大爽Python入门公开课教案
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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
- 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
- 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 imes 10^n), n一般会带正负号。
- a为科学计数法的尾数，
- 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 imes 10^{-28})2.01e+19， 即(2.01 imes 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"
'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intfloat(s): 将s强制转换成浮点数float
举例:
>>> str(123)
'123'
>>> "123" + str(123)
'123123'
>>> str(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，
我们想展示简单的加法，
给x, y变量赋不同的值，
然后以x + y = z的形式展示输出。
输出示例:
1 + 2 = 3
2 + 2 = 4
3 + 4 = 7
直接反应
可能有的朋友，直接想到的是
print("1 + 2 = 3")
print("2 + 2 = 4")
print("3 + 4 = 7")
这个写法不合适，
一是不符合题意(没有定义x, y进行变量赋值)。
二是不应该写死。(这个我们以后会进一步的展开)
简单优化
那么简单优化下，定义x, y进行变量赋值，代码如下
x = 1
y = 2
z = x + y
print("1 + 2 = " + str(z))
x = 2
y = 2
z = x + y
print("2 + 2 = " + str(z))
x = 3
y = 4
z = x + y
print("3 + 4 = " + str(z))
这个时候在print里面，仍然有写死的问题。
写死的代码，存在不能通用的问题，变量每次变化都要手动改动。
再次优化
那么再次优化下，解决下写死的问题
x = 1
y = 2
z = x + y
print(str(x) + " + " + str(y) + " = " + str(z))
x = 2
y = 2
z = x + y
print(str(x) + " + " + str(y) + " = " + str(z))
x = 3
y = 4
z = x + y
print(str(x) + " + " + str(y) + " = " + str(z))
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边，print里面都不用在做修改。
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" % z
'7'
>>> "%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 = "lihua"
>>> age = 18
>>> "I am %s, %s years old." % (name, age)
'I am lihua, 18 years old.'
>>> "I am {}, {} years old.".format(name, age)
'I am lihua, 18 years old.'
>>> f"I am {name}, {age} years old."
'I am lihua, 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。