python学习第三课：认识python

你将学习 Python 的数据类型、变量、运算符、条件判断与循环等基础语法，最终亲手完成一个 Python 小游戏，相信你一定能做到！

目标

1. 请在 /home/shiyanlou 目录下创建 shiyanlou.py 文件
2. 在文件中输入以下内容：

   print('hello shiyanlou')
   

3. 进入 Code 目录，新建名为 test 的目录，然后将 shiyanlou.py 复制到目录 /home/shiyanlou/Code/test 中
4. 了解python中的print()
5. 数据类型
6. 变量
7. input()
8. 运算符

提示语

1. touch 创建文件
2. 可使用 Sublime、gedit、Vim 等编辑器
3. mkdir 创建目录
4. cd ～ 返回 home 目录
5. cp 复制
6. 使用 Sublime 写入代码后，注意保存的位置。

知识点

• Linux 目录结构
• Linux 文件操作
• cp 命令
• mkdir 命令

python 程序的执行方式一般分为两种：

• 交互式命令行执行：在这个环境下，你输入的 Python 代码都可以立即执行，并得到输出结果，在开发中经常用于调试代码。
• 程序文件的方式执行：最常用的方式，你日常接触 99% 的程序，都是以打包成一套代码文件的方式执行的。

没看懂？不用在意，我们往下做就行了。
这节实验中，我们先在 Python3 的命令行交互式环境中学习基本语法。
进入 Python 开发环境：
在实验环境中打开终端，在第一行 $ 符号后面输入 python3，按回车键执行。系统就进入到 Python 的交互环境中了。
>>> 是提示符，提示你在这里输入 Python 代码。
如果要退出命令行，可以使用快捷键 Ctrl + D，或者输入 exit()。
输入 1 + 1 试试，按下回车，可以看到 Python 自动帮你算出了结果。

我们再来写点代码，输入：

print('Hello World!')

（ ⚠注意：️编程中标点符号要使用英文符号，请永远记住这一点 ！）
再按回车执行，终端中出现了 Hello world～

很简单对不对？
print —— 打印
print(‘Hello World!’) —— 打印 Hello World!
print() 就是你学到的第一个函数 —— 「打印函数」（函数可理解为方法），它可以帮你输出任何内容 —— 只要放进 括号 内。
那么'Hello World'为什么要用 引号 包起来呢？
用引号包起来的文字，被称为「字符串」，等于在告诉计算机：请把引号里的内容打印出来，不用管里面是什么。
观察下面的两行代码：

print(1 + 1)

print('1 + 1')

用前面学到的知识，猜一下这两行代码分别会打印什么。
然后在终端中验证一下：

可以看到，前者打印出了 1+1 的结果；而加了引号后，原封不动地打印出了「 1 + 1 」。
⚠ ️注意：引号可以是单引号，也可以是双引号，但必须是英文符号，且前后一致。
试试打印一行诗句：
小练习： 请打印出 床前明月光，疑是地上霜

print('床前明月光，疑是地上霜')

提示：双击桌面上的搜狗拼音「sogou」，即可在桌面右下角切换成中文输出；如果没有搜狗拼音，请直接点击右下角切换成拼音输入；按「shift」键在中英文间快速切换。
如果想打印多行文字怎么办呢？
可以使用三个引号，比如：

print('''
我去买几个橘子
你就站在此地不要走动
''')

终端会直接打印多行内容：

我去买几个橘子
你就站在此地不要走动

计算机不仅能处理数字之间的运算，也能对文本、图片、音频、视频等数据进行处理。在程序中，每个数据都有自己的数据类型。Python 的数据类型有 int(整数)、float(浮点数)、字符串、布尔值、None、列表、元组、字典、集合等。
下面介绍几种基本数据类型。

int – 整数

即数学意义上的整数，可以是正整数或负整数，不带小数点。

float – 浮点数

浮点数就是小数。所谓浮点，指的是小数的表示形式多变，3.14 可以表示为 0.314 x 10，小数点可以改变位置，故称为浮点数。
在计算机中，整数、浮点数字、字符串等所有的数据，都会被转换为二进制数值进行处理，处理完成后再转换为你想要的信息。转换的过程中可能就会出现精度的丢失，试试在 Python 命令行中输出 1.1 + 2.2 ，猜猜结果是多少？

结果并不是 3.3，而是 3.3000000000000003。

布尔值

布尔值只有 True 和 False 两种，注意大小写。布尔值通常用来比较和判断，举例如下：

空值 None

None 在 Python 中是一个特殊的值，表示“无”。注意它与数值 0 不同，0 是一个整数，而 无 表示 什么都没有。
我们再来学习一个很重要的概念 —— 「变量」。你可以将它理解为一个盒子 —— 把常用的数据放在里面，起一个好记的名字，下次用到时可以快速找到它。
比如说在游戏中，你会频繁用到 「血量（HP）、攻击力、防御力」等数据，这些数据需要用名字储存起来。

定义这些变量的代码如下：

Level = 1
ATK = 5
HP = 100

左边是「变量名」
右边是「数据」
而等号在Python里的意思是「赋值符」，代表把右边的数据赋值给左边。

其实，早在小学的数学课上，你就开始使用 变量 的概念了。比如「鸡兔同笼」问题中，你可以“设鸡的数量为 x，兔子的数量为 y ”， x、y 就是变量，：

x = 鸡的数量
y = 兔子的数量
则：
x + y = 头数
2x + 4y = 脚数

变量中的数据，除了可以是整数，还可以是一段文字，比如：

word = 'Hello World!'
print(word)

试一下上面的代码，看看会打印出什么结果。
变量的右边，甚至可以是另一个变量，如：

word2 = word
print(word2)

上面这段代码的意思是把「word」中的数据，赋值给「word2」这一变量。
亲手操作一下试试：

“对了，还不知道你多大了，请用 Python 告诉我吧～”
输入下面的代码：

age = input('My age is :')

执行代码后，弹出「My age is :」，在后面输入你的年龄，再按回车。
这时，你的年龄就被存入了「age」这个变量中，print 一下试试：

print(age)

终端随之打印出了你的年龄。

这就是我们今天学的第二个函数 —— input()，主要作用是让用户输入某个内容并接收它 —— 比如注册时需要填写账号密码，你就可以用 input() 搞定：

ID = input('请输入你的ID：')

用户填写的信息就会被存入「ID」这个变量中。
（ ⚠注意️：如果input()函数执行后，你没有在后面输入内容，程序会一直卡住，等待你输入信息。）
任何一本编程书籍之中，字符串的内容总是很长。这是因为：处理字符串是计算机程序中最普遍的需求之一 ，人和计算机交互，所用的就是字符串而不是二进制数字。
用 引号 包裹起来的数据就是字符串。计算机无法识别人类的文字，所以引号的作用就是告诉计算机：我是字符串，不用管里面是什么内容。
包裹字符串的引号必须前后对应，成对出现。如果字符串中还有引号，要特别注意，如 He said "Today's weather is good."，直接写 print('He said "Today's weather is good."') 就会报错。因为：

正确的写法是，在 Today 后面加入 转义符  ：

亲手在终端中试一下：

转义符  还有一个常用形式是和 n 连起来用， n 代表换行符，就是用 Enter （回车）键敲出来的东西）。

? 索引

字符串是一堆字符的集合，可以通过位置编号，来获得对应的字符。如 'hello_shiyanlou'，编号 0 对应第一个字符 h，1 对应第二个字符 e，依次类推。这个位置的编号，我们称之为：索引。
这里你又学到了计算机世界的一大概念：
在计算机世界中，计数从 0 开始。
在计算机世界中，计数从 0 开始。
在计算机世界中，计数从 0 开始。
索引除了是正数，也可以是 负值，表示倒数第几个。比如最后一个字符的索引为 -1，倒数第二个字符的索引为 -2。
简单的示例：

>>> string = 'hello_shiyanlou'
>>> string[0]  # 获取第一个字符
'h'
>>> string[1]  # 获取第二个字符
'e'
>>> string[2]
'l'
>>> string[-1]  # 获取倒数第一个字符
'u'
>>> string[-2]  # 获取倒数第二个字符
'o'

 format()

format() 是专门用来 格式化字符串 的函数，它最常用的功能就是「插入数据」和「数字格式化」。
1. 插入数据
先看下面的代码，相信现在的你已经能看懂是什么意思了。我们让用户输入姓名和年龄，并用 name 和 age 变量接收数据。

name = input('请输入姓名：')
age = input('请输入年龄')

现在我想打印 “你叫xxx，今年x岁了” ，代码该怎么写？
有几种写法：

print('你叫'+name+'，今年' + age + '岁了')

print("我的名字叫：",name,",我今年",age,"岁了。")      # 使用逗号连接变量，输出时会出现空格
print("我的名字是"+name+",我今年"+str(age)+'岁了。')
print("我的名字叫{},今年{}岁。".format(name,age))
print("我的名字叫{a},今年{b}岁。".format(b=name,a=age))
print("我的名字叫%s,今年%d岁。"%(name,age))
print("我的名字叫%s,今年%s岁。"%(name,age)) #age强制转换成str类型了

这种方法用 + 号串联打印的内容，虽然可行，但是比较麻烦，而且有局限性。
这时，你可以使用 format() 函数，实现插入效果，用法如下：

print('你叫{}，今年{}岁了'.format(name,age))

{} 为占位符，我先把这个位置占住，具体数据在后面导入。
下图可以让你有更好的理解：

2. 数字格式化
format() 的第二种常用功能，是格式化数字，比如我们要输出圆周率，但只保留两位小数，可以这么写：

print("{:.2f}".format(3.1415926))

如果要保留三位，则改成 {:.3f}；不带小数，则改成 {:.0f}，依次类推。
format()功能还有很多，我们之后用到时在做学习。
注释，可理解为程序的注解、提示，用来帮助他人和自己阅读、理解、编写代码。python中，# 常被用作写单行注释，# 号后的内容会被忽略，不会被当作代码处理。
如：

# 注释可以写在开头：下面要打印“hello shiyanlou”
print("hello shiyanlou")
print("hello world")  # 注释也可以写在后面：这里打印“hello world”

注释 对程序员来说非常重要，甚至直接决定了你的寿命……写注释可以帮你理清思路，提高程序的可维护性；如果没有注释，你会连自己的代码都看不懂，而且极可能会被同事、上司打死……
另外，如果有一些代码暂时不需要被执行，可以先不要删掉它（因为后面可能还会使用），而是使用 # 将其注释掉。这样代码就暂时不会被执行了，之后再需要这段代码时，删掉 # 就好了。
运算，是计算机最基本的功能，我们先来学习一下运算符。
运算符用于执行程序的运算，我们这里先学习最简单的几种：「算术运算符」、「比较运算符」、「赋值运算符」、「逻辑运算符」。
不要被这些名词吓到，其实大多都是些你小学就学过的概念……

? 算术运算符

即小学数学中的运算符，最常用的还是「加减乘除余」这五种：

? 练习一下：

>>> a = 12
>>> b = 3
>>> c = 5
>>> a + b
15
>>> a - b
9
>>> a * b
36
>>> a / b
4.0
>>> a / c
2.4
>>> a % c
2

>>> a = 1
>>> b = 2
>>> c = 3
>>> d = 2
>>> a == b
False
>>> a != b
True
>>> a > b
False
>>> a < b
True
>>> c >= d
True
>>> b <= c
True

赋值运算符 主要是为了简写，如果看不懂可以先跳过，在以后的项目中会更容易理解。

? 练习一下：

>>> a = 3
>>> b = 12
>>> c = 10
>>> c += a
>>> print(c)
13
>>> b -= a
>>> b
9
>>> c *= 5
>>> c
65

如果计算机只有计算功能，那它顶多是一个计算器；而我们今天使用的计算机之所以智能、可编程，最重要的原因是：它能够进行 逻辑处理。
逻辑运算符，即高中数学中的「 且、或、非 」，Python 中用 and、or、not 表示这三种逻辑。

? 练习一下：
⚠️ 补充：在逻辑运算中，数字 0 代表 False，1 代表 True。

>>> not 1
False
>>> not 0
True
>>> 1 and 1
1
>>> 1 and 0
0
>>> 1 or 0
1

到这里，我们本节实验就学完了，总结一下今天所学的知识点：

1. Python 开发环境
2. print() 函数
3. 变量与数据类型
4. input() 函数
5. 字符串
6. 运算符

课下，请把这些知识点记录在你的 脑图 或 笔记 中，例如这样：

Python 基础语法的三大模块中，你已经学习了「数据」、「函数」两个，下节课中，下你将学习第三个模块——「流程控制」。
完成这三个模块的学习后，你会发现你已经能写出很多程序了～甚至在第一节实验中你体验过的对战游戏，也可以独立实现出来！胜利就在前方，我们下节课见！