Python变量与数据类型
一、变量基础
- 什么是变量？
变量是存储数据的容器，可以理解为数据的”标签”或”名字”。在Python中，变量不需要提前声明类型，赋值时会自动确定类型。
- 变量命名规则
• 只能包含字母、数字和下划线（A-z, 0-9, _）
• 不能以数字开头
• 不能使用Python关键字（如if, for, while等）
• 区分大小写（age和Age是不同的变量）
• 推荐使用描述性名称（如user_name而非un）
- 变量赋值
Python使用等号(=)进行赋值：
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counter = 100
name = "张三"
x = y = z = 1
a, b, c = 1, 2, "hello"
a = 1
a = "Hel"
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- 变量类型检查
使用type()函数查看变量类型：
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| age = 25
print(type(age))
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二、基本数据类型
Python有几种内置的基本数据类型：
- 数字类型
整数(int)
浮点数(float)
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| pi = 3.14159
temperature = -10.5
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复数(complex)
数字运算
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print(10 + 3)
print(10 - 3)
print(10 * 3)
print(10 / 3)
print(10 // 3)
print(10 % 3)
print(10 ** 3)
int_num = int(3.14)
float_num = float(5)
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- 布尔类型(bool)
表示真(True)或假(False)，常用于条件判断：
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| is_active = True
has_permission = False
print(True and False)
print(True or False)
print(not True)
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- 字符串(str)
字符串是不可变的字符序列，可以用单引号或双引号创建：
基本操作
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| name = "Alice"
greeting = 'Hello'
full_greeting = greeting + ", " + name
stars = "*" * 10
print(len(name))
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字符串索引和切片
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| s = "Python"
print(s[0])
print(s[-1])
print(s[2:5])
print(s[:3])
print(s[3:])
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常用字符串方法
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| text = " Hello, World! "
print(text.strip())
print(text.lower())
print(text.upper())
print(text.replace("H", "J"))
print(text.split(","))
print("Python".startswith("Py"))
print("123".isdigit())
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- None类型
表示空值或没有值：
三、复合数据类型
- 列表(list)
有序、可变的元素集合：
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| fruits = ["apple", "banana", "cherry"]
numbers = [1, 2, 3, 4, 5]
fruits.append("orange")
fruits[1] = "blueberry"
del fruits[0]
print(len(fruits))
print(numbers[1:4])
nums = [3, 1, 4, 1, 5]
nums.sort()
nums.reverse()
print(nums.count(1))
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- 元组(tuple)
有序、不可变的元素集合：
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| coordinates = (10, 20)
colors = ("red", "green", "blue")
x, y = coordinates
print(x)
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- 字典(dict)
键值对的集合，无序、可变：
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| person = {
"name": "Alice",
"age": 25,
"city": "New York"
}
print(person["name"])
person["email"] = "alice@example.com"
person["age"] = 26
del person["city"]
print(person.keys())
print(person.values())
print(person.items())
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- 集合(set)
无序、不重复的元素集合：
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| unique_numbers = {1, 2, 3, 3, 4}
a = {1, 2, 3}
b = {3, 4, 5}
print(a | b)
print(a & b)
print(a - b)
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四、类型转换
Python提供了多种类型转换函数：
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print(int("123"))
print(int(3.14))
print(float("3.14"))
print(float(5))
print(str(123))
print(str(True))
print(bool(1))
print(bool(0))
print(bool(""))
print(bool("Hi"))
print(list("hello"))
print(list({1, 2, 3}))
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五、变量作用域
Python中的变量作用域分为：
- 局部变量：在函数内部定义，只在函数内有效
- 全局变量：在函数外部定义，整个程序都可访问
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| global_var = "我是全局变量"
def test_scope():
local_var = "我是局部变量"
print(global_var)
print(local_var)
test_scope()
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要修改全局变量，需要使用global关键字：
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| count = 0
def increment():
global count
count += 1
increment()
print(count)
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六、提示
- 使用描述性变量名：
user_age比ua更易理解
- 避免使用全局变量：除非必要，否则优先使用局部变量
- 注意可变与不可变类型：列表可变，元组不可变
- 合理选择数据类型：根据需求选择最适合的数据结构
- 使用类型注解（Python 3.6+）：提高代码可读性
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| def greet(name: str) -> str:
return f"Hello, {name}"
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七、高级特性与陷阱
可变与不可变类型
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| 不可变类型示例
s = "hello"
try:
s[0] = "H"
except TypeError as e:
print(e)
可变类型示例
lst = [1, 2, 3]
lst[0] = 100
print(lst)
浅拷贝与深拷贝
import copy
original = [[1, 2], [3, 4]]
shallow = copy.copy(original)
deep = copy.deepcopy(original)
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浮点数精度问题解决方案
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| 问题重现
print(0.1 + 0.2)
解决方案1：四舍五入
print(round(0.1 + 0.2, 1))
解决方案2：decimal模块
from decimal import Decimal, getcontext
getcontext().prec = 6
print(Decimal('0.1') + Decimal('0.2'))
解决方案3：fractions模块
from fractions import Fraction
print(Fraction(1, 10) + Fraction(2, 10))
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可变默认参数
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def add_item(item, lst=[]):
lst.append(item)
return lst
print(add_item(1))
print(add_item(2))
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