大爽Python入门教程 1-2 数与字符串

大爽Python入门公开课教案 点击查看教程总目录

1 整数与浮点数

整数大家都知道，比如1, 2, 10, 123, 都是整数int。

浮点数是什么呢?

上一节的除法运算，不知道有没有人注意到，其结果的样子和整数是不同的。

>>> 8/7
1.1428571428571428

上面输出的小数就是浮点数float。

在python里，浮点数就是小数。
辨别方法就是小数点。

同时

• /除法运算的结果永远是浮点数
• 浮点数和整数运算的结果永远是浮点数

>>> 10 / 5
2.0
>>> 2.0 * 10
20.0
>>> 2.0 + 5
7.0
>>> 2.0 // 2
1.0
>>> 5.0 // 3
2.0

其中结果虽然都可以写成整数形式，但是
却是带小数点的小数形式。

爱思考的朋友可能会想到，
从数学上来讲，所有的整数都可以写成小数形式，
对应到python里刚展示的，所有的整数都可以表示成浮点数。
以后是不是可以只用浮点数，不用整数。
并不是！
由于某种原因，计算机的浮点数是不精确的，所以能使用整数时最好使用整数。

python的浮点数有两种形式

1. 十进制形式

也就是我们平时所看到的小数形式，比如
3.14, 2.0, 0.3333333333333333等

2. 指数形式

也就是科学计数法的形式。
其写法为aen或者aEn, 对应的效果都是\(a \times 10^n\), n一般会带正负号。

• a为科学计数法的有效数（或尾数），
• n是科学计数法的指数部分，
• e或E表示10的幂。

举例说明

• 1.23e-28， 即\(1.23 \times 10^{-28}\)
• 2.01e+19， 即\(2.01 \times 10^{19}\)

一般来讲，浮点数过长时会自动使用指数形式展示，比如

>>> 0.000000000000000000000000000123
1.23e-28
>>> 2010.0 * 100000000 * 100000000
2.01e+19

实际是浮点数长度超过其本身精度限制时，会使用指数形式来展示。
只要写成指数形式，就都是浮点数。

2 字符串

除了整数和浮点数，python还能直接操作字符串string。

字符串可以用单引号'...'或双引号"..."来表示(两种表现形式意义相同)，
引号里面就是字符串的内容。

注意: 单引号或双引号必须是英文输入法下的。

字符串示例

• "a"
• "abc"
• "hello"

字符串之间可以做加法(拼接)，
也可以和整数做乘法。

>>> "hello " + "lihua"
'hello lihua'
>>> "a" + "b" + "c"
'abc'
>>> "a" * 10
'aaaaaaaaaa'
>>> "hello"*3
'hellohellohello'

补充: 字符串不能做除法和减法。

3 计算与转换

type

想要知道一个变量的类型，我们可以使用函数type。

示例如下

>>> type(123)
<class 'int'>
>>> type(0.1)
<class 'float'>
>>> type("abc")
<class 'str'>
>>> type("123")
<class 'str'>

注意，被引号括起来的"123"是字符串，不是整数。

计算

• 整数和浮点数可以直接计算，计算的结果永远是浮点数。
• 字符串之间可以做加法，效果是拼接。
• 字符串除了和整数做乘法外，不能和数直接计算(会报错)。

举例如下

>>> 3.14 * 100
314.0
>>> 123 + 345
468
>>> "123" + "345"
'123345'
>>> "123" + 345
Traceback (most recent call last):
  File "<pyshell#2>", line 1, in <module>
    "123" + 345
TypeError: can only concatenate str (not "int") to str

• 两个内容为数字的字符串做加法，其效果为拼接。
• 字符串和数字相加会报错,
  TypeError: can only concatenate str (not "int") to str,
  该报错翻译(直接使用的百度翻译)为:
  类型错误，只能将str（而不是int）连接到str。

转换

如果我们要进行计算的话，首先要进行类型转换。

把数转换成字符串可以使用str(n)方法。

把字符串转换成数，需要进行强制转换，无法转换就会报错，方法如下。

• int(s): 将s强制转换成整数int
• float(s): 将s强制转换成浮点数float

举例:

>>> str(123)  # 把整数123转换为字符串"123"
'123'
>>> "123" + str(123)
'123123'
>>> str(3.14)  # 把浮点数3.14转换为字符串"3.14"
'3.14'
>>> "1 + 2 = " + str(3)
'1 + 2 = 3'
>>> 123 + int("123")
246
>>> 123 + float("123")
246.0

4 情景思考

简单场景

首先，我们思考一个场景，
我们想根据姓名年龄做一个简单的自我介绍

如下，有姓名和年龄两个变量

name = "li ming"
age = 18

输出示例:

I'm li ming, 18 years old.

直接反应

可能有的朋友，直接想到的是直接输出代码

print("I'm li ming, 18 years old.")

这个写法不合适，
没有使用到name和age两个变量，
而是固定的写死了输出。

这会导致name或age发生改变时，
输出的还是原来的，没有跟着发生改变。
（除非手动修改print里面的内容，即要多处改动，这是要尽量避免的）

我们希望的是，name或age发生改变时
print中的内容更着发生变化，
动态的进行输出。

使用变量

字符串是可以通过加法来拼接的，所以可以像下面这样写。

name = "li ming"
age = 18
print("I'm " + name +", " + str(age) + " years old.")

也就是使用了强制转换加字符串拼接，把数据变量插入到字符串中。
其优点是：无论以后变量的值怎么变，print里面里面的代码不用再做修改。

局限性

使用字符串加法拼接，写起来并不够友好，
写着累，看着也累。
如果觉得上面的例子还不是很累，那么试试这个。

提供姓名，年龄，职业，工龄

name = "zhang san"
age = 30
job = "programmer"
work_age = 7

希望使用这些变量，来做如下一个简单的自我介绍。

I am Zhang San, 30 years old. I work as a programmer for 7 years.

要使用字符串凭借实现，则代码如下

提供姓名，年龄，职业，工龄

name = "zhang san"
age = 30
job = "programmer"
work_age = 7

print("I am " + name + ", " + str(age) + " years old. I work as a "+ job +" for " + str(work_age) + " years.")

写起来又麻烦又难看，又长。

5 占位符

介绍

虽然上面使用强制转换加字符串拼接，解决了把数据变量插入到字符串中的问题。
但是其代码可读性比较差，写起来也很麻烦。

其实，python为我们提供了一种更方便的技术，
帮助我们更灵活高效方便的，把变量的值插入到字符串中。

那就是占位符：
占位符，简单解释，就是在字符串中帮变量占住位置的特殊符号。

就像大学时，经常有人帮同学占座位，一般是用个东西放在那个座位上，表示这个地方有人占了，
然后等正主来了，收起东西，让正主坐下。

占位符的工作原理就是这样。
python里面有三种占位符表示方法

• %
• format
• f表达式

这里只给大家简单的介绍下这三种写法。

前两种的写法格式如下
string operator variables

• string: 含占位符的字串
• operator: 特殊的操作符，可以理解为该操作符告诉字符串，正主来了
• variables: 定义的变量名，正主

注意：正主来了才能进行字符串替换，正主没来原样展示string

%

占位符简单写法为%s，然后其操作符为%，
只有一个变量的话，就直接放在操作符后面，
多个变量，就用小括号一起括起来，再放在操作符后面。

举例

>>> x = 3
>>> y = 4
>>> z = x + y
>>> "%s"
'%s'
>>> "%s" % x
'3'
>>> "%s" % z
'7'
>>> "%s + %s" % (x, y)
'3 + 4'
>>> "%s + %s = %s" % (x, y, z)
'3 + 4 = 7'

format

占位符简单写法为{}，
然后其操作符为.format()，
变量都放到format的括号里面。

举例

>>> x = 3
>>> y = 4
>>> z = x + y
>>> "{}"
'{}'
>>> "{}".format(z)
'7'
>>> "{} + {} = {}".format(x, y, z)
'3 + 4 = 7'

f表达式

这个是Python 3.6开始的一个新功能，
其简单格式为f'...{var}...'，

注意: 此时var必须填写(不然会报错)。

举例

>>> x = 3
>>> y = 4
>>> z = x + y
>>> f'{}'
SyntaxError: f-string: empty expression not allowed
>>> f'{z}'
'7'
>>> f"{x} + {y} = {z}"
'3 + 4 = 7'

补充
占位符不仅可以给数据变量用，还可以给其他类型变量用，比如也可以做字符串的拼接。

>>> name = "li hua"
>>> age = 18
>>> "I am %s, %s years old." % (name, age)
'I am li hua, 18 years old.'
>>> "I am {}, {} years old.".format(name, age)
'I am li hua, 18 years old.'
>>> f"I am {name}, {age} years old."
'I am li hua, 18 years old.'

本系列课程，主要会使用前两种占位符。
简单情况使用%，较麻烦的会使用format。

参考与拓展: python 格式化输出详解（占位符：%、format、f表达式）——上篇 理论篇

随堂练习

1. 将上面第四部分的最后的那个介绍，用%占位符实现

即提供姓名，年龄，职业，工龄

name = "zhang san"
age = 30
job = "programmer"
work_age = 7

输出

I am zhang san, 30 years old. I work as a programmer for 7 years.

2. 计算与输出
   车子里有a箱苹果，每个箱子里有b个苹果。

a = 24
b = 45

介绍该情况，并计算出总数。
输出如下

There are 24 boxes of apples in the car, each box contains 45 apples.
There are 1080 apples in total.

---

参考答案

name = "zhang san"
age = 30
job = "programmer"
work_age = 7

print("I am %s, %s years old. I work as a %s for %s years." % (name, age ,job, work_age))

2

a = 24
b = 45

print("There are %s boxes of apples in the car, each box contains %s apples." % (a, b))
print("There are %s apples in total." % (a*b))