Python程序设计与应用课件 第2章 数据类型

Python程序设计与应用第2章数据类型2.1

变量和数据类型2.2

关键字2.3

字符串2.4运算符

本章小结学习目标：◎掌握python语言的数据类型。◎掌握python语言的运算符类型。数据类型和运算符是python语言的基础，在程序执行过程中会用到各种复杂的逻辑运算，因此要使用不同的数据类型并结合不同的运算符去实现这些复杂的逻辑运算。Python语言的数据类型包括整型、浮点型、复数和字符串等，运算符的类型比较多，在实际使用过程中要结合应用场景选择合适的运算符，运算符选择正确可以有效地提升代码的执行速度。学习目标：2.1变量和数据类型2.1.1变量和赋值可以把变量当做某值或者某个引用的名字，用来表示程序中的某些实例信息，例如：一个数值、一组数据、一个程序、一个文件、也可以表示一个函数等。赋值是给变量赋予一个有意义的值，引用变量即引用这个变量赋予的值。例如程序如下所示：num=10two_num=2*10three_num=3*10print("num=",num,"two_num=",two_num,"three_num=",three_num)num是一个变量，它标识的就是数值10，也可以说10是赋予变量num的值，只要在后面的程序中引用这个num，就表示引用num的数值10。two_num表示num的值乘以2，three_num表示num的值乘以3。程序的执行结果如下图：变量使用时有一些注意事项：在使用变量之前需要对其进行赋值，引用没有赋值的变量程序的执行结果没有意义。变量名可以包括字母、数字和下划线(_)，但变量名的起始位置不能是数字，num_2、num2、num2_都是合法的，但是2num是不合法的。不能使用python的关键字作为变量名，否则程序执行时会报错。不能使用python预定义的名字作为变量名。python语言区分变量名大小写，Num和num是两个不同的变量。python语言对变量名的长度没有做具体的限制。不要随意命名变量名，要保证变量名是有意义的，否则别人在阅读您的代码时晦涩难懂。2.1.2整型整型即整数类型，在python语言中，整数类型用int标识。在32位系统中int标志的最大数是2^32，在64位系统中标识的最大数是2^64。整数类型可以用2进制、8进制、16进制和10进制进行赋值。二进制数：以0b或0B为前缀，需要注意B的前面是阿拉伯数字0而不是字母o；八进制数：以0o或0O为前缀，第一个字符是阿拉伯数字0，第二个字符是英文字母o或者O；十六进制数：以0x或0X为前缀，第一个字符是阿拉伯数字0。十进制就是普通的写法，不需要加任何前缀。例如程序如下所示：num35_10=35num35_2=0b100011num35_8=0o43num35_16=0x23print("num35_10=",num35_10,"num35_2=",num35_2)print("num35_8=",num35_8,"num35_16=",num35_16)2.1.3浮点型浮点型即浮点类型的数据，整型数据只能表示整数，对有小数点的数据类型只能用浮点型表示。python的浮点类型用float表示。浮点类型的数据可以加小数点也可以用科学计数法表示，科学计数法用e或者E表示10的指数，比如e2表示10^2，e-2表示10^-2例如程序如下所示：float_num=123.123float_num1=1.23123e2float_num2=12312.3e-2print("float_num=",float_num,"float_num1=",float_num1,"float_num2=",float_num2)2.1.4复数类型复数在数学计算中非常重要，很多编程语言都不能对复数类型直接支持，需要封装函数去支持复数类型，但是python可以直接支持复数类型，使得python在工程应用领域也被广泛使用。Python中用complex表示复数。例如程序如下所示：complex_num=3+2jcomplex_sum=complex_num+complex_numcomplex_multi=complex_num*complex_numprint("complex_num=",complex_num,"complex_sum=",complex_sum,"complex_multi=",complex_multi)互联网在生活中的地位2.2关键字关键字又称作保留字，是python语言中预留的一些用来标识一些重要信息的单词。这些保留字不能作为变量名字节使用，否则程序在执行时会出现错误。python语言的保留字如下表：FalseclassfinallyisreturnNonecontinueforlambdatryTruedeffromnonlocalwhileanddelglobalnotwithaselififoryieldassertelseimportpass

breakexceptinraise

2.3字符串2.3.1字符串和转义符字符串是由若干字符按照一定顺序构成的序列。Python语言中字符串是有顺序的，若字符串由n个字符构成，字符串最左边字符的的索引为0，最右边字符的索引为n-1，通常用单引号或双引号括起来。例如“a”、“helloworld”、‘Ilikepython.’等都标识一个字符串，其中单引号和双引号只是分隔作用，并不是字符串的一部分例如程序如下所示：str_1="a"str_2="hellopython!"str_3="studypython!"print("str_1=",str_1,"str_2=",str_2,"str_3=",str_3)2.3.1.1字符串定义可以调用python的内置函数str把数值变量转换成字符串如果需要在字符串中包含单引号或者双引号，比如”It`syourbook”，’”Helloworld!”hesaid’。在python语言中需要遵循下面的规则，在有单引号的地方需要用双引号括起来，在有双引号的地方需要用单引号括起来，否则程序会报错。如果想在字符串中包含一些特殊的字符，这些字符在程序执行过程中不能通过键盘直接输入，例如换行符、反斜线、制表符等。Python语言提供了转义字符供使用，只需要在一些特殊的字符前加上反斜线。转义字符意义转义字符意义\a响铃（警报）符\v垂直制表符\b退格符\\反斜杠\f换页符\'单引号\n换行符\"双引号\r回车符\ddd八进制数ddd所代表的字符\t水平制表符\xhh十六进制数hh所代表的字符Python语言中的转义字符如下：2.3.2深入使用字符串2.3.2.1字符串拼接字符串拼接是把几个字符串按照一定的顺序拼接在一起去，python语言对”+”做了扩充，把多个字符串按照一定的顺序加在一起就可以实现字符串的拼接。例如程序如下所示：str_a="Let\'go,"str_b="everybody."print(str_a+str_b)2.3.2.2字符串查找字符串抽象类str对查找字符串提供了两种函数find和rfind，这两种函数的返回值都是查找到的子字符串的位置，如果没有找到对应的子字符串就会返回-1。str.find(sub,start[,end])表示在字符串索引start和end之间查找子字符串sub，查找的顺序是从左向右挨个查找，如果找到返回第一次找到子字符串的索引位置，没有找到就返回-1。如果没有指定end的值表示一直查找到字符串的结尾，如果没有指定start的值，表示从索引0的位置开始查找。str.rfind(sub,start[,end])和find的用法类似，只是查找子字符串的位置从右向左查找。例如程序如下所示：find_str="Thisisusedtotestfindsubstring!"print("str_len=",len(find_str),"\n")print("str_len[21]=",find_str[21],"\n")print("str.find=",find_str.find('i'),"\n")print("str.find=",find_str.find('i',3),"\n")print("str.find=",find_str.rfind('i'),"\n")print("str_len=",find_str.rfind('i',3,32),"\n")2.3.2.3字符串和数值之间的转换字符串转换为数值字符串转变成数值可以用int()和float()函数进行实现，如果转换成功会返回转换后的数值，失败会引发异常。默认情况下int()函数都会将字符串当成十进制进行转换，如果需要按照指定进制进行转换，需要调用int(待转换字符串，进制)。例如程序如下所示：a=int('9')print("a=",a)b=float('9.6')print("b=",b)c=int('AB',16)print("c=",c)d=int('23',8)print("d=",d)数值转换为字符串数值转换成字符串也有很多种方法，可以使用字符串格式化把数值转换成字符串，也可以调用python的类函数str()。格式化字符串需要调用format()函数实现。例如程序如下所示：a=('{0:.3f}'.format(123.123))print("a=",a)b=('{0:.1f}'.format(123.123))print("b=",b)c=('{0:10.3f}'.format(123.123))print("c=",c)d=('{1:.2f}'.format(123.123,321.321))print("d=",d)字符串字母的大小写转换调用lower()函数可以把字符串的字符转换成小写，调用upper()可以把字符串的字符转换成大写。例如程序如下所示：a="THISISSTRINGTOLOWER"b=a.lower()print("b=",b)c="thisistoupper"d=c.upper()print("d=",d)互联网在生活中的地位2.4运算符运算符包括算术运算符、赋值运算符、位运算符、比较运算符和逻辑运算符。使用的合理可以有效的减少程序开发的复杂度2.4.1算术运算符Python中的运算符用来表示数值的算术运算，根据参数的不同分成一元运算符和二元运算符。一元运算符一元运算符只有一个，即取反运算符‘-’，例如：-1的取反为1,1的取反为-1。二元运算符二元运算符是指可以对两个变量进行处理，二元运算符比较多，包括“+”、“-”“*”、“/”、“%”、“**”、“//”。其中“+”和“-”可以对字符串和元组进行操作，其他的只能对数值进行操作。

Python二元算术运算符如下表所示：运算符名称说明例子+加可用于数字、序列等数据类型对于数字类型是求和，其他类型是连接操作a+b-减求a减b的差值a-b*乘可用于数字、序列等数据类型对于数字类型是求积，其他类型是重复操作a*b/除求a除以b的商a/b%取余求a除以b的余数a%b**幂求a的b次幂a**b//地板除法求小于a除以b商的最大整数a//b例如程序如下所示：print("10+2=",10+2)print("10-2=",10-2)print("10*2=",10*2)print("10/2=",10/2)print("10%2=",10%2)print("10**2=",10**2)print("10//2=",10//2)print("Tom+Jerry=","tom"+"Jerry")2.4.2赋值运算符赋值运算符用来表示变量自身的变换，对变量进行某一操作后把计算出来的结果在赋值给变量。赋值运算符比较多，加、减、乘、除、取余、幂、位运算等。可以参考书本中的实例上机操作。运算符名称例子说明+=加赋值a+=b等价于a=a+b-=减赋值a-=b等价于a=a-b*=乘赋值a*=b等价于a=a*b/=除赋值a/=b等价于a=a/b%=取余赋值a%=b等价于a=a%b**=幂赋值a**=b等价于a=a**b//=地板除法赋值a//=b等价于a=a//b&=位与赋值a&=b等价于a=a&b|=位或赋值a|=b等价于a=a|b^=位异或赋值a^=b等价于a=a^b<<=左移赋值a<<=b等价于a=a<<b>>=右移赋值a>>=b等价于a=a>>b2.4.3位运算符位运算符是以二进制的bit位为单位进行算术运算，都是对数值进行运算，位运算符有以下几种：运算符名称例子说明~位反~a将a的值按位取反&位与a&ba与b进行按位与运算|位或a|ba与b进行按位或运算^位异或a^ba与b进行按位异或运算>>

右移a>>ba右移b位，高位采用符号位补位<<

左移a<<ba左移b位，低位用0补位2.4.4关系运算符关系运算符的意思是用来比较两个表达式的关系，两个表达式的关系要么是真，要么是假，即TRUE和FALSE，关系运算符有6种表示关系：==、！=、>、<、>=、<=。参考书中给出的测试代码。2.4.5逻辑运算符逻辑运算符对布尔型变量进行运算，其结果也是布尔型。Python语言中的逻辑运算符包括逻辑与、逻辑或和逻辑非。其中逻辑与的第一个参数为false则运算符的结果为false，逻辑或的第一个参数为true时则运算符的结果为true。运算符名称例子说明not逻辑非notaa为True时，值为False，a为False时，值为Trueand逻辑与aandba、b全为True时，计算结果为