Python变量与运算符一

一、Python 保留字符 (33个)

被编程语言内部定义并保留使用的标识符：

and,as,assert,break,class,continue,def,del,elif,else,expect,finally,for,from,False,global,if,is,import,in,lambda,not,nonlocal,None,or,pass,return,raise,try,True,while,with,yeild

下面的列表显示了在Python中的保留字。

这些保留字不能用作常数或变数，或任何其他标识符名称，所有 Python 的关键字只包含小写字母。

标识符/关键字后面不需要使用括号

语法：每个保留字所在行最后存在一个冒号（：）

['False', 'None', 'True', 'and', 'as', 'assert', 'async', 'await', 'break',
'class', 'continue', 'def', 'del', 'elif', 'else', 'except', 'finally', 'for',
'from', 'global', 'if', 'import', 'in', 'is', 'lambda', 'nonlocal', 'not', 'or',
'pass', 'raise', 'return', 'try', 'while', 'with', 'yield']

注释：>>> import keyword
>>> keyword.kwlist

二、变量类型与定义

变量概念

概念：变量是用来保存和表示数据的占位符号

每个变量在使用前都必须赋值，变量赋值以后该变量才会被创建。

创建一个变量，包括：

1. 变量的名称

2. 变量保存的数据

3. 变量存储数据的类型

4. 变量的地址（标示）

使用(type)函数可以查看一个变量的类型

在编程语言中，存储一个数据，需要用变量进行接收

python
变量名 = 值
age = 18

查看变量类型：

print(type(age))

变量命名

Python 是动态类型语言， 也就是说不需要预先声明变量的类型。 变量的类型和值在赋值那一刻被初始化。变量赋值通过等号来执行。

Python的有效标识符由大小写字母、下划线和数字组成。数字不能作为第一个字符，标识符的长度不限，Python标识符是大小写敏感的。

采用标识符（名字）来命令

命名规则：

1.大小写字母、数字、下划线、汉字；

2.首字母不能是数字；

3.大小写敏感；

4.不与保留字相同

在定义变量时，为了保证代码格式 = 的左右应该各保留一个空格

在 Python 中，如果 变量名 需要由 二个 或 多个单词 组成时，

1.每个单词都使用小写字母：单词与单词之间使用 _下划线 连接 （例如：first_name、last_name、qq_number、qq_password）；

date_of_birth
age_of_boy

2.小驼峰式命名法：第一个单词以小写字母开始，后续单词的首字母大写（例如：firstName、lastName）；

3.大驼峰式命名法：每一个单词的首字母都采用大写字母（例如：FirstName、LastName、CamelCase ）

DateOfBirth
AgeOfBoy
ShowMeAI

变量类型

1. 数字型

整数(int)

%：取余
//：求整除
pow(x,y)  ：计算x^y
pow(x,y[,z]) : 幂余，x和y是必选参数，z是可选参数；如果使用了参数z，中括号必须去掉，即power(x,y,z)，其结果是x的y次方再对z求余数，但是这种方式比power(x,y) % z的执行效率要高
abs(x) ： 求绝对值
divmod(x,y), 商余，（x//y,x%y）结果为（商，余）

浮点数（float）

注意：浮点数计算存在不确定性位数，但这不是bug；round(x,d)  ：对x四舍五入，d是小数截取位数

科学计数法表示：

<a>e<b>   表示a*(10^b)

布尔（bool）

◾真 True ，非 0 数
◾假 False ，0

复数型 (complex)

a+bj  ; a-bj

注意：不同数字类型混合运算，结果为“最宽”类型

2. 非数字型

字符串

列表

元组

字典

set

三、变量的引用

概念：

•变量 和 数据 是分开存储的
•数据 保存在内存中的一个位置
•变量 中保存着数据在内存中的地址
•变量 中 记录数据的地址，就叫做 引用
•使用 id() 函数可以查看变量中保存数据所在的 内存地址（每次运行脚本时，id会变化）

注意：如果变量已经被定义，当给一个变量赋值的时候，本质上是 修改了数据的引用

•变量 不再 对之前的数据引用
•变量 改为 对新赋值的数据引用

在 Python 中，函数的 实参/返回值 都是是靠 引用 来传递来的

四、可变和不可变类型

不可变类型：

内存中的数据不允许被修改。

value(值)一旦改变，id（内存地址）也改变，则称为不可变类型（id变，意味着创建了新的内存空间）。

◦ 数字类型 int, bool, float, complex, long(2.x)

#id
a = 1
print(id(a),type(a)) #1452422928 <class 'int'>
a = 2
print(id(a),type(a)) #1452422944 <class 'int'>
#float
b = 1.23
print(id(b),type(b)) #13260288 <class 'float'>
b = 2.59
print(id(b),type(b)) #13260048 <class 'float'>
#复数型
c = 1+2j
print(id(c),type(c)) #17454936 <class 'complex'>
c = 1-2j
print(id(c),type(c)) #17455608 <class 'complex'>
#bool
d = True
print(id(d),type(d)) #1452241744 <class 'bool'>
d = False
print(id(d),type(d)) #1452241760 <class 'bool'>

◦ 字符串 str，改变string值后，id也变了

str = "test string"
print(id(str)) #17515288
str = "change"
print(id(str)) #16472544

◦ 元组 tuple，改变值后，id也变了

info_tuple = ("zhangsan", 18, 1.75)
print(id(info_tuple)) # 15016344
info_tuple = info_tuple + (1,2,3)
print(info_tuple)#('zhangsan', 18, 1.75, 1, 2, 3)
print(id(info_tuple)) #14083496

◦ 日期

#日期
import datetime
oneday = datetime.date.today()
print(oneday) #2022-03-23
print(id(oneday),type(oneday))# 10508792 <class 'datetime.date'>
oneday = datetime.date.today() - oneday
print(oneday) #0:00:00
print(id(oneday),type(oneday)) #10509176 <class 'datetime.timedelta'>

可变类型：

可变类型的数据变化，是通过 方法 来实现的。如果给一个可变类型的变量，赋值了一个新的数据，引用会修改

•变量 不再 对之前的数据引用
•变量 改为 对新赋值的数据引用

在id(内存地址)不变的情况下，value（值）可以变，则称为可变类型

◦ 列表 list，改变列表值后，id不变

l = [1,2,3,4,5]
print(id(l)) # 13642288
print(l[4]) #5
l[4] = 9 
print(id(l)) # 13642288

◦ 字典 dict，改变value后，id不变（注意：字典的 key 只能使用不可变类型的数据）

info = {"name":"Mary","age":"26"}
print(id(info)) #18251528
info["name"] = "Cindy"
print(id(info)) #18251528

◦ set

set1={1,2,1,3,4,5,6,7}
print(id(set1),type(set1))#21787872 <class 'set'>
set1={1,2,3,8,9,7,10}
print(id(set1),type(set1))#21787872 <class 'set'>

五、哈希 (hash)

Python 中内置有一个名字叫做 hash() 的函数，获取一个对象的哈希值。

◦ 接收一个 不可变类型 的数据作为 参数（list，dictionary，set都是unhashable type）
◦ 返回 结果是一个 整数

哈希 是一种 算法，其作用就是提取数据的 特征码（指纹） 

◦ 相同的内容 得到 相同的结果
◦ 不同的内容 得到 不同的结果

在Python中，设置字典的 键值对 时，会首先对 key（字典中的key也是不可变数据类型） 进行 hash 以决定如何在内存中保存字典的数据，以方便后续对字典的操作：增、删、改、查。

str = "apple"
print(hash(str)) #-1877658494
print(hash(1.23)) #579820504

六、局部变量和全局变量

局部变量：

•局部变量 是在 函数内部 定义的变量，只能在函数内部使用
•函数执行结束后，函数内部的局部变量，会被系统回收
•不同的函数，可以定义相同的名字的局部变量，但是 彼此之间 不会产生影响

作用：在函数内部使用，临时 保存 函数内部需要使用的数据

局部变量的生命周期

•所谓 生命周期 就是变量从 被创建 到 被系统回收 的过程
•局部变量 在 函数执行时 才会被创建
•函数执行结束后 局部变量 被系统回收
•局部变量在生命周期 内，可以用来存储 函数内部临时使用到的数据

全局变量：

全局变量 是在 函数外部定义 的变量，所有函数内部都可以使用这个变量

注意：函数执行时，需要处理变量时 会：
1.首先 查找 函数内部 是否存在 指定名称 的局部变量，如果有，直接使用
2.如果没有，查找 函数外部 是否存在 指定名称 的全局变量，如果有，直接使用
3.如果还没有，程序报错！

注意：

1. 函数不能直接修改全局变量的引用；
2. 如果在函数中需要修改全局变量，需要使用 global 进行声明  
  global num
  # 只是定义了一个局部变量，不会修改到全局变量，只是变量名相同而已
  num = 100
3. 为了保证所有的函数都能够正确使用到全局变量，应该 将全局变量定义在其他函数的上方

七、运算符

算术运算符：+ - * / %(取余)  //(整除) ** (求次方)

逻辑运算符：与（and），或（or），非（not）

成员运算符：in：判断一个元素是否在序列中；not in ： 如果在指定的序列中没有找到值返回 True，否则返回 False

八、 转义符

\b ： 回退

\n  :  换行

\r ： 回车

\t：横向制表符，在控制台输出一个 制表符，协助在输出文本时 垂直方向 保持对齐

\\：反斜杠符号

\' ：单引号 

\"： 双引号 

九、随机数的处理

import random：导入随机数的模块 —“工具包”, 需要用到random 模块的 randint() 函数来生成随机数

导入模块后，可以直接在 模块名称 后面敲一个 . 然后按 Tab 键，会提示该模块中包含的所有函数

random.randint(a, b) ，返回 [a, b] 之间的整数，包含 a 和 b