二：Python 语法基础——变量、数据类型、输入输出

一、回顾与本篇目标

上一篇我们安装了 Python，写出了第一段程序，还和 JavaScript 做了对比。你知道了 Python 用缩进代替花括号、变量不需要声明关键字、print() 用来输出内容。

这一篇，我们要把 Python 最基础的语法系统地过一遍。学完之后，你就能用 Python 独立写出简单的小程序了——能接收用户输入、能处理数据、能用不同格式输出结果。

本篇的目标：

1. 掌握 Python 的变量命名规则和赋值方式
2. 理解 Python 的数字类型和常用运算
3. 学会字符串的所有常用操作
4. 学会获取用户输入——input()
5. 掌握格式化输出的多种方式

二、变量：名字的规矩和赋值的花样

上一篇你看到了，Python 声明变量不需要 let 或 const，直接写名字和赋值就行。但 Python 对变量名有一些规矩。

变量命名规则

• 只能包含字母、数字、下划线。不能有空格、中文（虽然 Python 3 其实支持中文变量名，但千万别用）、特殊符号。
• 不能以数字开头：1name 不合法，name1 合法。
• 区分大小写：name 和 Name 是两个不同的变量。
• 不能用 Python 的关键字：比如 if、for、while、class、def 等。Python 会直接报错。
• 命名习惯：Python 社区强烈推荐用下划线命名法——全部小写字母，单词之间用下划线连接。例如 user_name、student_score。JavaScript 常用的驼峰命名法（userName）在 Python 里也不报错，但不符合 Python 社区的惯例，别人看你的代码会觉得奇怪。

合法与不合法的变量名示例

# 合法的变量名
name = '张三'
user_name = '李四'
age2 = 25
_score = 100       # 下划线开头有特殊含义，后面会讲
PI = 3.14159       # 全大写通常表示常量

# 不合法的变量名（会报错）
# 1name = '错误'    # 不能以数字开头
# user-name = '错误' # 不能用连字符
# if = 10           # 不能用关键字
# my name = '错误'   # 不能有空格

Python 的赋值方式比 JavaScript 更灵活

除了普通的单变量赋值，Python 还支持一些简洁的写法：

1. 多重赋值：一行给多个变量赋值

# 同时给三个变量赋值
x, y, z = 10, 20, 30
print(x)  # 10
print(y)  # 20
print(z)  # 30

# 实用场景：交换两个变量的值，不需要临时变量
a = 1
b = 2
a, b = b, a
print(a)  # 2
print(b)  # 1

2. 链式赋值：多个变量赋同一个值

# 三个变量都是 0
count = total = sum = 0
print(count, total, sum)  # 0 0 0

3. 复合赋值运算符

score = 100
score += 10    # 相当于 score = score + 10
score -= 5     # 相当于 score = score - 5
score *= 2     # 相当于 score = score * 2
score /= 3     # 相当于 score = score / 3

# Python 特有的
score //= 2    # 整除赋值
score **= 2    # 幂运算赋值
score %= 3     # 取余赋值

三、数字类型：整数、浮点数、复数

Python 的数字类型比 JavaScript 丰富。

整数（int）

和 JS 不同，Python 的整数没有大小限制。理论上你可以算 1000 位的数字，Python 也不会溢出。这是 Python 在科学计算领域受欢迎的原因之一。

small = 42
big = 123456789012345678901234567890
huge = 2 ** 100   # 2 的 100 次方，一个非常大的数
print(huge)        # 1267650600228229401496703205376

二进制、八进制、十六进制：

binary = 0b1010      # 二进制，十进制为 10
octal = 0o17         # 八进制，十进制为 15
hexadecimal = 0xFF   # 十六进制，十进制为 255
print(binary, octal, hexadecimal)  # 10 15 255

浮点数（float）

浮点数就是带小数点的数字。Python 的浮点数和 JavaScript 一样，基于 IEEE 754 标准，所以也存在精度问题：

print(0.1 + 0.2)  # 0.30000000000000004  —— 跟 JS 一模一样的问题

科学计数法：

speed_of_light = 3e8    # 3 × 10 的 8 次方 = 300000000
tiny = 1.5e-3           # 0.0015
print(speed_of_light)   # 300000000.0
print(tiny)             # 0.0015

复数（complex）

Python 原生支持复数，这在科学计算中非常有用：

z = 3 + 4j
print(z.real)  # 3.0  —— 实部
print(z.imag)  # 4.0  —— 虚部

日常开发基本用不到复数，但知道 Python 有这个能力就行。

算术运算符

运算符	含义	示例	结果
+	加法	10 + 3	13
-	减法	10 - 3	7
*	乘法	10 * 3	30
/	除法（总是得到浮点数）	10 / 3	3.3333333333333335
//	整除（向下取整）	10 // 3	3
%	取余数	10 % 3	1
**	幂运算	2 ** 10	1024

Python 特有的两个运算符：

• //：整除，结果向下取整。JS 没有这个运算符，需要用 Math.floor()。
• **：幂运算。JS 里是 Math.pow() 或 ES7 的 **。

注意 / 和 // 的区别：

print(10 / 3)    # 3.3333333333333335 —— 普通除法，结果总是浮点数
print(10 // 3)   # 3 —— 整除，得到整数部分

类型转换函数

print(int('42'))       # 42 —— 字符串转整数
print(float('3.14'))   # 3.14 —— 字符串转浮点数
print(int(3.9))        # 3 —— 浮点数转整数（直接截断，不是四舍五入）
print(str(100))        # '100' —— 数字转字符串
print(round(3.14159, 2))  # 3.14 —— 四舍五入保留两位小数
print(abs(-10))        # 10 —— 绝对值
print(max(3, 7, 1))    # 7 —— 取最大值
print(min(3, 7, 1))    # 1 —— 取最小值
print(pow(2, 10))      # 1024 —— 和 2 ** 10 一样

四、字符串：文本处理的瑞士军刀

字符串是编程中最常用的数据类型之一。Python 的字符串操作非常强大，而且设计得比 JavaScript 更一致。

创建字符串的四种方式

# 单引号
s1 = '你好，世界'

# 双引号（和单引号完全等价，选一种你喜欢的就行）
s2 = "你好，世界"

# 三引号：可以跨多行
s3 = '''这是第一行
这是第二行
这是第三行'''

# 三双引号也可以
s4 = """这也是
多行字符串"""

和 JavaScript 一样，单引号里可以直接写双引号，双引号里可以直接写单引号，不需要转义：

quote = "他说：'Python 很简单'"
print(quote)  # 他说：'Python 很简单'

字符串的索引（下标）

Python 中字符串的每个字符都有一个编号，从 0 开始。你可以用 字符串[索引] 来获取单个字符：

text = 'Python'
print(text[0])    # 'P' —— 第一个字符
print(text[1])    # 'y' —— 第二个字符
print(text[-1])   # 'n' —— 倒数第一个字符
print(text[-2])   # 'o' —— 倒数第二个字符

负索引是 Python 的一个特色：-1 表示最后一个，-2 表示倒数第二个，依此类推。JS 里获取最后一个字符要写 str[str.length - 1]，Python 的 text[-1] 简洁得多。

字符串切片：截取子串

切片是 Python 字符串操作中最强大的功能。语法：字符串[开始:结束:步长]

text = 'Hello World'

print(text[0:5])     # 'Hello' —— 从索引 0 到索引 5（不包括 5）
print(text[6:])      # 'World' —— 从索引 6 到末尾
print(text[:5])      # 'Hello' —— 从开头到索引 5（不包括 5）
print(text[:])       # 'Hello World' —— 整个字符串的副本

# 步长
print(text[::2])     # 'HloWrd' —— 每隔一个字符取一个
print(text[::-1])    # 'dlroW olleH' —— 反向，相当于反转字符串

切片规则：

• [开始:结束]：包括开始，不包括结束。
• 省略开始：从开头取。
• 省略结束：取到末尾。
• [::-1]：反转整个字符串，这是一个非常常用的技巧。

字符串的常用方法

Python 的字符串方法非常多，这里列出最常用的：

text = '  Hello Python  '

# 大小写转换
print(text.upper())          # '  HELLO PYTHON  ' —— 全部大写
print(text.lower())          # '  hello python  ' —— 全部小写
print(text.title())          # '  Hello Python  ' —— 每个单词首字母大写

# 去除空白
print(text.strip())          # 'Hello Python' —— 去除首尾空白
print(text.lstrip())         # 'Hello Python  ' —— 只去除左侧空白
print(text.rstrip())         # '  Hello Python' —— 只去除右侧空白

# 查找和替换
print(text.find('Python'))   # 8 —— 返回子串的位置，找不到返回 -1
print(text.replace('Python', 'World'))  # '  Hello World  ' —— 替换

# 判断开头和结尾
print(text.startswith('  He'))  # True
print(text.endswith('  '))      # True

# 拆分和拼接
words = '苹果,香蕉,橘子'
print(words.split(','))      # ['苹果', '香蕉', '橘子'] —— 按逗号分割成列表
print(', '.join(['苹果', '香蕉', '橘子']))  # '苹果, 香蕉, 橘子' —— 用逗号拼接列表

# 计数
print('hello hello hello'.count('hello'))  # 3 —— 统计子串出现次数

和 JavaScript 的对比：

• text.upper() 相当于 JS 的 text.toUpperCase()。
• text.strip() 相当于 JS 的 text.trim()。
• text.split(',') 和 JS 一样。
• ','.join(list) 在 JS 里是 list.join(',')——注意调用的对象反过来了。JS 是在数组上调用 join，Python 是在分隔符字符串上调用 join。这是一个很容易搞混的点。

格式化字符串：把变量嵌入到文字中

Python 有三种方式把变量嵌入到字符串中，最推荐的是 f-string（Python 3.6 以上）：

name = '张三'
age = 28
score = 95.5

# 方式一：f-string（最推荐，Python 3.6+）
print(f'我叫{name}，今年{age}岁，成绩是{score}分')

# 方式二：format 方法（旧版，但也很常用）
print('我叫{}，今年{}岁，成绩是{}分'.format(name, age, score))

# 方式三：% 占位符（老式风格，不推荐但可能会在旧代码里看到）
print('我叫%s，今年%d岁，成绩是%.1f分' % (name, age, score))

f-string 的更多用法：

# 可以在花括号里做运算
a = 10
b = 3
print(f'{a} + {b} = {a + b}')      # 10 + 3 = 13
print(f'{a} / {b} = {a / b:.2f}')  # 10 / 3 = 3.33 —— :.2f 表示保留两位小数

# 对齐和填充
print(f'{name:>10}')    # '        张三' —— 右对齐，总宽度 10
print(f'{name:<10}')    # '张三        ' —— 左对齐
print(f'{name:^10}')    # '    张三    ' —— 居中
print(f'{name:*^10}')   # '****张三****' —— 用星号填充

f-string 是 Python 最方便的字符串格式化方式，相当于 JavaScript 的模板字符串（`我叫${name}`）。

五、获取用户输入：input()

input() 函数让程序能接收用户从键盘输入的内容。它相当于 JavaScript 里的 prompt()。

基本用法

# 提示用户输入姓名
name = input('请输入你的名字：')
print(f'你好，{name}！')

程序运行到 input() 时会暂停，等待用户输入。用户输入内容并按回车后，输入的内容以字符串形式返回，存储到 name 变量中。

重要：input() 的返回值永远是字符串

这是最容易出错的地方。即使用户输入的是数字，input() 返回的也是字符串：

age = input('请输入你的年龄：')
print(type(age))  #  —— 是字符串，不是数字！

# 如果要做数学运算，必须先转换
age = int(input('请输入你的年龄：'))
print(f'明年你就{age + 1}岁了')  # 正确，age 现在是整数

type() 函数用来查看变量的类型，相当于 JavaScript 的 typeof。

完整示例：一个简单的计算器

# 简单的加法计算器
print('===== 加法计算器 =====')
num1 = float(input('请输入第一个数字：'))
num2 = float(input('请输入第二个数字：'))
result = num1 + num2
print(f'{num1} + {num2} = {result}')

运行这个程序，终端会依次询问两个数字，然后输出它们的和。用 float() 而不是 int()，因为用户可能输入小数。

六、布尔值与比较运算

布尔值只有两个：True 和 False。注意首字母大写，和 JavaScript 的 true/false（全小写）不同。

比较运算符

Python 的比较运算符和 JavaScript 基本一致：

运算符	含义	示例	结果
==	等于	10 == 10	True
!=	不等于	10 != 5	True
>	大于	10 > 5	True
<	小于	10 < 5	False
>=	大于等于	10 >= 10	True
<=	小于等于	5 <= 3	False

Python 的一个特色：连续比较

# 这个在 JS 里要写成 x > 0 && x < 10
x = 5
print(0 < x < 10)   # True
print(10 < x < 20)  # False

逻辑运算符

Python 使用英文单词而不是符号：

JavaScript	Python	含义
&&	and	并且
||	or	或者
!	not	取反

age = 25
has_ticket = True

# 并且：两个条件都要满足
print(age >= 18 and has_ticket)   # True

# 或者：满足一个即可
print(age < 18 or has_ticket)     # True

# 取反
print(not has_ticket)             # False

Python 的“真值”和“假值”

和 JavaScript 类似，Python 中某些值在条件判断中会被当作 False：

• False
• 0、0.0
• ''（空字符串）
• []（空列表）
• {}（空字典）
• None（相当于 JS 的 null/undefined）

其他所有值都是 True。

if []:
    print('空列表是真值')    # 不会执行
else:
    print('空列表是假值')    # 会执行

None：Python 的“空”

None 是 Python 中表示“没有值”的特殊常量，相当于 JavaScript 的 null 和 undefined 的结合体。

result = None
print(result is None)   # True —— 判断变量是不是 None 用 is，不要用 ==

七、print() 的进阶用法

我们已经用了很多次 print()，但它还有一些实用的参数：

# sep 参数：多个值之间的分隔符（默认是空格）
print('苹果', '香蕉', '橘子')            # 苹果 香蕉 橘子
print('苹果', '香蕉', '橘子', sep=', ')  # 苹果, 香蕉, 橘子
print('苹果', '香蕉', '橘子', sep='-')   # 苹果-香蕉-橘子

# end 参数：末尾追加的内容（默认是换行符 \n）
print('第一行', end='')
print('还是第一行')   # 两行输出在同一行

print('第一行', end='---')
print('第二行')       # 输出：第一行---第二行

八、本篇动手练习

练习 1：个人信息卡片

新建 practice2-1.py，用 input() 获取用户的姓名、年龄、城市，然后用 f-string 格式化输出一张个人信息卡片。

练习 2：温度转换器

新建 practice2-2.py，编写一个摄氏温度转华氏温度的程序。公式：华氏度 = 摄氏度 × 9/5 + 32。用户输入摄氏度，输出对应的华氏度，保留一位小数。

练习 3：字符串操作练习

新建 practice2-3.py，输入一个英文句子，完成以下操作：

• 全部转为大写并输出
• 统计某个字母出现的次数
• 把句子里的某个词替换成另一个词
• 把句子分割成单词列表并输出

练习 4：计算圆的面积和周长

新建 practice2-4.py，用户输入圆的半径，输出圆的面积（π × 半径²）和周长（2 × π × 半径）。π 可以用 3.14159，或者用 import math 然后 math.pi。结果保留两位小数。

九、本篇小结

这一篇你系统学习了 Python 的基础语法：

• 变量：不需要声明关键字，命名用下划线风格。支持多重赋值和链式赋值。
• 数字类型：int（无限精度）、float（有精度问题）、complex（复数）。运算符中 // 整除和 ** 幂运算是 Python 特有的。
• 字符串：索引（支持负数）、切片（[start:end:step]）、丰富的内置方法（upper、strip、split、join 等）。f-string 是最推荐的格式化方式。
• input()：获取用户输入，返回值永远是字符串，需要数学运算时记得转换类型。
• 布尔值：True 和 False（首字母大写）。比较运算符和 JS 基本一致，逻辑运算符用 and、or、not。
• print()：sep 参数控制分隔符，end 参数控制结尾字符。

你现在已经能用 Python 写出和用户交互的小程序了。下一篇，我们学习条件判断和循环——if/elif/else、for 循环、while 循环，以及 Python 特有的循环控制方式。

下一篇预告

下一篇——《条件判断与循环——if、for、while》：详细讲解 Python 的分支结构和循环结构。和 JavaScript 的差异：elif 代替 else if、for...in 的使用方式、range() 函数的完整用法、while 循环和 break/continue。还有 Python 特有的 for...else 结构。

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