Python中的變數、運運算元與流程控制

2022-05-27 18:01:01

一、執行Python程式的兩種方式

1、互動式

在終端內輸入“python3”，然後輸入python程式碼

2、命令列式

在終端內輸入“python3 文字檔案路徑”

二、變數

1、變數的組成

Python 中的變數不需要宣告。每個變數在使用前都必須賦值，變數賦值以後該變數才會被建立。

在 Python 中，變數就是變數，它沒有型別，我們所說的"型別"是變數所指的記憶體中物件的型別。

等號（=）用來給變數賦值。

等號（=）運運算元左邊是一個變數名,等號（=）運運算元右邊是儲存在變數中的值。

變數名 = 變數值。

變數名是用來接收變數值的

name = 'nick' 
age = 19

2、變數名的定義規範

變數名具有某種意義
由數位/字母/下劃線組成，且不能由數位和下劃線開頭
不能用Python關鍵字

['and'， 'as'， 'assert'， 'break'， 'class'， 'continue'， 'def'， 'del'， 'elif'， 'else'， 'except'， 'exec'， 'finally'， 'for'， 'from'， 'global'， 'if'， 'import'， 'in'， 'is'， 'lambda'， 'not'， 'or'， 'pass'， 'print'， 'raise'， 'return'， 'try'， 'while'， 'with'， 'yield']

3、定義變數的兩種方式

駝峰體:NameOfNick
下劃線:name_of_nick(推薦)

4、常數

常數是約定俗成的一種規範，常數名的定義方式為全大寫。實際上可以被修改。

AGE_OF_NICK = 19
print(AGE_OF_NICK)

三、Python變數記憶體管理

1、參照計數

變數值的參照次數

x = 257  # 257的參照計數為1
y = x   # 257的參照計數為2
del x  # 257的參照計數為1

2、垃圾回收機制

當變數值的參照計數為0的時候，該變數值會被Python自動回收它的記憶體佔用

3、小整數池

[-5，256]之間的整數會在Python直譯器啟動的時候，自動開闢一塊記憶體存入這些整數.也就是說這些小整數不會因為參照計數為0而被刪除。

4、記憶體地址與資料型別

獲取變數的id，可以理解成變數在記憶體中的地址。

x = 10
print(x)  # 獲取變數的變數值
print(id(x) )  # 獲取變數的id，可以理解成變數在記憶體中的地址
print(type(x) )  # 獲取變數的資料型別，下章會詳細介紹資料型別

結果：

10
8790885504960
< class 'int'>

5、範例：

id相等的變數，值一定相等，因為指向的是同一個記憶體地址；

值相等的變數，id不一定相等。

x = 11
y = x
z = 11
print(x == y)  # True
print(x is y)  # True
print(x is z)  # True，整數池的原因

x = 255
z = 255
print(id(x) is id(z) )  # False

四、花式賦值

1、鏈式賦值

以下範例，建立一個整型物件，值為 10，從後向前賦值，三個變數被賦予相同的數值。

a = b = c = d = 10 
print(f'a:{a}, b:{b}, c:{c}, d:{d}') #a:10, b:10, c:10, d:10

2、交叉賦值

# 交叉賦值
x = 10
y = 20

x, y = y, x
print(x, y) #20 10

# 相當於使用臨時變數
x = 10 
y = 20

temp = x
x = y
y = temp

print(x, y) #20 10

3、多個變數賦值

您也可以為多個物件指定多個變數。例如：

a, b, c = 1, 2, "runoob"

以上範例，兩個整型物件 1 和 2 的分配給變數 a 和 b，字串物件 "runoob" 分配給變數 c。

寫一個斐波納契數列 Fibonacci series:

# 兩個元素的總和確定了下一個數
a, b = 0, 1
while b < 10:
    print(b, end=',')
    a, b = b, a+b
# 1,1,2,3,5,8,

五、與使用者互動

name = input('請輸入你的姓名：')
pwd = input('請輸入你的密碼：')

print(type(name))
print(type(pwd))

# 請輸入你的姓名：a
# 請輸入你的密碼：1
# 
# 'str'>

無論我們輸入的值是數位型別、字串型別、列表型別，input的接收值都是字串型別。

六、格式化輸出

1、預留位置（舊式字串格式化，逐步淘汰）

%s：接收任意資料型別的資料
%d：接收數位型別的資料

name = 'nick'
age = 19
print('my name is %s my age is %d' % (name, age))
# my name is nick my age is 19

2、 format格式化

{}：接收任意資料型別的資料。

1、格式：<模板字串>.format(<逗號分隔的引數>)

name = 'nick'
age = 19
#1、括號及其裡面的字元 (稱作格式化欄位) 將會被 format() 中的引數替換。
print("Hello, {}. You are {}.".format(name, age)) # Hello, nick. You are 19.
  

2、在括號中的數位用於指向傳入物件在 format() 中的位置
print("Hello, {1}. You are {0}-{0}.".format(age, name)) # Hello, nick. You are 19-19.

3、如果在 format() 中使用了關鍵字引數, 那麼它們的值會指向使用該名字的引數。
print("Hello, {name}. You are {age}-{age}.".format(age=age, name=name))# Hello, nick. You are 19-19.

4、位置及關鍵字引數可以任意的結合: 
print('站點列表 {0}, {1}, 和 {other}。'.format('Google', 'Runoob', other='Taobao'))

2、模板字串中的格式控制標記

{<引數序號> ： <格式控制標記>}

: <填充> <對齊> <寬度> <,> <.精度> <型別>

:	<填充>	<對齊>	<寬度>	<,>	<.精度>	<型別>
引導符號	填充的單個字元	<：左對齊 >：右對齊 ^：居中對齊	槽設定的輸出寬度	數位的千位分隔符	浮點數小數或字串最大輸出長度	整數型別：`b（二進位制）,c,d,o,x,X` 浮點數型別：`e,E,f,%（百分數）`

引導

符號

填充的單個字元

<：左對齊
>：右對齊
^：居中對齊

槽設定的輸出寬度

數位的千位分隔符

浮點數小數

或字串最大輸出長度

整數型別：b（二進位制）,c,d,o,x,X
浮點數型別：e,E,f,%（百分數）

3、python字串格式化符號:

%c: 格式化字元及其ASCII碼
%s: 格式化字串
%d: 格式化整數
%u: 格式化無符號整型
%o: 格式化無符號八進位制數
%x: 格式化無符號十六進位制數
%X: 格式化無符號十六進位制數（大寫）
%f: 格式化浮點數，可指定小數點後的精度
%e: 用科學計數法格式化浮點數
%E: 作用同%e，用科學計數法格式化浮點數（大寫）
%g: %f和%e的簡寫
%G: %f 和 %E 的簡寫
%p: 用十六進位制數格式化變數的地址

print("{0: =^20 }".format("PYTHON"))  # '=======PYTHON=======' 使用等號，居中對齊
print("{0: *>20 }".format("BIT"))  # '*****************BIT' 使用星號，文字右對齊
print("{:10}".format("BIT"))  # 'BIT       ' 總長度為10，不足以空格補足。在:後傳入一個整數, 可以保證該域至少有這麼多的寬度。 用於美化表格時很有用。
print("{0: ,.2f}".format(12345.6789))  # '12,345.68' 使用千分符，同時保留到小數點後兩位
print("{0:b},{0:c},{0:d},{0:o},{0:x},{0:X}".format(425))  # '110101001,Ʃ,425,651,1a9,1A9'
print("{0:e},{0:E},{0:f},{0:%}".format(3.14))  # '3.140000e+00,3.140000E+00,3.140000,314.000000%'

可以使用 bin，oct，hex 可輸出數位的二進位制，八進位制，十六進位制形式，例如：

a = 0b111100
print(bin(a))
# '0b111100'
print(oct(a))
# '0o74'
print(hex(a))
# '0x3c'

4、欄位格式化

字典, 然後使用方括號 [] 來存取鍵值 :

table = {'Google': 1, 'Runoob': 2, 'Taobao': 3}
print('{0[Runoob]:d}; {0[Google]:d}; {0[Taobao]:d}'.format(table))
# 2; 1; 3

也可以通過在 table 變數前使用 ** 來實現相同的功能：

table = {'Google': 1, 'Runoob': 2, 'Taobao': 3}
print('{Runoob:d}; {Google:d}; {Taobao:d}'.format(**table))
# 2; 1; 3

3、 f-string字面量格式化

f-string 是 python3.6 之後版本新增的，稱之為字面量格式化字串，是新的格式化字串的語法。

在字串前面加上f或F，後面跟著字串，字串中的表示式用大括號 {} 包起來，它會將變數或表示式計算後的值替換進去。

用了這種方式明顯更簡單了，不用再去判斷使用 %s，還是 %d。

name = "nick"
age = 19
print(F"Hello, {name}. You are {age}.")#Hello, nick. You are 19.

print(f'{age*2}')#38
salary = 6.6666
print(f'{salary:.2f}')#6.67

w = {'name': 'Runoob', 'url': 'www.runoob.com'}
print(f'{w["name"]}: {w["url"]}')
# 'Runoob: www.runoob.com'

在 Python 3.8 的版本中可以使用 = 符號來拼接運算表示式與結果：

x = 1
print(f'{x+1}')   # Python 3.6
# 2

x = 1
print(f'{x+1=}')   # Python 3.8
# 'x+1=2'

七、基本運運算元

1、算術運運算元

+、 - 、* 、/ 、 //、 % 、**

# 除
print(10 / 3)  # 3.3333333333333335

# 除，只取整數部分
print(10 // 3)  # 3
print(10 // 4)  # 2

# %：取餘
print(10 % 3)  # 1

# **，冪
print(10 ** 3)  # 1000

2、邏輯運運算元（運運算元中優先順序最低，即最後運算）

and、 or、 not 。

優先順序：not>and>or

# 從左到右的方式找到邏輯運運算元，找到邏輯運運算元的左邊，左邊成立，再去找到邏輯運運算元的右邊
print(3 > 3 and 1 > 2 or 2 > 1)  # False

3、比較運運算元

>、 >=、 <、 <=、 ==、 !=（Pyhton3 已不支援 <> 運運算元，可以使用 != 代替）

4、賦值運運算元

=、 +=、 -=、 *=、 /=、 //=、 **=、 %=、:=（海象運運算元，可在表示式內部為變數賦值。Python3.8 版本新增運運算元。）

5、身份運運算元，比較兩個物件的儲存單元。

is、 is not

is和==的區別：

is：用於判斷兩個變數參照物件是否為同一個(是否在同一塊記憶體空間中)，
==：用於判斷參照變數的值是否相等。

6、位運運算元

& ：按位元與運運算元
| ：按位元或運運算元
^：按位元互斥或運運算元
~ ：按位元取反運運算元
<<：左移動運運算元
>> ：右移動運運算元

a = 60  # 60 = 0011 1100
b = 13  # 13 = 0000 1101
c = 0

c = a & b
print( c)# 12 = 0000 1100
c = a | b
print(c)# 61 = 0011 1101
c = a ^ b
print( c)# 49 = 0011 0001
c = ~a
print( c)# -61 = 1100 0011
c = a << 2
print(c)# 240 = 1111 0000
c = a >> 2
print(c)# 15 = 0000 1111

7、成員運運算元

in、 not in

包括字串，列表或元組等

a = 10
b = 20
list = [1, 2, 3, 4, 5]

print(a in list) # false

8、運運算元優先順序(略)

如果需要某個運運算元優先運算，則加個括號，使用a and b is c == d的是傻逼

9、解壓縮

hobby_list = ['read','run','sleep','fishing','piao']

# 如果取第2-3個愛好
_,hobby2,hobby3,*_ = hobby_list

print(hobby2, hobby3) #run sleep

字典也是可以的，但是字典解壓縮的是key。

info = {'name': 'nick', 'age': 18}
x, y = info
print(x, y) #name age

八、流程控制

1、 if判斷

Python 中用 elif 代替了 else if，所以if語句的關鍵字為：if – elif – else。

注意：

1、每個條件後面要使用冒號 :，表示接下來是滿足條件後要執行的語句塊。
2、使用縮排來劃分語句塊，相同縮排數的語句在一起組成一個語句塊。
3、在Python中沒有switch – case語句。

# if
if 條件:
    程式碼塊

# if...else
if 條件:
    程式碼塊
else:
    程式碼塊

# if...elif....elif...else
if 條件:
    程式碼塊
elif 條件: 
    程式碼塊
elif 條件:
    程式碼塊

...(可以寫任意個elif)

else:
    程式碼塊

2、 while迴圈

同樣需要注意冒號和縮排。另外，在 Python 中沒有 do..while 迴圈。

#while
while 條件:
    程式碼塊

#while + break
while 條件:
    程式碼塊
    break  # 結束本層迴圈，跳出迴圈

# while + continue
while 條件:
    程式碼塊
    if 條件:
        程式碼塊
        cotinue  # 不執行下面程式碼，然後繼續迴圈，即跳出本次迴圈
    程式碼塊

#while + else
while 條件:
    程式碼塊
else:
    print('如果我沒有被break，我就會被列印出來')

範例：

n = 1
while n < 4:
    print(n)
    n += 1
else:
    print("a")
# 1,2,3,a

使用迴圈巢狀來實現99乘法法則:

# 外邊一層迴圈控制行數
# i是行數
i = 1
while i <= 9:
    # 裡面一層迴圈控制每一行中的列數
    j = 1
    while j <= i:
        mut = j * i
        print("%d*%d=%d" % (j, i, mut), end="  ")
        j += 1
    print("")
    i += 1
# 1*1=1  
# 1*2=2  2*2=4  
# 1*3=3  2*3=6  3*3=9  
# 1*4=4  2*4=8  3*4=12  4*4=16  
# 1*5=5  2*5=10  3*5=15  4*5=20  5*5=25  
# 1*6=6  2*6=12  3*6=18  4*6=24  5*6=30  6*6=36  
# 1*7=7  2*7=14  3*7=21  4*7=28  5*7=35  6*7=42  7*7=49  
# 1*8=8  2*8=16  3*8=24  4*8=32  5*8=40  6*8=48  7*8=56  8*8=64  
# 1*9=9  2*9=18  3*9=27  4*9=36  5*9=45  6*9=54  7*9=63  8*9=72  9*9=81

3、for迴圈

for迴圈可以遍歷任何序列的專案，如一個列表或者一個字串。

for迴圈的迴圈次數受限於容器型別的長度，而while迴圈的迴圈次數需要自己控制。

#for
for i in range/str/list/tuple/dict/set(可迭代物件):
    print(i)

#for + break
for i in range/str/list/tuple/dict/set(可迭代物件):
    print(i)
    break  # 結束本層迴圈

# for + continue
for i in range/str/list/tuple/dict/set(可迭代物件):
    print(i)
    if 條件:
        continue  # 結束本次迴圈，即不執行下面程式碼，繼續迴圈
    程式碼塊

#for + else
for i in range/str/list/tuple/dict/set(可迭代物件):
    print(i)
else:
    print('如果我沒有被break，我就會被列印出來')

範例：

# for迴圈按照索引取值

name_list = ['nick', 'jason', 'tank', 'sean']
for i in range(len(name_list)):
    print(i, name_list[i])
    
# 0 nick
# 1 jason
# 2 tank
# 3 sean

九、range()函數

如果你需要遍歷數位序列，可以使用內建range()函數。它會生成數列，例如:

for i in range(5):
    print(i)
# 0 1 2 3 4

你也可以使用range指定區間的值：

for i in range(5, 9):
    print(i)
# 5 6 7 8

也可以使range以指定數位開始並指定不同的增量(甚至可以是負數，有時這也叫做'步長'):

for i in range(0, 10, 3):
    print(i)
#   0 3 6 9

負數：

for i in range(-10, -100, -30):
    print(i)
# -10 -40 -70

您可以結合range()和len()函數以遍歷一個序列的索引,如下所示:

a = ['Google', 'Baidu', 'Runoob', 'Taobao', 'QQ']
for i in range(len(a)):
    print(i, a[i])
# 0 Google 1 Baidu 2 Runoob 3 Taobao 4 QQ

還可以使用range()函數來建立一個列表：

a = list(range(5))
print(a)
# [0, 1, 2, 3, 4]

範例：

1-100 的和:

print(sum(range(101)))

十、pass 語句

Python pass是空語句，是為了保持程式結構的完整性。

pass 不做任何事情，一般用做佔位語句，如下範例

while True:
    pass  # 等待鍵盤中斷 (Ctrl+C)

最小的類:

class MyEmptyClass:
    pass

到此這篇關於Python變數流程基礎的文章就介紹到這了。希望對大家的學習有所幫助，也希望大家多多支援it145.com。