变量与数据类型

🎯 什么是变量？

变量就像你家里的储物盒，用来存放东西。在编程中，变量用来存放数据。

想象一下：

• 你在盒子上贴个标签"名字"，里面放一张纸条写着"小明"
• 你在另一个盒子上贴"年龄"，里面放一张纸条写着"18"
• 这样你就能随时找到这些信息了

什么是变量？ 变量就是给数据起个名字，方便我们记住和使用。就像你给文件起名字一样，report.docx 比 新建文档.docx 更容易理解里面是什么。

# 创建一个变量
name = "小明"
age = 18

生活类比：

• 变量名（name）就像盒子上的标签，告诉你里面装的是什么
• 变量值（"小明"）就是盒子里的实际内容
• = 这个符号表示"把右边的值放进左边的盒子"，不是数学里的"等于"

小提示

变量名就像人的名字，起得好别人一看就知道是什么意思。age 比 a 好，user_name 比 un 好。

🏷️ 变量命名规则

就像给孩子起名字有规矩一样，给变量起名字也有规则：

# ✅ 正确的命名
my_name = "张三"
age2 = 20
_private = "私有"
userName = "李四"

# ❌ 错误的命名
2age = 20        # 不能以数字开头（就像名字不能以数字开头）
my-name = "张三"  # 不能使用连字符（Python 会以为这是减法）
class = "一班"    # 不能使用关键字（关键字是 Python 的"保留字"）

什么是关键字？ 关键字是 Python 语言自己用的词，比如 if、for、class 等。就像你不能给孩子起名叫"法律"一样，变量名不能用这些词。

命名建议

• 使用有意义的名称：age 比 a 更好，一眼就知道是年龄
• 多个单词用下划线连接：user_name（推荐）或 userName（也可以）
• 使用小写字母：Python 习惯用小写

📊 数据类型

什么是数据类型？ 就像现实中有不同的容器装不同的东西（水杯装水，饭盒装饭），Python 也有不同的数据类型来存放不同类型的数据。

Python 有几种基本的数据类型：

1. 字符串（str）- 文本

什么是字符串？ 字符串就是文字，比如你的名字、一句话、一段话。在 Python 里，用引号（单引号或双引号）包起来的就是字符串。

# 用引号包围的内容就是字符串
name = "Python"
message = '你好，世界！'
long_text = """这是
多行
文本"""

# 字符串操作
print("Hello" + " " + "World")  # 拼接：Hello World（就像把两句话连起来）
print("Ha" * 3)                  # 重复：HaHaHa（就像回声）
print(len("Python"))             # 长度：6（数一数字母有几个）

为什么要用引号？ 引号告诉 Python："这是文字，不是代码"。就像说话时用引号表示引用别人的话一样。

2. 整数（int）- 整数

什么是整数？ 整数就是没有小数点的数字，比如 1、2、100、-5。就像数苹果，你不能有 1.5 个苹果（除非你切开了）。

age = 18
year = 2024
count = -5

# 整数运算
print(10 + 3)   # 加法：13
print(10 - 3)   # 减法：7
print(10 * 3)   # 乘法：30
print(10 // 3)  # 整除：3（只取整数部分，不要小数）
print(10 % 3)   # 取余：1（10 除以 3 余 1）
print(2 ** 10)  # 幂运算：1024（2 的 10 次方）

3. 浮点数（float）- 小数

什么是浮点数？ 浮点数就是有小数点的数字，比如 3.14、9.99、-5.5。就像测量身高，可能是 1.75 米。

price = 9.99
pi = 3.14159
temperature = -5.5

# 浮点数运算
print(10 / 3)   # 除法：3.3333...（会得到小数）
print(0.1 + 0.2)  # 0.30000000000000004（浮点数精度问题）

注意

浮点数运算有时候会有精度问题，比如 0.1 + 0.2 不等于 0.3。这是因为计算机用二进制表示小数，就像 1/3 用小数表示是 0.333...一样，永远写不完。一般不影响使用，但做精确计算时要注意。

4. 布尔值（bool）- 真/假

什么是布尔值？ 布尔值只有两个：True（真）和 False（假）。就像开关，只有开和关两种状态。

is_student = True   # 是学生
is_adult = False    # 不是成年人

# 布尔运算
print(3 > 2)    # True（3 大于 2 是真的）
print(3 == 2)   # False（3 等于 2 是假的）
print(3 != 2)   # True（3 不等于 2 是真的）

什么时候用布尔值？ 当你需要表示"是"或"否"、"有"或"没有"、"对"或"错"的时候，就用布尔值。

🔄 类型转换

什么是类型转换？ 有时候你需要把数字变成文字，或者把文字变成数字。就像把人民币换成美元，需要"转换"。

# 转换为字符串
age = 18
print("我今年 " + str(age) + " 岁")  # 必须转成字符串才能拼接

# 转换为整数
num_str = "123"
num = int(num_str)  # 把文字"123"变成数字 123
print(num + 1)  # 124（现在可以做数学运算了）

# 转换为浮点数
price = float("9.99")  # 把文字"9.99"变成小数 9.99
print(price * 2)  # 19.98

# 查看类型
print(type("Hello"))  # <class 'str'>（告诉你这是字符串）
print(type(123))      # <class 'int'>（告诉你这是整数）
print(type(3.14))     # <class 'float'>（告诉你这是浮点数）
print(type(True))     # <class 'bool'>（告诉你这是布尔值）

为什么要转换类型？ 就像你不能把苹果和数字相加一样，不同类型的数据不能直接运算。需要先转换成同一种类型。

💬 格式化输出

什么是格式化输出？ 格式化输出就是把变量"插入"到文字里，就像填空一样。比如"我叫___，今年___岁"，把变量填进去。

有几种方式将变量插入到字符串中：

f-string（推荐）⭐

什么是 f-string？ f-string 是 Python 3.6 引入的新功能，最简单最好用。在字符串前面加个 f，然后用 {} 把变量包起来。

name = "小明"
age = 18
print(f"我叫{name}，今年{age}岁")
# 输出：我叫小明，今年 18 岁

# 可以在 {} 中进行计算
price = 10
quantity = 3
print(f"总价：{price * quantity}元")  # 总价：30 元

为什么推荐 f-string？ 因为它最简单、最直观，就像说话一样自然。f"我叫{name}" 比 "我叫" + name 更容易读。

format 方法

name = "小明"
age = 18
print("我叫{}，今年{}岁".format(name, age))

% 格式化（旧式）

print("我叫%s，今年%d岁" % (name, age))

小提示

初学者直接用 f-string 就够了，简单又好用！

🎯 输入用户数据

什么是 input()？input() 是让程序"停下来"等用户输入的功能。就像服务员问你"要什么菜？"，你回答后他才会去下单。

使用 input() 获取用户输入：

# 获取用户输入
name = input("请输入你的名字：")
print(f"你好，{name}！")

# 注意：input() 返回的始终是字符串
age = input("请输入你的年龄：")
age = int(age)  # 转换为整数（因为年龄应该是数字）
print(f"明年你就 {age + 1} 岁了")

为什么 input() 返回的是字符串？ 因为用户输入的都是文字，即使输入的是数字，Python 也把它当作文字。就像你填表格时，即使填的是数字，表格里存的也是文字。需要做数学运算时，记得用 int() 或 float() 转换。

✏️ 动手练习

练习 1：自我介绍程序

# 创建变量存储个人信息
name = "你的名字"
age = 18
city = "你的城市"
hobby = "你的爱好"

# 使用 f-string 输出
print(f"大家好，我叫{name}")
print(f"今年{age}岁，来自{city}")
print(f"我喜欢{hobby}")

练习 2：简单计算器

# 获取用户输入
num1 = float(input("请输入第一个数："))
num2 = float(input("请输入第二个数："))

# 计算并输出
print(f"{num1} + {num2} = {num1 + num2}")
print(f"{num1} - {num2} = {num1 - num2}")
print(f"{num1} × {num2} = {num1 * num2}")
print(f"{num1} ÷ {num2} = {num1 / num2}")

练习 3：温度转换

# 华氏温度转摄氏温度
fahrenheit = float(input("请输入华氏温度："))
celsius = (fahrenheit - 32) * 5 / 9
print(f"华氏 {fahrenheit}° = 摄氏 {celsius:.2f}°")

🎯 本节要点

概念	说明	示例
变量	存储数据的容器	name = "小明"
字符串	文本数据	"Hello"
整数	整数数据	18
浮点数	小数数据	3.14
布尔值	真/假	True / False
f-string	格式化输出	f"我是{name}"
input()	获取用户输入	input("提示：")

常见问题

Q: 变量名可以用中文吗？

可以，但不推荐。虽然 Python 支持中文变量名，但：

• 容易出编码问题
• 和团队协作不方便
• 不符合编程习惯

建议用英文，不会的单词查一下就好。

Q: 什么时候用单引号，什么时候用双引号？

都可以，看个人习惯。一般：

• 字符串里有单引号时，用双引号："It's a book"
• 字符串里有双引号时，用单引号：'他说："你好"'
• 其他情况随便，保持一致就行

Q: 为什么 0.1 + 0.2 不等于 0.3？

这是浮点数的精度问题。计算机用二进制表示小数，就像 1/3 用小数表示是 0.333...一样。一般不影响使用，但做精确计算（比如钱）时，可以用 decimal 模块。

下一步

了解了变量和数据类型后，接下来学习运算符！