目錄

一、前言

二、實驗環(huán)境

三、Python基本數(shù)據(jù)類型

1. 數(shù)字

a. 整數(shù)（int）

b. 浮點數(shù)（float）

c. 運算

運算符

增強操作符

代碼整合

d.?運算中的類型轉(zhuǎn)換

e.?運算函數(shù)abs、max、min、int、float

?2. 布爾值（bool）

a. 運算

b. 類型轉(zhuǎn)換

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一、前言

????????Python是一種高級編程語言，由Guido van Rossum于1991年創(chuàng)建。它以簡潔、易讀的語法而聞名，并且具有強大的功能和廣泛的應(yīng)用領(lǐng)域。Python具有豐富的標(biāo)準(zhǔn)庫和第三方庫，可以用于開發(fā)各種類型的應(yīng)用程序，包括Web開發(fā)、數(shù)據(jù)分析、人工智能、科學(xué)計算、自動化腳本等。

????????Python本身是一種偉大的通用編程語言，在一些流行的庫（numpy，scipy，matplotlib）的幫助下，成為了科學(xué)計算的強大環(huán)境。本系列將介紹Python編程語言和使用Python進(jìn)行科學(xué)計算的方法，主要包含以下內(nèi)容：

• Python：基本數(shù)據(jù)類型、容器（列表、字典、集合、元組）、函數(shù)、類
• Numpy：數(shù)組、數(shù)組索引、數(shù)據(jù)類型、數(shù)組數(shù)學(xué)、廣播
• Matplotlib：繪圖，子圖，圖像
• IPython：創(chuàng)建筆記本，典型工作流程

二、實驗環(huán)境

????????Python 3.7

????????運行下述命令檢查Python版本

 python --version 

三、Python基本數(shù)據(jù)類型

Python的基本數(shù)據(jù)類型包括：

1. 整數(shù)（int）：表示整數(shù)值，例如1、2、-3等。
2. 浮點數(shù)（float）：表示帶有小數(shù)點的數(shù)值，例如3.14、2.5等。
3. 布爾值（bool）：表示真（True）或假（False）的邏輯值。
4. 字符串（str）：表示文本數(shù)據(jù)，使用引號（單引號或雙引號）括起來，例如"Hello"、'Python'等。
5. 列表（list）：表示一組有序的元素，可以包含不同類型的數(shù)據(jù)，用方括號括起來，例如[1, 2, 3]、['apple', 'banana', 'orange']等。
6. 元組（tuple）：類似于列表，但是不可修改，用圓括號括起來，例如(1, 2, 3)、('apple', 'banana', 'orange')等。
7. 集合（set）：表示一組唯一的元素，用大括號括起來，例如{1, 2, 3}、{'apple', 'banana', 'orange'}等。
8. 字典（dict）：表示鍵值對的映射關(guān)系，用大括號括起來，例如{'name': 'John', 'age': 25}等。

1. 數(shù)字

• a. 整數(shù)（int）

  • 整數(shù)是沒有小數(shù)部分的數(shù)字，可以是正數(shù)、負(fù)數(shù)或零。?

  • 沒有取值范圍限制

• b. 浮點數(shù)（float）

  • 浮點數(shù)則包括整數(shù)部分和小數(shù)部分，可以表示小數(shù)和科學(xué)計數(shù)法形式的數(shù)字。
  • 取值范圍和小數(shù)精度都存在限制，但常規(guī)計算可忽略

• c. 運算

  • 運算符

    • 加（+）、減（-）、乘（*）、除（/）、取模（%）、整除（//）、冪運算（**）

? ? ? ? ? ? ? ? ? ?注：以下運算過程連續(xù)進(jìn)行

1. 加法運算符（+）：

   x = x + 10
   print(x)  # 輸出 531

2. 減法運算符（-）：

   x = x - 100
   print(x)  # 輸出 431

3. 乘法運算符（*）：

   x = x * 2
   print(x)  # 輸出 862

4. 除法運算符（/）：

   x = x / 3
   print(x)  # 輸出 287.3333333333333

5. 取模運算符（%）：

   x = x % 100
   print(x)  # 輸出 87.3333333333333

6. 整除運算符（//）：

   x = x // 10
   print(x)  # 輸出 8.0
   

7. 冪運算符（**）：

   x = x ** 3
   print(x)  # 輸出 512

增強操作符

• +=、-=、*=、/=、%=、//=、**=? ? ? ?

1. +=?增強操作符：

   x += 10  # 等同于 x = x + 10
   print(x)  # 輸出 522

2. -=?增強操作符：

   x -= 100  # 等同于 x = x - 100
   print(x)  # 輸出 422

3. *=?增強操作符：

   x *= 2  # 等同于 x = x * 2
   print(x)  # 輸出 844

4. /=?增強操作符：

   x /= 3  # 等同于 x = x / 3
   print(x)  # 輸出 281.3333333333333

5. %=?增強操作符：

   x %= 100  # 等同于 x = x % 100
   print(x)  # 輸出 81.33333333333331

6. //=?增強操作符：

   x //= 10  # 等同于 x = x // 10
   print(x)  # 輸出 8.0

7. **=?增強操作符：

   x **= 3  # 等同于 x = x ** 3
   print(x)  # 輸出 512.0

代碼整合

x = 521
print(x, type(x))# 使用運算符對 x 進(jìn)行操作
x = x + 10
print(x)  # 輸出 531x = x - 100
print(x)  # 輸出 431x = x * 2
print(x)  # 輸出 862x = x / 3
print(x)  # 輸出 287.3333333333333x = x % 100
print(x)  # 輸出 87.3333333333333x = x // 10
print(x)  # 輸出 8.0x = x ** 3
print(x)  # 輸出 512.0# 使用增強操作符對 x 進(jìn)行操作
x += 10
print(x)  # 輸出 522.0x -= 100
print(x)  # 輸出 422.0x *= 2
print(x)  # 輸出 844.0x /= 3
print(x)  # 輸出 281.3333333333333x %= 100
print(x)  # 輸出 81.3333333333333x //= 10
print(x)  # 輸出 8.0x **= 3
print(x)  # 輸出 512.0

d.?運算中的類型轉(zhuǎn)換

? ? ? ? 注意到，上述運算中除了整數(shù)與整數(shù)之間的運算以外，運算結(jié)果均為浮點數(shù)；

（特例：整數(shù)與整數(shù)之間的除法）

e.?運算函數(shù)abs、max、min、int、float

• abs(）：絕對值；
• max(x1,x2,…,xn)：返回最大值；
• min(x1,x2,…,xn) ：返回最小值；
• int(x)：將x強制轉(zhuǎn)換為整數(shù)類型；
• float(x)：將x強制轉(zhuǎn)換為浮點數(shù)類型；

# 絕對值
abs_value = abs(-10)
print(abs_value)  # 輸出: 10# 最大值
max_value = max(5, 8, 2, 10)
print(max_value)  # 輸出: 10# 最小值
min_value = min(5, 8, 2, 10)
print(min_value)  # 輸出: 2# 強制轉(zhuǎn)換為整數(shù)
integer_value = int(3.14)
print(integer_value)  # 輸出: 3# 強制轉(zhuǎn)換為浮點數(shù)
float_value = float("3.14")
print(float_value)  # 輸出: 3.14

?2. 布爾值（bool）

????????布爾值（Booleans）是Python中的一種基本數(shù)據(jù)類型，用于表示真（True）或假（False）的值。布爾值通常用于條件判斷和邏輯運算。

????????布爾值在Python中非常重要，因為它們在控制流語句（例如if語句和while循環(huán)）中扮演著關(guān)鍵角色。條件表達(dá)式的結(jié)果可以是布爾值，根據(jù)條件表達(dá)式的真假來執(zhí)行不同的代碼塊。

????????布爾值有兩個可能的取值：True和False。它們是Python中的關(guān)鍵字，不同于其他變量名。

下面是一些布爾運算符和布爾表達(dá)式的例子：

1. 邏輯與（and）：如果兩個條件都為True，結(jié)果為True。例如：True and False 的結(jié)果是 False。
2. 邏輯或（or）：如果至少一個條件為True，結(jié)果為True。例如：True or False 的結(jié)果是 True。
3. 邏輯非（not）：對布爾值取反。例如：not True 的結(jié)果是 False。

????????布爾值可以與其他數(shù)據(jù)類型進(jìn)行比較和運算。例如，可以將布爾值與整數(shù)、浮點數(shù)或字符串進(jìn)行比較，或者在條件表達(dá)式中使用布爾值來控制程序的執(zhí)行流程。

t, f = True, False
print(type(t))

a. 運算

print(t and f)  # 邏輯與運算，輸出：False
print(t or f)   # 邏輯或運算，輸出：True
print(not t)    # 邏輯非運算，輸出：False
print(t != f)   # 不等于比較運算，輸出：True

b. 類型轉(zhuǎn)換

????????布爾類型可以轉(zhuǎn)換為int類型

print(t, t+0)  # 輸出：True 1，因為True可以表示為1，所以t+0的結(jié)果是1
print(f, f+0)  # 輸出：False 0，因為False可以表示為0，所以f+0的結(jié)果是0
print(t, t+1)  # 輸出：True 2，因為True可以表示為1，所以t+1的結(jié)果是2
print(f, f+1)  # 輸出：False 1，因為False可以表示為0，所以f+1的結(jié)果是1