Python快速入门——变量与数据类型

学习目标

通过本集的学习,你将能够:

  • 理解什么是变量
  • 掌握Python的基本数据类型
  • 学会给变量命名
  • 写出你的第一个Python程序

1. 什么是变量?

变量是计算机程序中存储数据的容器。你可以把变量想象成一个盒子,你可以往盒子里放东西,也可以随时更换盒子里的东西。

# 创建一个变量,给它赋值
age = 25

# 打印变量的值
print(age)  # 输出: 25

# 修改变量的值
age = 26
print(age)  # 输出: 26

变量的工作原理:

   ┌─────────────────────────────────────────────────┐
   │                    内存                           │
   │  ┌───────┐  ┌───────┐  ┌───────┐              │
   │  │  age  │→ │  25   │                          │
   │  └───────┘  └───────┘  ┌───────┐              │
   │                          │ name  │→ │  "Bob"  │
   │                          └───────┘  └───────┘  │
   └─────────────────────────────────────────────────┘

2. 基本数据类型

Python有几种常用的基本数据类型:

2.1 整数 (int)

整数就是没有小数点的数字。

# 整数示例
count = 10
temperature = -5
year = 2024

print(count)       # 输出: 10
print(temperature) # 输出: -5
print(year)        # 输出: 2024

# 整数运算
a = 10
b = 3
print(a + b)  # 加法: 13
print(a - b)  # 减法: 7
print(a * b)  # 乘法: 30
print(a / b)  # 除法: 3.333...
print(a // b) # 整除: 3
print(a % b)  # 取余: 1
print(a ** b) # 幂运算: 1000

2.2 浮点数 (float)

浮点数就是有小数点的数字。

# 浮点数示例
pi = 3.14159
price = 19.99
temperature = 25.5

print(pi)          # 输出: 3.14159
print(price)       # 输出: 19.99
print(temperature) # 输出: 25.5

# 浮点数运算
x = 2.5
y = 1.5
print(x + y)  # 4.0
print(x - y)  # 1.0
print(x * y)  # 3.75
print(x / y)  # 1.666...

2.3 字符串 (str)

字符串是一串字符,用单引号或双引号括起来。

# 字符串示例
name = "Alice"
greeting = 'Hello, World!'
message = "Let's learn Python!"

print(name)      # 输出: Alice
print(greeting)  # 输出: Hello, World!
print(message)   # 输出: Let's learn Python!

# 字符串拼接
first_name = "John"
last_name = "Doe"
full_name = first_name + " " + last_name
print(full_name)  # 输出: John Doe

# 字符串重复
laugh = "Ha" * 3
print(laugh)  # 输出: HaHaHa

# 访问字符串中的字符
text = "Python"
print(text[0])  # 输出: P (第一个字符,索引从0开始)
print(text[1])  # 输出: y
print(text[-1]) # 输出: n (最后一个字符)

# 字符串切片
print(text[0:3])  # 输出: Pyt (从索引0到2)
print(text[:3])   # 输出: Pyt (从头开始)
print(text[3:])   # 输出: hon (到末尾)

2.4 布尔值 (bool)

布尔值只有两个:TrueFalse

# 布尔值示例
is_student = True
is_teacher = False

print(is_student)  # 输出: True
print(is_teacher)  # 输出: False

# 比较运算返回布尔值
a = 10
b = 20
print(a == b)  # 等于: False
print(a != b)  # 不等于: True
print(a < b)   # 小于: True
print(a > b)   # 大于: False
print(a <= b)  # 小于等于: True
print(a >= b)  # 大于等于: False

# 逻辑运算
x = True
y = False
print(x and y)  # 与运算: False
print(x or y)   # 或运算: True
print(not x)    # 非运算: False

3. 变量命名规则

给变量命名时需要遵循一些规则:

# ✅ 好的命名
name = "Alice"
age = 25
user_name = "bob"
totalScore = 100  # 驼峰命名法
_total = 1000

# ❌ 错误的命名
123name = "Alice"    # 不能以数字开头
user-name = "Bob"    # 不能包含连字符
class = "Math"       # 不能使用关键字
my name = "Charlie"  # 不能包含空格

命名规则总结:

变量命名规则:
├─ 只能包含字母、数字和下划线
├─ 不能以数字开头
├─ 不能使用Python关键字
├─ 区分大小写(Name ≠ name)
└─ 建议使用有意义的名字

4. 查看变量类型

使用 type() 函数可以查看变量的类型:

x = 10
print(type(x))  # <class 'int'>

y = 3.14
print(type(y))  # <class 'float'>

z = "Hello"
print(type(z))  # <class 'str'>

flag = True
print(type(flag))  # <class 'bool'>

5. 类型转换

你可以在不同类型之间进行转换:

# 整数转浮点数
a = 10
b = float(a)
print(b)  # 10.0

# 浮点数转整数(会截断小数部分)
c = 3.99
d = int(c)
print(d)  # 3

# 字符串转数字
e = "123"
f = int(e)
print(f)  # 123

g = "3.14"
h = float(g)
print(h)  # 3.14

# 数字转字符串
i = 456
j = str(i)
print(j)  # "456"

6. 第一个Python程序

让我们写一个完整的Python程序:

# hello.py
name = "World"
age = 25
is_student = True

print("Hello, " + name + "!")
print("Age:", age)
print("Is student?", is_student)

# 简单的计算
years = 5
future_age = age + years
print("In", years, "years, you will be", future_age)

运行这个程序:

python hello.py

输出:

Hello, World!
Age: 25
Is student? True
In 5 years, you will be 30

7. 实用案例:BMI计算器

让我们用变量和数据类型来写一个BMI计算器:

# bmi_calculator.py

# 输入
height = 1.75  # 米
weight = 70    # 公斤

# 计算BMI
bmi = weight / (height ** 2)

# 判断体重状况
if bmi < 18.5:
    status = "体重过轻"
elif 18.5 <= bmi < 24:
    status = "体重正常"
elif 24 <= bmi < 28:
    status = "超重"
else:
    status = "肥胖"

# 输出结果
print("身高:", height, "米")
print("体重:", weight, "公斤")
print("BMI:", round(bmi, 2))
print("体重状况:", status)

运行结果:

身高: 1.75 米
体重: 70 公斤
BMI: 22.86
体重状况: 体重正常

8. 自测问题

  1. 什么是变量?
  2. Python有哪些基本数据类型?
  3. 变量命名需要遵循哪些规则?
  4. 如何查看变量的类型?
  5. 什么是类型转换?

9. 下集预告

下一集我们将学习Python的控制流,包括条件语句和循环语句!

参考资料

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