02 基础语法

📋 资料说明

来源：课程 day01 后半 ~ day02
笔记：尚硅谷大模型技术之Python1.0.docx 第 2~3 章
每日一考：day01.md(7题)、day02_答案.md(3题)
视频：❌ 跳过（约 36 个视频）

🟢 🤖 AI 替代率：99%

为什么是这个水平：

本节涉及的所有内容——变量声明、数据类型、运算符、输入输出——都是确定性语法规则，没有任何设计决策或判断余地。AI 在训练数据中见过数亿行 Python 代码，对这些基础语法的生成准确率接近 100%。无论是代码示例、语法解释还是练习题，AI 都可以稳定输出正确结果。

唯一需要人类参与的可能是：type() 函数在不同场景下的输出结果判断，以及位运算等不常用的知识——这些属于"知道存在即可、用时查阅"的范畴。

👤 人工干预率：1%

几乎无需人工干预。建议：理解不同语言之间的语法差异（如 Python 的 // 是整除，Java 的 // 是注释），这一条在实际编码中很少出错。

1. 注释

python

# 单行注释：使用 # 号

"""
多行注释：使用三个双引号
可以写多行说明
"""

'''
三个单引号也可以
'''

2. 变量

变量的定义

python

# Python 是动态类型语言，变量不需要声明类型
name = "Alice"      # 字符串
age = 25            # 整数
height = 1.75       # 浮点数
is_student = True   # 布尔值

# 变量重新赋值可以改变类型（不推荐在正式代码中这样做）
age = "二十五"      # 从 int 变为 str

变量的内存模型

python

# Python 中的变量本质上是"标签"（引用），而非"盒子"
a = 10      # 变量 a 指向对象 10
b = a       # 变量 b 指向同一个对象 10
a = 20      # 变量 a 指向新对象 20，b 仍指向 10

print(b)    # 10

标识符命名规则

规则	说明	示例
组成	字母、数字、下划线	`my_var`, `var1`, `_private`
数字开头	❌ 不允许	`1var` ❌
区分大小写	`name` 和 `Name` 不同	✅
关键字	不能使用 Python 保留字	`if`, `for`, `class` ❌
约定	变量用小写+下划线	`user_name` ✅

Python 中的关键字列表：

python

import keyword
print(keyword.kwlist)
# ['False', 'None', 'True', 'and', 'as', 'assert', 'async', 'await', ...]

常量约定

Python 没有真正的常量。通常用全大写命名表示"请勿修改"：

python

PI = 3.14159
MAX_CONNECTIONS = 100

3. 数据类型

基本数据类型

类型	名称	示例	说明
`int`	整数	`10`, `-5`, `0`	任意大小（不限长度）
`float`	浮点数	`3.14`, `1.5e10`	双精度浮点
`bool`	布尔值	`True`, `False`	注意大写开头
`str`	字符串	`"Hello"`, `'World'`	单引号或双引号均可
`NoneType`	空值	`None`	表示"没有值"

整数类型

python

# Python 整数支持任意精度
a = 42
b = 9999999999999999999999999999999  # 大整数没问题

# 不同进制表示
print(0b1010)   # 二进制 → 10
print(0o12)     # 八进制 → 10
print(0xA)      # 十六进制 → 10

# 进制转换
print(bin(10))   # '0b1010'
print(oct(10))   # '0o12'
print(hex(10))   # '0xa'

浮点数类型

python

# 浮点数精度问题（所有编程语言共有）
print(0.1 + 0.2)        # 0.30000000000000004
print(round(0.1 + 0.2, 1))  # 0.3

# 科学计数法
print(1.5e10)   # 15000000000.0
print(1.5e-10)  # 0.00000000015

布尔类型

python

# 布尔值实质上是整数的子类：True=1, False=0
print(True + True)      # 2
print(False * 10)       # 0

# 布尔转换
print(bool(1))      # True
print(bool(0))      # False
print(bool(""))     # False
print(bool("abc"))  # True
print(bool([]))     # False  （空容器为 False）

字符串类型

python

# 三种表示方式
s1 = '单引号'
s2 = "双引号"
s3 = """三引号：支持
换行"""

# 转义字符
print("Hello\nWorld")   # 换行
print("Tab\there")      # 制表符
print("她说：\"你好\"") # 转义双引号

# 原始字符串
print(r"C:\Users\name")  # 不转义：C:\Users\name

类型转换

python

# 转换为整数
print(int(3.14))     # 3（直接截断，不四舍五入）
print(int("42"))     # 42

# 转换为浮点数
print(float(3))      # 3.0
print(float("3.14")) # 3.14

# 转换为字符串
print(str(42))       # "42"
print(str(3.14))     # "3.14"

# 转换为布尔值
print(bool(1))       # True
print(bool(0))       # False

类型判断

python

print(type(10))          # <class 'int'>
print(type("hello"))     # <class 'str'>
print(isinstance(10, int))  # True

4. 运算符

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（浮点）	`10 / 3`	`3.333...`
`//`	整除	`10 // 3`	`3`
`%`	取余	`10 % 3`	`1`
`**`	幂运算	`2 ** 3`	`8`

Python vs Java/JS 差异：
Python 的 // 是整除（Java 和 JS 的 / 在整数操作时就是整除）
Python 的 / 总是返回浮点数（Java 需要手动转换为 float）
Python 的 ** 表示幂（Java 用 Math.pow()，JS 可用 ** 也可用 Math.pow()）

赋值运算符

python

x = 10
x += 3      # x = x + 3
x -= 3      # x = x - 3
x *= 3      # x = x * 3
x /= 3      # x = x / 3
x //= 3     # x = x // 3
x %= 3      # x = x % 3
x **= 3     # x = x ** 3

比较运算符

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	`10 <= 5`	`False`

Python 特性：支持链式比较
python
print(1 < 3 < 5)   # True（等价于 1 < 3 and 3 < 5）
1

逻辑运算符

运算符	含义	示例	结果
`and`	与	`True and False`	`False`
`or`	或	`True or False`	`True`
`not`	非	`not True`	`False`

Python vs Java/JS 差异：
Python 用 and or not（单词）
Java 用 && || !（符号）
JS 两种方式都支持

成员运算符

python

print("a" in "abc")         # True
print("x" not in "abc")     # True
print(10 in [1, 2, 3])      # False

身份运算符

python

a = [1, 2, 3]
b = [1, 2, 3]
c = a

print(a == b)   # True  （值相等）
print(a is b)   # False （不同对象）
print(a is c)   # True  （同一对象）

# 小整数缓存（-5~256）
x = 256
y = 256
print(x is y)   # True（Python 缓存了小整数）

运算符优先级（从高到低）

**                          # 幂运算
+x, -x, ~x                 # 正负号、按位取反
*, /, //, %                # 乘除取余
+, -                       # 加减
<<, >>                     # 移位
&                          # 按位与
^                          # 按位异或
|                          # 按位或
==, !=, >, <, >=, <=      # 比较
not                        # 逻辑非
and                        # 逻辑与
or                         # 逻辑或

5. 输入与输出

print 输出

python

# 基本输出
print("Hello World")

# 输出多个值（自动空格分隔）
print("Name:", "Alice", "Age:", 25)
# Name: Alice Age: 25

# 修改分隔符
print("a", "b", "c", sep="-")
# a-b-c

# 修改结束符（默认换行）
print("Hello", end=" ")
print("World")
# Hello World

# 输出到文件
with open("output.txt", "w") as f:
    print("写入文件", file=f)

格式化输出

python

name = "Alice"
age = 25

# 方式一：f-string（Python 3.6+，推荐）
print(f"Name: {name}, Age: {age}")
# Name: Alice, Age: 25

# 数字格式化
price = 3.14159
print(f"Price: {price:.2f}")     # Price: 3.14
print(f"Percent: {0.85:.1%}")    # Percent: 85.0%

# 方式二：format()
print("Name: {}, Age: {}".format(name, age))
print("Name: {n}, Age: {a}".format(n=name, a=age))

# 方式三：% 格式化（类 C 风格）
print("Name: %s, Age: %d" % (name, age))

input 输入

python

name = input("请输入名字: ")
print(f"你好, {name}")

# input 返回的是字符串，需要类型转换
age = int(input("请输入年龄: "))
print(f"明年你 {age + 1} 岁")

6. 练习题

练习 1：变量交换

不使用第三个变量，交换两个变量的值。

练习 2：类型转换

输入一个浮点数（如 3.14），分别输出它的整数部分、小数部分和字符串形式。

练习 3：计算器

输入两个数和一个运算符（+ - * /），输出计算结果。

参考答案

练习 1：

python

a, b = 10, 20
a, b = b, a  # Python 特有的多重赋值交换
print(a, b)  # 20 10

练习 2：

python

num = float(input("请输入浮点数: "))
print(f"整数部分: {int(num)}")
print(f"小数部分: {num - int(num)}")
print(f"字符串: {str(num)}")

练习 3：

python

a = float(input("第一个数: "))
b = float(input("第二个数: "))
op = input("运算符 (+ - * /): ")

if op == "+":
    print(f"{a} + {b} = {a + b}")
elif op == "-":
    print(f"{a} - {b} = {a - b}")
elif op == "*":
    print(f"{a} * {b} = {a * b}")
elif op == "/":
    print(f"{a} / {b} = {a / b}")

02 基础语法 ​

📋 资料说明 ​

🟢 🤖 AI 替代率：99% ​

👤 人工干预率：1% ​

1. 注释 ​

2. 变量 ​

变量的定义 ​

变量的内存模型 ​

标识符命名规则 ​

常量约定 ​

3. 数据类型 ​

基本数据类型 ​

整数类型 ​

浮点数类型 ​

布尔类型 ​

字符串类型 ​

类型转换 ​

类型判断 ​

4. 运算符 ​

算术运算符 ​

赋值运算符 ​

比较运算符 ​

逻辑运算符 ​

成员运算符 ​

身份运算符 ​

运算符优先级（从高到低） ​

5. 输入与输出 ​

print 输出 ​

格式化输出 ​

input 输入 ​

6. 练习题 ​

练习 1：变量交换 ​

练习 2：类型转换 ​

练习 3：计算器 ​

02 基础语法

📋 资料说明

🟢 🤖 AI 替代率：99%

👤 人工干预率：1%

1. 注释

2. 变量

变量的定义

变量的内存模型

标识符命名规则

常量约定

3. 数据类型

基本数据类型

整数类型

浮点数类型

布尔类型

字符串类型

类型转换

类型判断

4. 运算符

算术运算符

赋值运算符

比较运算符

逻辑运算符

成员运算符

身份运算符

运算符优先级（从高到低）

5. 输入与输出

print 输出

格式化输出

input 输入

6. 练习题

练习 1：变量交换

练习 2：类型转换

练习 3：计算器