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88是python语言的整数类型_少儿Python编程_第三讲：常量变量和数据类型

时间：2020-01-10 17:19:33

无论使用哪一种编程语言，甚至是学习数学、物理，都需要掌握常量、变量、表达式的概念和用法。本讲将带领读者进入编程世界，学习程序的基本元素。

3.1 基本数据类型

基本数据类型有数值型、布尔型和字符型。它们是所有编程语言都会用到的最基本概念，是编写程序的基础。

1. 数值型

数值型是最常用的数据类型，它描述的是具体数值的大小，Python的数值型数据又分为整型和浮点型。整型用于描述整数（不包含小数点）。

浮点型用于描述包含小数点的数。

例如：-3是整型，3.1则是浮点型。

2. 字符型

字符型用于描述一系列的字符的组合（文字），比如：人名，一段文章，需要显示的信息等等, 字符型数据也常被称为字符串。Python的字符型数据用“单引号”或者“双引号”引起来，例如：“1234”, ‘这是一张表格’。

3. 布尔型

布尔型用于描述真或假的概念，比如：“2是否大于3？”的结果为False。Python的布尔类型数据只有两个值：True表示真，False表示假（注意首字母为大写，其余字母小写）。

4. 空值

当不确定某个值是什么的情况下，用空值表示。比如：不知道性别是男是女的情况下，可以先将其性别设置成空值。Python中的空值用None表示。

3.2 常量和变量

常量和变量是数学中的概念，常量用于描述不变的事物，而变量用于描述可能变化的事物。比如：3是常量，因为它只能表示数值3，不能表示其它数据；而x是变量，它可能代表1，2或者其它数据。它和小学四年级开始学习的未知数x类似，用来表示还不知道的数字。

3.2.1 变量

1. 变量赋值

给变量设定值，也叫“赋值”，写法是：

01 变量名称=变量值

例如：设置变量a的值为常量2。

01 a=2

设置变量b的值为变量a。

01 b=a

被赋值的是变量，写在等号左侧；而具体的值写在等号右侧，可以是常量、变量或者表达式。

2. 变量命名规则

计算机中文件夹、文件、变量的命名都遵循各自的规则，这些规则又有一定的相似之处，它们通常都由字母数字下划线等元素组成，养成好的命名习惯非常重要，一方面可以减少错误，另一方面使程序更加容易理解，Python中变量的命名规则如下：变量名称只能由英文字母（大写或小写）、数字、下划线（_）或中文字符组成。虽然Python 3及以上版本支持变量名中包含中文字符，但尽量少使用中文命名变量。

变量名称的首字母吸只能是字母、下划线（_）或中文字符组成。变量名称的首字母不能以数字开头。

英文大小写字母被视为不同变量名。比如：A1和a1是不同的变量。

变量名不能与Python的保留字相同。保留字指在编程语言中定义过的字，比如：用于判断的if，用于循环的for，break等等，后面会逐一讲到。不要使用已经存在的关键字。

3．使用变量

什么情况下需要使用变量呢？如果需要在程序之中存储数据，并且内容可能改变，就需要使用变量，这些数据可能只在过程中起作用，不需要显示出来。

整个内存就像一个储物柜，柜子里有大小不同的很多抽届，程序需要存储数据时，根据需要申请不同的抽屉。如果只存储一个整型数值就申请较小的空间，如果存储大段文字的字符串，就申请较大的空间；为了方便地找到存储的数据，还需要给抽屉贴了一标签，它就是变量名。

一般的编程语言都需要先定义变量和赋初值后才能使用，例如C语言和Java语言中的：“int a=5；”，使用关键字int指定了变量的类型为整型，并将变量的初值设置为5。Python简化了这一过程，直接书写成“a=5”，根据数值5自动识别出变量的类型为整型。不同的编程语言写法不同，但在使用之前都需要定义变量和赋值，否则程序运行时会报错“找不到这个变量”。

综上，使用变量前，需要先在内存的柜子中找到一个合适的抽屉（类型），贴上标签（变量名），并且把东西放进去（赋初值）。之后就可以使用它存储和取出内容了。

课后练习：（练习答案见本讲最后的小结部分）

练习一：请读者画出包含常量、变量、基本数据类型的思维导图。

练习二：请读者通过百度搜索：Python语言包含哪些保留字。

3.3 数据类型转换

常量具有固定的数据类型，而变量的数据则根据赋值的情况而定。Python在给变量赋值时，不需要指定变量类型。而大多数编程语言都需要指定变量类型。

1. 查看数据类型

编写以下程序给变量a赋值后，变量a的类型为数值型。

01 a=2

编写以下程序给变量a赋值后，变量a的类型为字符型。

01 a=’2’

同样是2，但含义不同，一个是数字2，一个是字符2。使用type函数可查看变量类型。

01 print(type(a), a) 02 # 运行结果： 2

从运行结果可以看到，变量a的类型为字符串str。程序中print用于在屏幕上显示信息，而显示的内容是a的类型和a的实际值，print可显示多种信息，信息之间用逗号分割。

注意：Python程序将“#”之后的内容当作是说明文字，也就是“注释”，而不作为程序执行，因此可以将说明和无需执行的程序之前加入“#”号。**

2．转换数据类型

不同的数据类型也可以相互转换，即强制转换数据类型，常用的转换命令如表3.1所示：表3.1数据类型转换

课后练习：

练习三：请读者打开Python开发环境Jupyter notebook，新建一个程序，并定义数据型和字符类型的变量’88’，使用上述方式转换其类型，并显示其转换结果。

3.4 运算符和表达式

3.4.1 表达式

表达式，是由数字、运算符、括号、变量等元素，以有意义排列方法所得的组合，表达式通常用于计算，类似于数学中的“算式”。表达式又可分为算术表达式、逻辑表达式等等。

3.4.2 运算符

先举个简单的例子，比如：a=1+2，它的含义是将1+2的结果2赋值给变量a，其中1和2为操作数，“+”是算术运算符，“=”是赋值运算符。运算符：运算符是用于运算的符号。

操作数：操作数是参与运算的数据，可以是常量，也可以是变量。

赋值：赋值是指把某一个数赋给某一个变量的过程。

1. 算术运算符

运算符最简单直观的例子是“加减乘除”，即算术运算符，常用的算术运算符如表3.2所示：表3.2算术运算符

2. 复合赋值运算符

复合赋值运算符将算术运算和赋值运算符写在一起，主要用于简化代码，例如：x = x + 3可写成x+=3，常用的复合赋值运算符如表3.3所示：表3.3算术运算符

以下程序用于对变量x增加1，数值0加数值1结果为数值1。

01 x = 0

02 x += 1

03 print(x) 04 # 运行结果：1

3. 关系运算符

关系运算符用于比较两操作数之间的关系，其结果为布尔型（真True或者假False），常用的关系运算符如表3.4所示：表3.4关系运算符

表3.3算术运算符以下程序显示出关系运算的结果，先将变量x赋值为3，然后显示关系表达式的结果，由于3>88的结果为假，因此运行结果显示False。

01 x = 3

02 print(x>88)

03 # 程序运行结果：False

4. 逻辑运算符

逻辑运算符用于操作数是布尔类型（真或假）的运算，其结果也是布尔类型，常用的逻辑运算符如表3.5所示：表3.5逻辑运算符

例如：小李语文考了93分，数学考了96分，妈妈说如果两门都考95分以上，可以得到奖励，姥姥说只要有一门考过95分就可以得到奖励。以下程序使用and和or运算符，可以看到小李没有达到妈妈的标准，但达到了姥姥的奖励标准。

01 chinese = 93

02 math = 96

03 print(chinese > 95 and math > 95) # 妈妈的标准

04 print(chinese > 95 or math > 95) # 姥姥的标准

05 # 运行结果: False True

5. 运算符优先级

多种运算符常常出现在同一复杂的表达式之中，一般情况下，括号的优先级最高，然后依次是算术运算符、关系运算符、逻辑运算符。其优先级由高到低排列如图3.6所示，同级运算符按从左到或方式计算。为方便记忆，此处只列出了最常使用的运算符。

课后作业：

作业四：表达式not b>95+25，请按优先级从高到低排列表达试中运算符not、>、+、的优先级。

作业五：出五道一百以内的加法口算题，并显示在屏幕上。

提示：使用函数random生成0-1之间的随机小数，形如：

01 import random

02 print(random.random())

3.5 思维训练

3.5.1 语言和思维

有一部分思维和感受可以用语言表达，而另一部分则无法表达，比如触觉、味觉，复杂的情感常常无法用确切的词汇描述。这一部分自己无法表达，对于别人的这部分思维，我们也只能猜测。就像绘画、音乐常常给人带来不可言喻的感受，不同观众感受也不同。这也正是人的不同个性所在。

人们对可以用语言表达的思维，往往有更多共识，比如说到猫、香蕉，树、房子的时候，不同人的脑中呈现的事物往往是类似的。语言不仅能表达思维，也常常是引导思维。比如读到一篇生动的文章时，虽然没亲眼看到文中的场景，但是山森、小河的景象也会出现在头脑之中。

在说话、写文章、甚至写程序时，语言也呈现出思维的条理，在面试程序员时，常常请面试者写一段代码，从代码中可以看到程序员的思路是否清晰。相对的，也可以通过练习叙述、写作、写程序来锻炼思维。

比如写变量名，理论上只要语法正常，程序就能正常运行。但一般情况下需要从名字里能推导出意思，好的程序就像文章一样，自己和别人都能轻松地看懂。很多初学者喜欢用简称起变量名，简到一段时间之后自己都读不懂；也有人起名非常复杂啰嗦。起名虽然不影响功能，但也很重要，其核心是表达意思，如果小读者不熟悉英文，也可以使用拼音。

3.5.2 抽象和泛化

从常量到变量也是抽象问题的过程，比如：1+2=2+1，用变量表示为a+b=b+a，将1、2两数做加法的交换扩展成为任意两数做加法位置可交换——把具体的、个别的经验总结出来称为抽象，再推广到其它的问题和领域，称为泛化。

程序中运行过程中，多次使用相同的方法，只需要修改其中一小部分时，常使用变量。比如只修改圆心点和半径长度，就可以用同一绘图方法，在不同的位置画出大小不同的圆形。从定义变量、编写函数、到后面将要学习的定义类、构建函数库，都是对问题的抽象。因此学习编程的过程也是锻炼抽象问题和泛化的过程。

在泛化过程中需要注意，如何定义泛化对象，也就是如何定义变量x。对于复杂的数学应用题来说，不能正确定义变量，则无法解题；其它问题也是一样要找到关键点，比如狗被汽车撞了之后，就不再去被撞那条街了，但它仍然追着汽车跑……怕就是一个错误的泛化。

另外，需要注意的问题是抽象的层次，每一个层次对应不同的特性。如图3.1所示，可以定义成一个生物，一只动物，一只猫，一只白猫，或者一只小白母猫。图 3.1 从抽象到具体

理论上看，在哪个层次抽象都没错，但多数情况下它被看作“一只猫”。因为“生物”太过概括，对现实没什么指导意义；而“小白母猫”又太过具体，细节太多，起作用的范围也太小。另外，抽象的层次也与最终的目标有关。可以通过多画思维导图来锻炼抽象能力。

3.6 小结

从本讲开始学习编写程序，请Python初学者把每一行程序输入计算机运行，理解每一条语句，完成每一道习题。不但要理解，简单的语言还要会默写。否则，遇到后面的复杂程序时，还需要回来补课。

3.6.1单词

本讲需要掌握的单词如表3.7所示：图3.7 需要掌握的英文单词

3.6.2 习题答案

1．练习一：请读者画出包含常量、变量、基本数据类型的思维导图。图3.2 数据的思维导图

2．练习二：请读者通过百度搜索：Python语言包含哪些保留字。

打开浏览器，并搜索“python 保留字”，小读者如果不会中文打字，输入拼音也可以，需要注意的是关键词之间需要以空格分隔。点开返回的搜索内容即可看到python的保留字，从中了解保留字如：False，True，None，as, assert, break, class, continue, def……图3.3 搜索保留字

3．练习三：请读者打开Python开发环境Jupyter notebook，新建一个程序，并定义数据型和字符类型的变量’88’，使用上述方式转换其类型，并显示其转换结果。

01 x=88 02 a=str(x) 03 print(type(a))

4．作业四：表达式not b>95+25，请按优先级从高到低排列表达试中运算符not、>、+、的优先级。

优先级从高到低依次是：*、+、>、not

5．作业五：出五道一百以内的加法口算题，并显示在屏幕上。

本题涉及了常量、变量、类型转换等知识点，以下程序为小李同学完成的本课作业，写法比较简单，后面课程将学习使用循环判断等方法扩展功能和简化代码。

01 import random

02 q=random.random()*50 # 乘50使加法结果不超过100

03 w=random.random()*50

04 e=random.random()*50

05 r=random.random()*50

06 t=random.random()*50