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一、环境安装&代码执行原理&变量命名

安装

Python 代码执行原理

1. 解析（Parsing）:
   • 当你运行一个 Python 脚本时，Python 解释器首先会解析整个代码，将其转换成一种叫做“字节码”（bytecode）的中间形式。
   • 在这个阶段，解释器会检查代码的语法错误。
2. 编译（Compilation）:
   • Python 代码不是直接编译成机器码，而是编译成字节码。字节码是一种低级、平台无关的表示形式。
   • 字节码存储在 .pyc 文件中，这样下次运行同一脚本时，如果源代码没有变化，Python 可以直接加载字节码，从而加快启动速度。
3. 执行（Execution）:
   • Python 的虚拟机（也称为解释器）会逐条执行字节码。
   • 在执行过程中，如果有需要，解释器会调用底层的操作系统或硬件资源。
4. 垃圾回收（Garbage Collection）:
   • Python 还有一个垃圾回收机制，它会自动回收不再使用的内存。

变量命名规则

在 Python 中，变量命名需要遵循以下规则：

1. 变量名必须以字母（a-z, A-Z）或下划线（_）开头。
2. 变量名不能以数字开头。
3. 变量名只能包含字母、数字和下划线（a-z, A-Z, 0-9, _）。
4. 变量名是大小写敏感的，这意味着 Variable 和 variable 是两个不同的变量。

以下是一些合法的变量名示例：

variable = 1
Variable = 2
_variable = 3
variable123 = 4

以下是一些不合法的变量名示例：

1variable = 1  # 不能以数字开头
variable-name = 2  # 不能包含破折号（-）

遵循这些规则可以帮助你编写清晰、可读的代码。

二、变量类型&注释&数字类型

变量类型

在 Python 中，变量不需要显式声明类型。Python 是一种动态类型的语言，这意味着解释器会在运行时自动确定变量的类型。以下是 Python 中常见的几种数据类型：

1. 整数（int）: 表示没有小数部分的数字，如 1, -100, 0。
2. 浮点数（float）: 表示有小数部分的数字，如 3.14, -0.001, 5.0。
3. 复数（complex）: 表示实部和虚部的组合，如 2 + 3j。
4. 字符串（str）: 表示文本，可以是单引号 ' '、双引号 " " 或三引号 ''' '''（用于多行字符串）包围的字符序列。
5. 列表（list）: 表示有序的元素集合，元素可以是不同类型，如 [1, 'a', 3.14]。
6. 元组（tuple）: 表示不可变的有序元素集合，如 (1, 'a', 3.14)。
7. 集合（set）: 表示无序且元素唯一的集合，如 {1, 2, 3}。
8. 字典（dict）: 表示键值对的集合，如 {'a': 1, 'b': 2}。

注释

注释是代码中不会被解释器执行的文本，用于解释代码或标记某些需要注意的地方。Python 中有两种注释方式：

1. 单行注释：使用 # 符号开始。例如：

   # 这是一个单行注释
   x = 1  # 这里对变量 x 进行赋值
   

2. 多行注释：使用三引号 ''' 或 """ 包围。例如：

   """
   这是一个多行注释
   可以跨越多行
   """
   

数字类型

Python 中的数字类型主要包括整数、浮点数和复数。

1. 整数（int）:

   • 表示没有小数部分的数。
   • 可以是正数、负数或零。
   • Python 3 中的整数没有大小限制，但实际使用中可能会受到内存大小的限制。

   a = 10  # 整数
   

2. 浮点数（float）:

   • 表示有小数部分的数。
   • 通常用于表示实数。
   • 浮点数通常有固定的精度，通常是 15-17 位小数。

   b = 3.14  # 浮点数
   

3. 复数（complex）:

   • 表示实部和虚部的组合。
   • 虚部以 j 或 J 作为后缀。

   c = 2 + 3j  # 复数
   

   Python 提供了多种内置函数和方法来处理这些数字类型，例如 int(), float(), complex() 用于类型转换，以及各种数学运算符和函数。

三、数字类型(补充)&字符串

数字类型（补充）

1. 数字类型转换

在 Python 中，你可以使用内置函数进行数字类型的转换：

• int(x, base=10)：将 x 转换为整数。x 可以是数字或字符串。如果 x 是字符串，则 base 指定了进制。
• float(x)：将 x 转换为浮点数。
• complex(real, imag)：创建一个复数，real 是实部，imag 是虚部。 示例：

num_int = int("123")  # 将字符串转换为整数
num_float = float(123)  # 将整数转换为浮点数
num_complex = complex(1, 2)  # 创建一个复数

2. 数字类型的操作

Python 支持多种数字操作，包括算术运算、比较运算、位运算等。

• 算术运算：+（加）、-（减）、*（乘）、/（除）、//（整除）、%（取余）、**（幂运算）。
• 比较运算：==（等于）、!=（不等于）、>（大于）、<（小于）、>=（大于等于）、<=（小于等于）。
• 位运算：&（按位与）、|（按位或）、^（按位异或）、~（按位取反）、<<（左移）、>>（右移）。

3. 数字类型的内置函数和方法

Python 提供了许多内置函数来处理数字，例如 abs()（绝对值）、round()（四舍五入）、pow()（幂运算）、divmod()（返回商和余数）等。

字符串

字符串在 Python 中表示为一系列字符，可以是单引号、双引号或三引号内的文本。

1. 字符串字面量

你可以使用单引号、双引号或三引号来创建字符串：

str1 = '单引号字符串'
str2 = "双引号字符串"
str3 = """三引号字符串
可以跨越多行"""

2. 字符串操作

字符串支持以下操作：

• 索引：访问字符串中的单个字符。
• 切片：获取字符串的一部分。
• 连接：使用 + 运算符连接字符串。
• 重复：使用 * 运算符重复字符串。 示例：

string = "Hello, World!"
print(string[0])  # 输出 'H'
print(string[7:])  # 输出 'World!'
print(string * 2)  # 输出 'Hello, World!Hello, World!'

3. 字符串方法

Python 提供了许多内置方法来处理字符串，以下是一些常用的方法：

• upper()：将字符串中的所有小写字转换成大写。
• lower()：将字符串中的所有大写字转换成小写。
• capitalize()：将字符串的第一个字符转换成大写，其余字符转换成小写。
• title()：将字符串中每个单词的首字母转换成大写。
• split()：将字符串分割成列表。
• join()：将序列中的元素以指定的字符串连接生成一个新的字符串。
• replace()：将字符串中的指定字符替换成其他字符。
• strip()：移除字符串头尾指定的字符（默认为空格）。 示例：

text = "hello, world!"
print(text.upper())  # 输出 'HELLO, WORLD!'
print(text.split())  # 输出 ['hello,', 'world!']
print(' '.join(['Hello', 'World!']))  # 输出 'Hello World!'

四、字符串（补充）&输入输出&条件语句&循环语句&Pass语句

字符串（补充）

1. 字符串格式化

在 Python 中，字符串格式化允许插入变量到字符串中，下面是一些格式化的方法：

• 使用 % 操作符（老式字符串格式化）。
• 使用 str.format() 方法。
• 使用 f-string（Python 3.6+ 特性）。 示例：

name = "Alice"
age = 30
# 使用 % 操作符
print("My name is %s and I am %d years old." % (name, age))
# 使用 str.format() 方法
print("My name is {} and I am {} years old.".format(name, age))
# 使用 f-string
print(f"My name is {name} and I am {age} years old.")

2. 字符串的转义字符

在字符串中，可以使用反斜杠 \ 来插入特殊字符（如换行符 \n 或制表符 \t）。 示例：

print("Hello,\nWorld!")
print("Hello,\tWorld!")

3. 字符串编码和解码

在处理非 ASCII 字符时，需要使用编码和解码功能。 示例：

# 编码
text = "你好，世界！"
encoded_text = text.encode('utf-8')
print(encoded_text)
# 解码
decoded_text = encoded_text.decode('utf-8')
print(decoded_text)

输入输出

1. 输出

使用 print() 函数来输出信息到控制台。 示例：

print("输出内容")

2. 输入

使用 input() 函数来从用户获取输入。 示例：

user_input = input("请输入一些内容：")
print("你输入了：" + user_input)

条件语句

条件语句允许程序根据特定条件执行不同的代码段。

1. if 语句

if condition:# 条件为真时执行的代码

2. if-else 语句

if condition:# 条件为真时执行的代码
else:# 条件为假时执行的代码

3. elif 语句

if condition1:# 条件1为真时执行的代码
elif condition2:# 条件1为假，条件2为真时执行的代码
else:# 所有条件都为假时执行的代码

循环语句

循环语句允许重复执行一段代码。

1. for 循环

for variable in iterable:# 在每次迭代中执行的代码

2. while 循环

while condition:# 当条件为真时重复执行的代码

Pass 语句

pass 语句在 Python 中是一个空操作，它什么都不做，一般用作占位符。 示例：

if condition:pass  # 在这里可以稍后添加代码
else:# 执行其他代码

pass 语句在创建代码框架时很有用，它允许你在不执行任何操作的情况下保持语法正确。