20220320
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fd7dbc39be
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0a6426a448
@ -40,7 +40,7 @@
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## 二.基础知识
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## 二.基础知识
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1. 数据类型和变量
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### 1. 数据类型和变量
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1.1 整数
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1.1 整数
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@ -64,10 +64,122 @@
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表示的字符串内容是:
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表示的字符串内容是:
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>I'm "OK"!
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>I'm "OK"!
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如果字符串里面有很多字符都需要转义,就需要加很多\,为了简化,Python还允许用r''表示''内部的字符串默认不转义,可以自己试试:
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> print(r'\\\t\\')
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如果字符串内部有很多换行,用\n写在一行里不好阅读,为了简化,Python允许用'''...'''的格式表示多行内容,可以自己试试:
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print('''line1
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... line2
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... line3''')
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line1
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line2
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line3
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1.4 布尔值
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布尔值和布尔代数的表示完全一致,一个布尔值只有True、False两种值,要么是True,要么是False,在Python中,可以直接用True、False表示布尔值(请注意大小写),也可以通过布尔运算计算出来.
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布尔值可以用and、or和not运算。
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布尔值经常用在条件判断中,比如:
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if age >= 18:
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print('adult')
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else:
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print('teenager')
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1.5 空值
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空值是Python里一个特殊的值,用None表示。None不能理解为0,因为0是有意义的,而None是一个特殊的空值。
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此外,Python还提供了列表、字典等多种数据类型,还允许创建自定义数据类型,我们后面会继续讲到。
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1.6 **变量**
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变量的概念基本上和初中代数的方程变量是一致的,只是在计算机程序中,变量不仅可以是数字,还可以是任意数据类型。
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变量在程序中就是用一个变量名表示了,变量名必须是大小写英文、数字和_的组合,且不能用数字开头,在Python中,等号=是赋值语句,可以把任意数据类型赋值给变量,同一个变量可以反复赋值,而且可以是不同类型的变量。
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最后,理解变量在计算机内存中的表示也非常重要。当我们写:
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>a = 'ABC'
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时,Python解释器干了两件事情:
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在内存中创建了一个'ABC'的字符串;
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在内存中创建了一个名为a的变量,并把它指向'ABC'。
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也可以把一个变量a赋值给另一个变量b,这个操作实际上是把变量b指向变量a所指向的数据,例如下面的代码:
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a = 'ABC'
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b = a
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a = 'XYZ'
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print(b)
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最后一行打印出变量b的内容到底是'ABC'呢还是'XYZ'?如果从数学意义上理解,就会错误地得出b和a相同,也应该是'XYZ',但实际上b的值是'ABC'
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**1.7 常量**
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所谓常量就是不能变的变量,比如常用的数学常数π就是一个常量。在Python中,通常用全部大写的变量名表示常量:
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>PI = 3.14159265359
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但事实上PI仍然是一个变量,Python根本没有任何机制保证PI不会被改变,所以,用全部大写的变量名表示常量只是一个习惯上的用法,如果你一定要改变变量PI的值,也没人能拦住你。
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在Python中,有两种除法,一种除法是"/","/"除法计算结果是浮点数,即使是两个整数恰好整除,结果也是浮点数;
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还有一种除法是"//",称为地板除,两个整数的除法仍然是整数.
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1.4
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### 2、字符串和编码
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**2.1 字符编码**
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我们已经讲过了,字符串也是一种数据类型,但是,字符串比较特殊的是还有一个编码问题。
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因为计算机只能处理数字,如果要处理文本,就必须先把文本转换为数字才能处理。最早的计算机在设计时采用8个比特(bit)作为一个字节(byte),所以,一个字节能表示的最大的整数就是255(二进制11111111=十进制255),如果要表示更大的整数,就必须用更多的字节。比如两个字节可以表示的最大整数是65535,4个字节可以表示的最大整数是4294967295。
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由于计算机是美国人发明的,因此,最早只有127个字符被编码到计算机里,也就是大小写英文字母、数字和一些符号,这个编码表被称为ASCII编码,比如大写字母A的编码是65,小写字母z的编码是122。
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但是要处理中文显然一个字节是不够的,至少需要两个字节,而且还不能和ASCII编码冲突,所以,中国制定了GB2312编码,用来把中文编进去。
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你可以想得到的是,全世界有上百种语言,日本把日文编到Shift_JIS里,韩国把韩文编到Euc-kr里,各国有各国的标准,就会不可避免地出现冲突,结果就是,在多语言混合的文本中,显示出来会有乱码。
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因此,Unicode字符集应运而生。Unicode把所有语言都统一到一套编码里,这样就不会再有乱码问题了。
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Unicode标准也在不断发展,但最常用的是UCS-16编码,用两个字节表示一个字符(如果要用到非常偏僻的字符,就需要4个字节)。现代操作系统和大多数编程语言都直接支持Unicode。
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现在,捋一捋ASCII编码和Unicode编码的区别:ASCII编码是1个字节,而Unicode编码通常是2个字节。
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字母A用ASCII编码是十进制的65,二进制的01000001;
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字符0用ASCII编码是十进制的48,二进制的00110000,注意字符'0'和整数0是不同的;
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汉字中已经超出了ASCII编码的范围,用Unicode编码是十进制的20013,二进制的01001110 00101101。
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你可以猜测,如果把ASCII编码的A用Unicode编码,只需要在前面补0就可以,因此,A的Unicode编码是00000000 01000001。
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新的问题又出现了:如果统一成Unicode编码,乱码问题从此消失了。但是,如果你写的文本基本上全部是英文的话,用Unicode编码比ASCII编码需要多一倍的存储空间,在存储和传输上就十分不划算。
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所以,本着节约的精神,又出现了把Unicode编码转化为“可变长编码”的UTF-8编码。UTF-8编码把一个Unicode字符根据不同的数字大小编码成1-6个字节,常用的英文字母被编码成1个字节,汉字通常是3个字节,只有很生僻的字符才会被编码成4-6个字节。如果你要传输的文本包含大量英文字符,用UTF-8编码就能节省空间:
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字符|ASCII|Unicode|UTF-8
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--|:--:|--:|--:
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A| 01000001| 00000000 01000001| 01000001
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中| x| 01001110 00101101| 11100100 10111000 10101101
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从上面的表格还可以发现,UTF-8编码有一个额外的好处,就是ASCII编码实际上可以被看成是UTF-8编码的一部分,所以,大量只支持ASCII编码的历史遗留软件可以在UTF-8编码下继续工作。
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搞清楚了ASCII、Unicode和UTF-8的关系,我们就可以总结一下现在计算机系统通用的字符编码工作方式:
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在计算机内存中,统一使用Unicode编码,当需要保存到硬盘或者需要传输的时候,就转换为UTF-8编码。
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用记事本编辑的时候,从文件读取的UTF-8字符被转换为Unicode字符到内存里,编辑完成后,保存的时候再把Unicode转换为UTF-8保存到文件:
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