PYTHON LESSON 003
数字与文字的类型密码
分清 int、float、str 三种常用类型，熟练使用算术运算。
00 · 学习目标
这一课要解决什么？
学完后，你应该能够
- int 整数与 float 小数
- + - * / 算术运算
- type() 查看数据类型
01 · 核心概念
数据类型与算术运算
数据类型规定一类值的表示方式和可执行操作。表达式由值、变量和运算符组成，求值后产生结果；int、float、str、bool 的可用运算并不相同。
数据类型表达式求值算术运算符布尔值GESP Python 1 级 · 基本数据类型GESP Python 1 级 · 基本运算一级只要求数字、字符串和布尔类型的基础使用；容器类型留到后续等级系统学习。
02 · 语法与规则
先记住这 3 条，再开始写程序
int 整数与 float 小数先准确读出这条写法的结构与作用。
+ - * / 算术运算换一组最小数据，手工推演一次结果。
type() 查看数据类型再用边界值或反例确认它的适用条件。
03 · 完整实例
代码、运行结果和解释放在一起看
# 文具店收银小助手
pencil = 2.5 # 一支铅笔 2.5 元（float 小数）
notebook = 6 # 一本笔记本 6 元（int 整数）
pencil_count = 3
notebook_count = 2
total = pencil * pencil_count + notebook * notebook_count
print("铅笔：", pencil_count, "支，共", pencil * pencil_count, "元")
print("笔记本：", notebook_count, "本，共", notebook * notebook_count, "元")
print("合计：", total, "元")
print("付 20 元，应找回：", 20 - total, "元")铅笔： 3 支，共 7.5 元 笔记本： 2 本，共 12 元 合计： 19.5 元 付 20 元，应找回： 0.5 元
整数与小数混合运算时，结果自动变成小数（float）。
04 · 逐步理解
每一步只解决一个问题
- 01
数字两兄弟 int 和 float
int 是没有小数点的整数，float 是带小数点的数。价格、身高、体重常用 float；个数、次数、年龄常用 int。str 是文字，即使长得像数字也不能直接计算。
price = 2.5 count = 3 - 02
算术运算四件套
+ 加、- 减、* 乘、/ 除。注意乘号用星号、除号用斜杠。/ 的结果总是小数，哪怕正好除尽：10 / 2 得到 5.0。
print(7 + 3, 7 - 3, 7 * 3, 7 / 3) - 03
给商品贴价格标签
用变量给每种商品定价：铅笔 2.5 元是 float，笔记本 6 元是 int。变量名用英文单词，看到 pencil 就知道是铅笔，比 a、b、c 清楚得多。
pencil = 2.5 notebook = 6 - 04
算出每样商品小计
单价乘数量就是小计。pencil * 3 是 7.5（小数乘整数得小数），notebook * 2 是 12。先心算一遍，再和程序对答案。
print(pencil * pencil_count) - 05
合计与找零
两个小计相加得合计 19.5，20 元减合计得找零 0.5。算式里可以混合使用变量和数字，运算顺序和数学课一样：先乘除后加减。
total = pencil * pencil_count + notebook * notebook_count - 06
用 type() 当侦探
想知道一个变量是什么类型？type() 会告诉你答案。分别查看 pencil、notebook、total，想一想：为什么合计变成了 float？
print(type(pencil)) print(type(notebook))
05 · 练习与检验
自己写出来，才算真正学会
- 1运行收银程序并核对账单
- 2修改商品单价和数量
- 3用 type() 查看每个变量的类型
- 4再加一种商品重新结账
06 · 完整知识
继续理解定义、规则和适用边界
第一次学习先完成上面的六个步骤；需要查定义、核对规则、分析误区或理解“为什么”时，再展开对应知识章。
Python 基础程序执行、输入输出、变量与数据类型从一条语句怎样执行开始，系统掌握 print、input、变量、对象、类型与显式转换。＋
正式定义
Python 程序由语句和表达式组成，通常按从上到下的顺序执行。变量名通过赋值绑定到对象；对象有类型和值。input() 始终返回 str，是否转换成 int 或 float 必须由题意决定。
必须掌握
- print(*objects, sep=' ', end='\n') 可以控制对象之间的分隔符和末尾字符。
- input(prompt) 读取一行并去掉行末换行符，返回值一定是字符串。
- 赋值符号 = 建立或更新名字与对象的绑定；== 才是相等比较。
- 核心标量类型包括 int、float、bool、str 和 NoneType；bool 是 int 的子类，但语义上应当用于真假判断。
- int、float、str、bool 可做显式类型转换；转换可能失败，不能把任意文本直接当数字。
- 注释以 # 开始；规范的变量名应表达含义，不能使用关键字。
常见误区
- 把 input() 的结果直接与整数相加
- 混淆 = 与 ==
- 用 float 表示必须精确的十进制金额却不考虑误差
- 变量名覆盖 print、list 等内置名称
适用边界
- 课程先讲同步的文本输入输出；文件、网络、图形界面和异步输入分别在对应章节说明。
- Python 的变量没有固定类型，但对象有类型；这不等于程序可以随意混用类型。
Python 基础运算符、表达式与优先级完整区分算术、比较、逻辑、成员、身份和位运算，并用优先级表消除歧义。＋
正式定义
表达式求值得到一个值。运算符规定如何组合操作数；当一个表达式含多个运算符时，优先级和结合方向决定求值顺序，括号可以明确改变顺序。
必须掌握
- / 总是得到浮点结果；// 是向负无穷方向取整的整除；% 与 // 满足 a == (a // b) * b + a % b。
- 比较可以链式书写，如 0 <= x < 10；and/or 会短路并返回最后求值的操作数，不一定返回 bool。
- == 比较值是否相等，is 比较是否为同一个对象；判断 None 应写 is None。
- in/not in 做成员测试；对 dict 测试的是键。
- 位运算作用于整数的二进制位；负整数按无限长二进制补码语义理解。
- 复杂表达式即使能靠优先级正确运行，也应使用括号表达意图。
常见误区
- 把 // 当成简单截断
- 用 is 比较数字或字符串的值
- 忘记 and 的优先级高于 or
- 连续位移、比较和逻辑运算却不加括号
适用边界
- 浮点数比较受二进制表示误差影响，需要按问题选择容差。
- 运算符可由自定义类重载，因此相同符号对不同类型可能有不同语义。
程序组织类、对象、属性与方法理解对象模型和封装边界，用类表达有状态的实体，而不是把所有程序都强行改成类。＋
正式定义
类描述一类对象的数据与行为；实例是类创建的具体对象。实例方法的第一个参数通常命名为 self，用来访问当前实例；__init__ 在实例创建后负责初始化状态。
必须掌握
- 实例属性通常在 __init__ 中通过 self.name = value 建立。
- 实例方法通过 object.method() 调用；Python 会自动把实例绑定给 self。
- 类属性由实例共享，实例属性属于单个对象；同名实例属性会遮蔽类属性。
- __repr__ 面向开发与调试，__str__ 面向用户显示；特殊方法应遵守其协议。
- 继承表达“是一种”关系，组合表达“拥有一个”关系；能用组合清晰表达时不要滥用继承。
- 对象相等默认仍是身份比较；需要按内容相等时要定义相应协议。
常见误区
- 在方法中漏写 self
- 把每个实例独有的可变数据写成类属性
- 只为包装几个无状态函数而建类
- 继承层次过深导致行为难以追踪
适用边界
- 课程使用普通类解释对象模型；dataclass、property、抽象基类和元类是后续工程工具。
- 算法题常用函数和基本容器更直接，不要求为了“面向对象”而增加结构。
完整速查Python 关键字、内置名称与语法速查集中查阅 Python 3.12 的 35 个硬关键字、4 个软关键字和课程常用内置函数，避免知识碎片化。＋
正式定义
关键字是 Python 语法保留的词，不能作为普通标识符；软关键字只在特定语法位置有特殊含义。内置名称由 builtins 模块提供，可以直接使用，但仍可能被同名变量遮蔽。
必须掌握
- Python 3.12 有 35 个硬关键字；False、None、True 首字母大写。
- match、case、_、type 是软关键字，只在对应模式匹配或类型参数语法环境中特殊。
- 内置函数无需 import，但不要把变量命名为 list、str、sum、max、input 等。
- help(name) 查看运行时帮助，dir(object) 查看可用名称，type(object) 查看类型。
- 内置异常类也是内置名称；捕获异常时应使用具体异常类型。
- 本站课程运行基线是 Python 3.12，跨版本新增语法必须先核对目标运行环境。
常见误区
- 把内置名称误称为关键字
- 用 list = [] 遮蔽 list()
- 照搬其他 Python 版本的关键字表
- 见到陌生函数名就假定无需导入
适用边界
- 本页完整列出语言关键字，并列出课程实际依赖的内置函数；Python 的全部内置异常类和对象协议应按具体错误与主题查阅。
- 第三方库 API 不属于 Python 语言本身，也不属于内置名称。
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