基础语法与变量

在 Python 中，变量不需要声明类型，直接赋值即可创建。本章将介绍 Python 的核心数据类型、变量操作以及输入输出机制。

变量 (Variables)

变量是用于存储数据值的容器。

变量赋值

x = 5           # 整数
name = "Alice"  # 字符串
pi = 3.14       # 浮点数
is_valid = True # 布尔值

多变量赋值

# 同时赋值
a, b, c = 1, 2, 3

# 链式赋值
x = y = z = 0

# 变量交换 (Python 特有)
a, b = b, a

变量命名规则

只能包含字母、数字和下划线 (_)。
不能以数字开头。
区分大小写 (age 和 Age 是不同的变量)。
不能使用 Python 关键字（如 if, class, import 等）。

命名惯例

Python 推荐使用 蛇形命名法 (snake_case)，即用小写字母和下划线连接单词，例如 user_name, total_count。

基本数据类型

Python 内置了多种数据类型，最常用的包括：

类型	名称	示例	说明
`int`	整数	`10`, `-5`, `0`	无大小限制，支持大整数
`float`	浮点数	`3.14`, `1.2e-3`	双精度浮点数
`str`	字符串	`"Hello"`, `'Python'`	文本数据，不可变
`bool`	布尔值	`True`, `False`	逻辑值
`NoneType`	空值	`None`	表示"无"或"空"

1. 数值类型 (Numbers)

# 整数
count = 100
large_num = 1_000_000_000  # 使用下划线增加可读性

# 浮点数
score = 98.5
sci_notation = 1.23e4      # 科学计数法 (1.23 * 10^4)

# 复数 (较少用)
z = 3 + 4j

2. 字符串 (Strings)

字符串可以使用单引号或双引号。

s1 = 'Hello'
s2 = "World"
s3 = '''这是一个
多行字符串'''

# 字符串拼接
full_msg = s1 + " " + s2  # "Hello World"

# 字符串重复
stars = "*" * 10          # "**********"

常用字符串方法

方法	描述
`.upper()` / `.lower()`	转换大小写
`.strip()`	去除两端空白
`.replace(old, new)`	替换内容
`.split(sep)`	分割字符串
`.join(iterable)`	连接字符串
`.startswith()` / `.endswith()`	检查前缀/后缀

3. 布尔值 (Booleans)

常用于条件判断。

is_admin = True
is_active = False

# 布尔运算
# True 相当于 1, False 相当于 0
print(True + 1) # 输出 2

4. 空值 (None)

None 是一个特殊的常量，表示“没有值”。它不同于 0、False 或空字符串。

result = None
if result is None:
    print("没有结果")

类型检测与转换

查看类型

使用 type() 函数查看变量类型。

x = 10
print(type(x))  # <class 'int'>

类型转换 (Type Casting)

Python 是强类型语言，不会自动进行隐式类型转换（除了数值混用），需要显式转换。

# 转整数
int("123")      # 123
int(3.14)       # 3 (截断小数)

# 转浮点数
float("3.14")   # 3.14
float(10)       # 10.0

# 转字符串
str(100)        # "100"
str(True)       # "True"

# 转布尔值
# 0, 0.0, None, "", [], {}, () 都会转换为 False，其余为 True
bool(0)         # False
bool("abc")     # True

输入与输出

输出：`print()`

# 基本输出
print("Hello")

# 输出多个值 (默认用空格分隔)
print("Name:", "Alice", "Age:", 25)

# 自定义分隔符和结束符
print("A", "B", "C", sep="-", end="!")
# 输出: A-B-C! (且不换行)

格式化字符串 (f-strings) - 强烈推荐

Python 3.6+ 引入的最便捷的字符串格式化方式。

name = "Bob"
age = 30
height = 175.5

# 使用 f 前缀，大括号内直接写变量或表达式
print(f"姓名: {name}, 年龄: {age}")
print(f"明年年龄: {age + 1}")
print(f"身高: {height:.2f}cm")  # 保留两位小数

输入：`input()`

input() 函数始终返回字符串类型。

# 获取输入
user_input = input("请输入数字: ")

# 必须进行转换才能用于计算
num = int(user_input)
print(f"输入数字的平方是: {num ** 2}")

动态类型的特性

Python 变量可以随时改变类型（虽然不建议频繁这样做）。

var = 10        # int
print(var)

var = "Hello"   # 变为 str
print(var)

注意

虽然动态类型很灵活，但在大型项目中，建议结合 Type Hints (类型提示) 来增加代码的可读性和健壮性。

# 类型提示示例 (Python 3.5+)
name: str = "Alice"
age: int = 18

本章小结

概念	要点
变量赋值	`name = value`，无需声明类型
基本类型	`int`, `float`, `str`, `bool`, `None`
类型转换	`int()`, `float()`, `str()`, `bool()`
输出	`print()`，推荐使用 f-string (`f"{var}"`)
输入	`input()` 返回总是字符串

练习题

类型转换：编写程序，提示用户输入两个小数，计算它们的和，并以整数形式输出结果。
字符串操作：定义一个变量 sentence = " python is Good ", 请将其转换为 "Python is good" (去除首尾空格，首字母大写，其余小写)。
名片生成器：使用 input 获取姓名、职位、公司，使用 f-string 打印一张格式整齐的名片。

下一章：核心数据结构