一、变量与数据类型:数据存储的“最小单元”
1. 变量:命名规则与本质
定义:通过 = 赋值创建,如 age = 20,变量名指向内存中的数据。
命名铁律:仅含字母、数字、下划线,不以数字开头;区分大小写(如 Age≠age);避开Python关键字(如 if for);推荐蛇形命名法(小写+下划线,如 student_score)。
2. 基本数据类型:特性与区别
Python有6种标准数据类型,需重点掌握不可变类型与可变类型的差异(后续容器的“可变/不可变”特性与此呼应):
整数(int):无小数点数字,支持大整数(无长度限制)和下划线分隔(如 1_000_000)。
浮点数(float):带小数点数字,含科学计数法(如 2e3=2000.0);存在精度问题(如 0.1+0.2≠0.3),需用 round() 控制。
字符串(str):文本数据,用单/双/三引号包裹;不可变(无法修改单个字符,如 s[0]='A' 报错);支持索引与切片。
布尔值(bool):仅 True(真)、False(假);本质是 int 子类(True=1,False=0),可参与数值计算。
空值(None):表示“无”,唯一实例,用于初始化或无返回值场景。
3. 类型转换:显式转换规则
通过内置函数强制转换类型,注意转换限制:
int(x):字符串需为纯数字(如 int('123')=123),浮点数截断小数(如 int(3.9)=3),布尔值 True→1 False→0。
float(x):整数转浮点数(如 float(10)=10.0),字符串需为数字格式(如 float('3.14')=3.14)。
str(x):任意类型转字符串(如 str([1,2])="[1, 2]")。
bool(x):除 0、空字符串 ''、空容器、None 外,其余均为 True(如 bool('a')=True)。
二、运算符:数据处理的“工具集”
运算符是对数据进行计算、比较、逻辑判断的“工具”,共6类核心类型,需掌握功能与优先级(括号 () 可强制调整)。
1. 算术运算符:数学计算
功能:加减乘除(+ - * /)、整除(//,向下取整,如 -5//2=-3)、取余(%)、幂运算(,如 23=8)。
注意:/ 结果恒为浮点数,// 对负数向下取整。
2. 比较运算符:关系判断
功能:判断值的关系,返回布尔值。含 ==(值相等)、!=(不等)、> < >= <=。
关键区分:== 比较值,is 比较内存地址(如 a=5; b=5; a is b 为 True,因小整数池优化)。
3. 逻辑运算符:条件组合
功能:连接多个条件,返回布尔值。含 and(与,两侧均True才True)、or(或,至少一侧True则True)、not(非,取反)。
特性:短路求值(and 左侧False则右侧不执行,or 左侧True则右侧不执行)。
4. 赋值运算符:简化运算赋值
基础赋值 =;复合赋值(+= -= *= /= //= %= **=),等价于“变量=变量 运算符 值”(如 x+=3 即 x=x+3)。
5. 成员运算符:元素归属判断
功能:检查元素是否在序列(字符串、后续容器等)中,返回布尔值。in(存在为True)、not in(不存在为True)。
6. 身份运算符:内存地址判断
功能:比较两个对象的内存地址是否相同,返回布尔值。is(地址同则True)、is not(地址异则True)。
三、输入输出:与用户交互的“窗口”
输入获取数据,输出展示结果,是程序与外部交互的基础。
1. 输出:print() 函数
功能:打印内容到控制台。支持多参数(默认空格分隔,sep 参数改分隔符)、自定义结束符(end 参数,默认换行 \n)。
格式化输出3种方式:
f-string(Python 3.6+,推荐):f"姓名:{name},年龄:{age}";
%占位符(旧版兼容):"姓名:%s,年龄:%d" % (name, age);
str.format():"姓名:{},年龄:{}".format(name, age)。
2. 输入:input() 函数
功能:接收键盘输入,返回值恒为字符串,需用 int()/float() 等手动转换类型(如 age = int(input("请输入年龄:")))。
四、控制流语句:程序逻辑的“指挥棒”
控制流决定代码执行顺序,核心是条件判断与循环,依赖缩进(通常4空格)区分代码块。
1. 条件判断:if-elif-else
结构:按条件真假执行代码块。if 条件为真则执行,elif 补充多条件分支,else 处理所有条件不满足的情况(均可选)。
2. 循环结构:重复执行代码
for 循环:遍历序列(字符串、后续容器等),常与 range() 配合生成整数序列(range(start, end, step),左闭右开,如 range(2,9,2) 生成 2,4,6,8)。
while 循环:条件为 True 时重复执行,需更新条件变量避免死循环(如 i=1; while i<=100: ...; i+=1)。
3. 循环控制:break 与 continue
break:立即终止整个循环(跳出循环体);
continue:跳过当前循环剩余代码,直接进入下一次循环。
五、函数基础:代码复用的“模块化工具”
函数是封装好的代码块,可重复调用,提升复用性。
1. 定义与调用
定义:def 函数名(参数): 代码块(参数可选,用缩进区分代码块);
调用:函数名(实参),实参与形参个数/类型需匹配。
2. 参数类型
位置参数:按顺序排列传值(如 add(3,5) 中 3 传给第一个形参);
关键字参数:指定参数名传值(如 add(b=5, a=3),顺序无关);
默认参数:定义时设默认值(如 def greet(name, msg="你好")),必须放位置参数后,调用时可省略。
3. 返回值:return 语句
功能:返回结果(任意类型,多值返回实为元组,如 return a,b 等价于 return (a,b));
无 return 或 return 后无值,默认返回 None。