1. 变量

1.1 变量介绍

程序的作用就是用来 处理数据
编程语言中数据使用 变量 的形式保存
为变量设置值的过程，称为 赋值

$\color{grey}{语法格式：}$

单变量赋值：变量名 = 值
多变量赋值：变量名1,变量名2,变量名3 = 值1,值2,值3
一值赋多名：变量2 = 变量1 = 值

等号左边是变量的名称，等号右边是变量要保存的数据

$\color{blue}{示例：}$

>>> message = "hello,world!"
>>> print(message)
hello,world!
 
# 在程序中可以随时修改变量的值，Python始终记录变量的最新值
>>> message = "hello,Python world!"
>>> print(message)
hello,Python world!

# 多变量赋值
>>> a,b,c = 1,2,3
>>> print(a)
1
>>> print(b)
2
>>> print(c)
3

# 多变量赋同一个值
>>> name1 = name2 = "xiaoming"
>>> print(name1)
xiaoming
>>> print(name2)
xiaoming

$\color{red}{变量规则：}$

变量名只能包含 字母、数字 和 下划线

变量名可以 字母 和 下划线 开头，~~不能以数字开头~~

变量名~~不能包含空格~~，可以使用 下划线 来分隔其中的单词

~~不要将Python关键字和函数名~~用作变量名

变量名应该 简短且具有描述性，见名知其义

1.2 变量的数据类型

变量在赋值时会自动判断数据的类型

$\color{green}{常用的数据类型：}$

字符串：str(string)
整数：int(integer)
浮点数：float
布尔型：bool(boolean)

其中，布尔型数据的结果只能为 True 或 False

$\color{blue}{示例：}$

>>> name = "xiaoming"    # str
>>> age = 21    # int
>>> height = 172.5    # float
>>> marital_status = False    # bool

$\color{grey}{获取变量的数据类型：}$

函数：type()
用法：type(变量名)

$\color{blue}{示例：}$

# 接上示例
>>> type(name)
<class 'str'>
>>> type(age)
<class 'int'>
>>> type(height)
<class 'float'>
>>> type(marital_status)
<class 'bool'>

1.3 类型错误

在字符串中使用整数时，需要显式地指出你希望Python将这个整数用作字符串，否则就会出现如下错误：

演示.png

age = "23" 与 age = 23 是两种不同类型的值，前者用引号括起来的表示为 str ，后者为 int 类型，可调用函数 str() ，它让python将非字符串值表示为字符串

$\color{blue}{示例：}$

# 函数str()将非字符串值表示为字符串
>>> age = 23
>>> message = "Happy " + str(age) + "rd birthday!"
>>> print(message)
Happy 23rd birthday!

大多数情况下，在Python中使用数字都非常简单，如果结果出乎意料，请检查Python是否按你期望的方式将数字解读为了数值或字符串

1.4 接收用户输入

$\color{green}{方法：}$

函数：input()
用法：变量 = input("提示信息")

input() 函数接受一个标准输入数据，获取输入后，将其存储在变量中，供后续使用

$\color{blue}{示例1：}$

# 输入字符串
>>> message =  input("Please input: ")
Please input: hello
>>> print(message)    # 简化排版，后面省略打印这一步
hello
>>> type(message)
<class 'str'>

# 输入整数
>>> message =  input("Please input: ")
Please input: 20
>>> type(message)
<class 'str'>

# 输入浮点数
>>> message =  input("Please input: ")
Please input: 3.14
>>> type(message)
<class 'str'>

注意，变量返回的是 string 类型

$\color{blue}{示例2：}$

# 转换为整数
>>> message =  input("Please input: ")
Please input: 20
>>> message = int(message)
>>> type(message)
<class 'int'>

# 转换为浮点数
>>> message = float(message)    # 简化排版，后面省略input这一步
>>> type(message)
<class 'float'>

# 或者输入时就进行转换
>>> message =  int(input("Please input: "))
Please input: 20
>>> type(message)
<class 'int'>
--snip--

可以使用 int() 和 float() 函数将其转为对应的数据类型

2.字符串

2.1 字符串介绍

在Python中，用引号引起来的都是字符串

引号可以是单引号，也可以是双引号

有时字符串里已含有引号（如英文撇号等），此时再使用与之相同的引号打印该字符串就会出错

演示.png

$\color{grey}{解析单引号为字符串：}$

"'string'"
'\\'string\\''

$\color{grey}{解析双引号为字符串：}$

'"string"'
"\\"string\\""

$\color{blue}{示例：}$

# 让字符串包含单引号：
>>> print("这是一个用双引号显示'单引号'的示例")
>>> print('这是一个用转义符显示\'单引号\'的示例')
这是一个用双引号显示'单引号'的示例
这是一个用转义符显示'单引号'的示例


# 让字符串包含双引号：
>>> print('这是一个用单引号显示"双引号"的示例')
>>> print("这是一个用转义符显示\"双引号\"的示例")
这是一个用单引号显示"双引号"的示例
这是一个用转义符显示"双引号"的示例

2.2 修改大小写

$\color{grey}{方法：}$

全部小写：lower()
全部大写：upper()
单词首字母大写：title()
字符串首字母大写：capitalize()
大小写互换：swapcase()

$\color{blue}{示例：}$

# 全部小写
>>> name = "Ada Lovelace"
>>> print(name.lower())
ada lovelace

# 全部大写
>>> name = "Ada Lovelace"
>>> print(name.upper())
ADA LOVELACE

# 所有单词首字母大写
>>> name = "ada lovelace"
>>> print(name.title())
Ada Lovelace

# 字符串首字母大写
>>> print("ada lovelace".capitalize())
Ada lovelace

# 大小写互换
>>> print("Ada Lovelace".swapcase())
aDA lOVELACE

存储数据时，方法 lower() 很有用，很多时候无法依靠用户来提供正确的大小写，因此需要将字符串先转换为小写，再存储它们，以后需要显示这些信息时，再将其转换为正确的大小写

2.3 合并（拼接）

$\color{gley}{语法格式：}$

string1 + 变量名1 + string2

$\color{blue}{示例：}$

>>> first_name = "xiao"
>>> last_name = "ming"
>>> full_name = first_name + " " + last_name
 
>>> message = "Hello," + full_name.title() + "!"
>>> print(message)
HELLO,Xiao Ming!

可以使用拼接来创建消息，再把整条消息都存储在一个变量中

2.4 添加空白

在编程中，空白泛指任何非打印字符，如空格、制表符和换行符

制表符：\t
换行符：\n
换行符加制表符：\n\t

$\color{blue}{示例：}$

# 缩进
>>> print("\tPython")
    Python
# 换行
>>> print("Languages:\nPython\nC\nJava")
Languages:
Python
C
Java
# 换行并缩进
>>> print("Languages:\n\tPython\n\tC\n\tJava")
Languages:
    Python
    C
    Java

2.5 删除空白

$\color{grey}{方法：}$

_{删除开头空白：}lstrip()
_{删除末尾空白：}rstrip()
_{删除两端空白：}strip()

$\color{blue}{示例：}$

>>> favorite_language = ' Python '
# 删除开头
>>> favorite_language.lstrip()
'Python '
# 删除末尾
>>> favorite_language.rstrip()
' Python'
# 删除两边
>>> favorite_language.strip()
'Python'

# 方法删除空白只是暂时的，想要永久删除，必须将删除操作的结果存回变量中
>>> favorite_language
' Python '
>>> favorite_language = favorite_language.strip()
>>> favorite_language
'Python'

2.6 格式化字符串

$\color{green}{方法：}$

函数：format()

$\color{green}{参数为变量或字符串：：}$

{[参数索引]}{[参数索引]}.format(变量1, "string1")
{name1}{name2}.format(name1=变量1, name2="string1")

$\color{green}{参数为列表：}$

{参数索引[列表索引]}{参数索引[列表索引]}.format(列表1, 列表2)

$\color{green}{参数为字典：}$

{key1}{key2}.format(**字典名)

语法格式有些类似于正则表达式中的后向引用，默认函数前面的第一个花括号对应函数的第一个参数，也可以用参数的索引值 注意索引是从0开始 或参数的二次赋值名来更改顺序

$\color{blue}{示例1：}$

# 默认第一个花括号对应format()的第一个参数
>>> "{},{}!".format("hello", "world")
'hello,world!'
>>>
>>> name = "小明"
>>> age = 21
>>> height = 172
>>> str1 = "我叫{},今年{}岁,身高{}".format(name, age, height)
>>> print(str1)
我叫小明,今年21岁,身高172

# 指定索引值或二次赋值名
>>> "{1}: {0},{1}!".format("hello", "world")
'world: hello,world!'
>>>
>>> str2 = "我叫{0},身高{2},今年{1}岁".format(name, age, height)
>>> print(str2)
我叫小明,身高172,今年21岁
>>> str3 = "我叫{p1},身高{p3},今年{p4}岁.我在{p2}班".format(p1=name, p2="3-2", p3=height, p4=age)
>>> print(str3)
我叫小明,身高172,今年21岁.我在3-2班

format() 函数可以接受不限个参数，位置可以不按顺序

$\color{blue}{示例2：}$

# 通过列表设置参数，{参数索引[列表索引]}.format(列表1, 列表2...)
>>> my_list = ['简书', 'www.greatytc.com']
>>> print("网站名: {0[0]}\n地址: {0[1]}".format(my_list))  # 参数索引不能省略
网站名: 简书
地址: www.greatytc.com

# 通过字典设置参数
>>> site = {"name": "简书", "url": "www.greatytc.com"}
>>> print("网站名: {name}\n地址: {url}".format(**site))
网站名: 简书
地址: www.greatytc.com

使用列表参数时参数索引不能省略

2.7 格式化数字

format() 函数同样支持数字格式化，在字符串格式化输出时，如遇要格式化输出的数字，则需在 {} 内增加 : 前缀，之后写上数字格式化语句

$\color{green}{小数位保留\#位：}$

format(浮点数, '0.#f')
"{:0.#f}".format(浮点数)

$\color{green}{千分位分隔符：}$

format(数字, ',')

$\color{green}{数字左边补\#个0：}$

"{:0>#d}".format(数字)

$\color{green}{数字右边补\#个x：}$

"{:x<#d}".format(数字)

参考自菜鸟教程

$\color{blue}{示例1：}$

# 小数保留3位（会四舍五入）
>>> format(3.1415, '0.3f')
'3.142'
# 千分位分隔
>>> format(1234.567, ',')
'1,234.567'
# 整数位千分，小数位保留3位
>>> format(123456789, '0,.3f')
'123,456,789.000'

$\color{blue}{示例2：}$

>>> account = "88888888"
>>> amt = 123456789
# 整数位千分，小数保留3位
>>> str1 = format(amt, "0,.3f")
>>> print(str1)
123,456,789.000
# 示例
>>> str2 = "请你向" + account + "账户转账¥" + str1 + "元"
>>> print(str2)
请你向88888888账户转账¥123,456,789.000元
# 示例优化
>>> str3 = "请你向{}账户转账¥{:0,.3f}元".format(account, amt)
>>> print(str3)
请你向88888888账户转账¥123,456,789.000元

注意，format() 函数格式化后的数字是 str() 类型

2.8 早期的格式化输出

$\color{green}{语法：}$

字符串：%s
整数：%d
浮点数：%f

$\color{blue}{示例：}$

>>> print("He is %d years old" %(21))
He is 21 years old
>>> print("我叫%s,今年%d岁,体重%.2f公斤"%("小明", 21, 65.5))
我叫小明,今年21岁,体重65.50公斤

3. 字符串查找与替换

3.1 字符串查找

$\color{grey}{方法：}$

函数：find()
用法：string.find(目标串, [开始位置], [结束位置])

用于获取子字符串出现的位置
注意 索引值是从0开始

$\color{blue}{示例：}$

>>> "Nice to meet you".find("ee") 
9
>>> "Nice to meet you".find("e")
3
>>> "Nice to meet you".find("e", 4)
9
>>> "Nice to meet you".find("e", 10)
10
>>> "Nice to meet you".find("e", 10, 15)
10
# 未找到返回-1
>>> "Nice to meet you".find("e", 11)
-1
>>> "Nice to meet you".find("too")
-1

当要查找的子字符串不在指定的索引范围内，或者不存在时，查找结果会返回-1

3.2 字符串替换

$\color{grey}{方法：}$

函数：replace()
用法：string.replace(原始值, 目标值, [替换次数])

不填次数则默认全部替换

$\color{blue}{示例：}$

# 替换2次
>>> "aaabbbccc".replace("b", "d", 2)
'aaaddbccc'
# 全部替换
>>> "aaabbbccc".replace("b", "d")
'aaadddccc'
# 替换的值不存在时返回原字符串
>>> "aaabbbccc".replace("d", "a")
'aaabbbccc'

4. 注释

在大多数编程语言中，注释都是一项很有用的功能

随着程序越来越大，越来越复杂，就应在其中添加说明，对解决问题的方法进行大致的阐述

注释让你能够使用自然语言在程序中添加说明

编写注释的主要目的是阐述代码要做什么，以及是如何做的

4.1 单行注释

$\color{gray}{方法：}$

以# 开头

以三个双引号或三个单引号开头和收尾

$\color{blue}{示例：}$

# 这是一个单行注释
"""这也是一个单行注释"""
'''大家都是单行注释'''
print("单行注释")

  -- run --
单行注释

4.2 多行注释