl'))        # 判断是否以bl开头
结果：true

print(name.startswith('e', 4))        # 判断第5个位置之后的字符串以什么开头
结果：true

print(name.startswith('la', 1, 5))        # 判断第2个位置到第5个位置的字符串以什么为开头
结果：true

判断以什么为结尾：endswith
与startswith用法一致

 

通过元素找索引，找到第一个元素就返回索引值，没有此元素则返回-1：find
print(name.find('a'))
结果：2

print(name.find('d'))
结果：7

print(name.find('w'))
结果：-1

print(name.find('m', 1, -1))        # find可以设置查找的字符串的开始位置和结束位置
结果：3

 

通过元素找索引，找到第一个元素就返回其索引值，没有此元素则报错：index
print(name.index('a'))
结果：2

print(name.index('w'))        # 没有w，报错

 

2.2.2 其它常用操作

1. 获取字符串长度

用len函数可以获取字符串长度

name = 'blame kidd'
print(len(name))
结果：10

说明：len(x)函数返回一个对象的长度，x可以是字符串、列表、元组、字典。

注：
在python3.6版本中，把一个汉字看作一个字符串长度
在python2.x版本中，把一个汉字看作两个字符串长度

 

2. r/r原始字符串控制符号

print('d:\back\name')        # 字符串里含特殊转移符号，\b, \n
结果：d:ack        # 没有使用r情况下，\b转为了退格符，实现了退一格的效果
ame        # \n转为了换行符，实现了其后字母的换行显示

print(r'd:\back\name')
结果：d:\back\name        # 在使用r情况下，字符串原样输出，转义字符不起作用

 

3. split：将字符串分割成列表(str -- > list), 默认按照空格分割

s = 'apple huawei xiaomi'
l1 = s.split()        # 默认按照空格分割
print(l1)
结果：['apple', 'huawei', 'xiaomi']

s = 'apple, huawei xiaomi'
l2 = s.split(',')
print(l2)
结果：['apple', 'huawei xiaomi']

注意这三个的区别：
s1 = ' apple huawei xiaomi'
print(s1.split())
结果：['apple', 'huawei', 'xiaomi']

s2 = ' apple huawei xiaomi'
print(s2.split(' '))
结果：['', 'apple', 'huawei', 'xiaomi']

s3 = ',apple,huawei,xiaomi'
print(s3.split(','))
结果：['', 'apple', 'huawei', 'xiaomi']

# 可以设置split的分割次数
s = 'blameliop'
print(s.split('l', 1))
结果：['b', 'lameliop]

 

4. join：自定制连接符，将可迭代对象中的元素连接起来

s = 'kidd'
s1 = '*'.join(s)
print(s1)
结果：k*i*d*d

 

5. capitalize：首字母大写

name = 'blame kidd'
print(name.capitalize())
结果：blame kidd

 

6. title：非字母隔开的每个部分的首字母大写

name = 'blame kidd'
print(name.title())
结果：blame kidd

 

7. center：字符串居中，前后填充自定义的字符

name = 'blame kidd'
print(name.center(20, '*'))
结果：*****blame kidd*****

 

8. upper：字符串全部大写；；lower：字符串全部小写

name = 'blame kidd'
print(name.upper())
结果：blame kidd

print(name.lower())
结果：blame kidd

应用场景：验证码不区分大小写
code = 'ajkg'.lower()
your_code = input('请输入验证码：').lower()
if code == your_code:
    print('验证成功！')

 

9. swapcase：大小写转换

name = 'blame kidd'
print(name.swapcase())
结果：blame kidd

 

10. 格式化输出：%、format

# %s为格式化字符串；%d为格式化整数
name = 'blame kidd'
age = 18
print('my name is %s, my age is %d'%(name, age))
结果：my name is blame kidd, my age is 18

format有三种方式
第一种：
s1 = '我叫{}, 今年{}'.format('kidd', '18')
print(s1)
结果：我叫kidd, 今年18

第二种：
s2 = '我叫{0}, 今年{1}, 我还是叫{0}'.format('kidd', '18')
print(s2)
结果：我叫kidd, 今年18, 我还是叫kidd

第三种：
s3 = '我叫{name}, 今年{age}, 我还是叫{name}'.format(age = '18', name = 'kidd')
print(s3)
结果：我叫kidd, 今年18, 我还是叫kidd

 

11. is系列

name = 'kidd123'
print(name.isalpha())        # 判断name是否全部以字母组成
结果：false

print(name.isdigit())        # 判断name是否全部以数字组成
结果：false

print(name.isalnum())        # 判断name是否以字母或者数字组成
结果：true

 

12. count：计数

name = 'blame kidd'
print(name.count('d'))        # 计算给定字符出现几次，可以进行切片
结果：2