1. Python中的基本資料型別、運算、變數
本文利用的是Python 3.x版本，建議學習3.x版本
Python中的基本資料型別、運算、變數
1. 基本資料型別
1.1 整數
py 可以處理任意大小的整數，例如 123 ， 123456789132456 ，任意大小，而像 C ， Java 等這種語言對整數大小是有要求的，換句話說就是大小是確定的，例如 C 中的 int 一般是 4 個位元組，範圍是 -2147483648~+2147483647 ，至於為什麼 py 可以這樣，因為 py 內部會根據數的大小進行調整空間，讓空間可以儲存的下這個資料，因此沒有人會說 py 的 int 是 4 個位元組（實際上比 4 大很多）。
print(type(3)) #會輸出資料型別int
1.2 浮點數
其實就可以理解浮點數是實數，浮點數在計算機內部是以科學記數法表示的，要記住的就是浮點數的運算是有誤差的，而整數的運算是永遠精確的！！例如，你可以執行以下程式碼，看看結果是不是和你想的一樣
print(1.5-1.4)
可能會出現下圖的結果，這就是因為浮點數不是精確的
1.3 字串
用 " 或 ' 括起來的字元，就是字串，如果字串內部有 ' ，則可以用 " 括起來還可以用轉義符號反斜槓，以下是例項
print('hello')
print("hello")
print("I'am ")
print('\'')
print("'\"")
# \n是換行，如果\n在字串裡不方便閱讀，還可以寫成如下形式
print('''line1
line2
line3''')
# 等價於
print('line1\nline2\nline3')
# print函式預設會輸出後換行，關於print的具體用法之後再說
1.4 布林值
布林值是 True 或 False ，要麼為真要麼為假，例如 (10<5) 這個式子是不正確的，則這個式子的布林值是 False 。一般布林值和布林運算用在判斷表示式中
and，or，not 是三個布林運算的操作符。 True and False 的結果為 False ，就是說用 and 運算的布林值，只要有一個是 False ，則結果為 False ，必須全為 True ，才能為 True ， True or False 的結果為 True ，用 or 運算的布林值只要有一個為 True ，則結果為 True ，全為 False 時結果才是 False ， not False 的結果是 True ， not 用來取反。例如以下程式碼
print(True or False) print(True and False) print(not True)
以下是布林運算真值表，包含了上面描述的情況。
1.5 空值
空值是 py 裡一個特殊的值，用 None 表示。 None 不能理解為 0 ，因為 0 是有意義的，而 None 是一個特殊的空值。
總結
以上是 py 的基本資料型別，此外 py 還提供了列表、字典等多種資料型別，還允許建立自定義資料型別，以後會涉及到。
2. 表示式運算
有了資料以後，我們還得對資料進行運算以得到我們想要的結果。資料物件和操作符結合後，組成了表示式，一個簡單的表示式為 2 + 3 兩個運算元，一個操作符。以下是基本的數的運算操作符
1 + 2 #和 1 - 2 #差 1 * 2 #積 #以上的結果都是int，如果其中有一個數為float，則結果為float 1 / 2 #商，結果是float 3 % 2 #模運算，也就是求餘數 5 // 2 #整除運算，結果是2 2**3 #乘法運算，結果是8
以下是測試圖片
3. 變數
3.1 什麼是變數
變數基本和代數中變數是一個意思，例如我們在方程中最常用的 x 。只不過在計算機中變數可以代表各種各樣的資料型別。
變數在程式中就是用一個變數名錶示了，變數名必須是大小寫英文、數字和_的組合，且不能用數字開頭。在程式語言中，等號 = 不再是數學上相等的概念了，而是賦值的意思，也可以說是分配值，例如以下程式碼
pi = 3.14159
左邊的 pi 代表變數，右邊的 3.14159 代表值，將值利用 = 賦予給變數 pi ，這就是以上程式碼的含義。值儲存在計算機的記憶體中，可以看成是將這個值和一個名字進行了繫結，當我們需要使用這個值的時候，只需使用 pi 即可。就像我們每個人都有名字一樣，一個名字對應了一個人（不考慮重名）。
為什麼要給值一個名字呢，為了我們使用方便，例如
pi = 3.14159 r = 2.2 area = pi*(r**2) ##計算圓的面積
不用每次都使用 3.14159 ，而且顧名思義，變數是會發生變化的，在程式執行中途可能發生變化，我們無法提前預知，所以這個時候更加展現出了變數的作用。我們看以下程式碼
x = 5 x = x + 1 print(x) #結果為6
如果按照數學上的理解 x=x+1 是不成立，但是在計算機中 = 是賦值號，所以這個式子的意思是將 x+1 的值賦予給 x ， x+1 的值是 6 ，所以最後將 6 賦予給 x ，所以 x 最終的結果為 6
3.2 改變變數的值
我們可以重新繫結變數和值，使用一個賦值式子即可，例如
x = 6 print(x) x = 5 print(x) #輸出為6和5
現在 x 和 5 繫結在了一起， 6 這個值依然儲存在計算機的記憶體中，但是可能沒有變數和其繫結，所以我們再也不能使用這值了，就算我們新分配一個 6 給 x ，這個 6 也不是之前的 6 了。所以可以說之前這個 6 是一個廢值， py 內部會有垃圾回收機制，檢測到這個值是垃圾後，會回收這塊空間供之後分配的值使用。我畫了以下的圖便於理解。
我們也可以將 x 繫結為其他資料型別，例如
x = 5 x = True
如果讀者會類似於 C 或 Java （靜態語言）的語言的話，會覺得如上的寫法不可思議，會報錯，但是在 py 這就可以使用，因為 x 僅僅是一個名字，和哪個值繫結完全取決於我們，但是不建議這樣更改繫結的資料型別，最好從始至終讓變數保持一種資料型別。
例如兩個人合作寫程式碼，第一個人開始將 x 作為 int 使用，後來當作字串使用，第二個人在閱讀第一個人寫的程式碼時，稍有不慎就會將 x 的資料型別搞錯，從而帶來不必要的麻煩。
最後
以上只是快速理解和學習的入門級知識，不涉及深入的理解，例如動態語言、物件、引用等概念，可以自己搜尋瞭解。不過建議學習時，首先有一個總體的把握，首先理解這是個什麼東西，等大致都清楚後，再深究細節，這樣的學習方法我認為比較好。不然一上來就深究細節，對於已經入門的同學來說倒沒什麼，要是還沒入門就深究細節，怕是要勸退。
題外話，知識本來就應該反覆的學習，溫故而知新，一層層的學習。先搞清楚這是什麼，怎麼來的，有什麼用，這樣學習起來不會迷茫。國內的教學，例如數學方面，有些不好的地方在於，上來就是公式，定理，而忘了最根本的問題，為什麼會有這個公式？這個公式有什麼用？（不是做題），例如矩陣的特徵值，特徵向量，可以用來解決生態系統中的動力方程的問題。這樣學起來恐怕就不會那麼迷茫了吧~
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