3-python学习——变量

变量是我所接触过的编程语言中都具有的一个概念，只是这个概念有的强有的弱罢了。

1、什么是python的变量

变量这个东西怎么解释呢？不怎么好说。
这么说吧，变量就相当于一个代名词，或者说是名字。
计算机处理的都是二进制的数据，而变量就代表了一些二进制数据。
例如变量a给它赋值为5，那么a就代表了一块内存区域，这块区域保存的数据是5。然后又让a="nihao"，那么a就不在代表那块保存数据5的内存区域了，而改为代表保存了数据"nihao"的内存区域。

2、变量声明与赋值

python变量与C/C++这些强类型编程语言不同，它是弱类型的，也就是变量的类型并不是从一而终的(一次确定，终身不变)。

python的变量，与对应内存区域的关系是可变的。当重新给变量赋值的时候，如果新赋值的类型与当前保存数据的类型不同，将会重新分派内存区域。

我们并不需要显示的声明一个变量，实际上这也行不通。可以看下面

>>> x
Traceback (most recent call last):
  File "<stdin>", line 1, in <module>
NameError: name 'x' is not defined
>>> print(x)
Traceback (most recent call last):
  File "<stdin>", line 1, in <module>
NameError: name 'x' is not defined

我们这里想声明一个变量，但是会报错，原因是它不知道这个x是什么。

变量赋值

我们在声明变量的时候，必须给变量赋一个初始值。
等号(=)来赋值给变量。
赋值方式以 变量 = 值。等于号=的左边是变量，右侧的是在变量中存储的值。

举个例子
下面什么了三个变量，然后输出了一下。
再对x重新赋值为字符串"你好"，然后重新输出。
对于中文字符串，这里输出的是十六进制的结果。如果在python3.x下，是可以正常输出中文的。

>>> x=123
>>> y=345
>>> z=x*y
>>> print(x,y,z)
(123, 345, 42435)
>>> x="你好"
>>> print(x,y,z)
('xe4xbdxa0xe5xa5xbd', 345, 42435)

多重赋值：

• Python允许同时指定一个值给几个变量。例如：

>>> a=b=c=123
>>> print(a,b,c)
123 123 123

• 这里，整数对象创建的值1，并且所有三个变量被分配到相同的内存位置。您也可以将多个对象分别到多个变量。例如：

>>> a,b,c=1,"你好",'X'
>>> print(a,b,c)
1 你好 X

变量的删除

变量的删除可以使用del来进行。

>>> str="操作系统:ubuntu-15.04"
>>> print(str)
操作系统:ubuntu-15.04
>>> del str
>>> print(str)
<class 'str'>

3、python变量的类型

python能够表示的数据类型有五种

• 数字
• 字符串
• 列表
• 元组
• 字典

这里并不打算进行非常细致的分析，遵循够用就好的原则来进行说明。

数字

数字是用于表示数值的类型，包括整数，浮点数，复数。

• 浮点数就是实数，或者通俗点说就是有小数部分的数。

• 整数又包括一般的有符号整数(int)和长整型数(long)，长整型数在表示的时候用一个后缀L或者l表示，通常使用大写的L，避免混淆。注意：这个在python3.x中行不通了，python3.x中整数都是int类型。

• 复数就是complex了，这里表示与我们在中学时候学习的可能有一点区别。中学时候学的是虚部加i表示，这里是虚部加j表示。也就是类似与1+2j的形式。

python2.7下的示例

>>> a,b,c,d = 100 , 10.3, 10+5j, 9901L
>>> print(type(a),type(b),type(c),type(d))
(<type 'int'>, <type 'float'>, <type 'complex'>, <type 'long'>)

python3.4下的示例

>>> a,b,c,d = 100 , 10.3, 10+5j, 99019999999999999999999999999999999
>>> print(a,b,c,d)
100 10.3 (10+5j) 99019999999999999999999999999999999
>>> print(type(a),type(b),type(c),type(d))
<class 'int'> <class 'float'> <class 'complex'> <class 'int'>

上面没有说负数和整数的进制的。python的数据类型是可以为负数的。整数也可以用十六进制或八进制来表示的。

>>> a,b,c = -15,-0x7f,80-5j
>>> print(a,b,c)
-15 -127 (80-5j)
>>> print(a,hex(b),c)
-15 -0x7f (80-5j)

字符串

• 字符串是被单引号或者双引号括起来的一串字符序列。
• 对于字符串的整体的引用，直接使用变量名就是了。如果只是引用其中的部分，那么可以使用类似name[n:m]来表示。
• python的字符串也可以看做一个字符数组，下标是从0开始的。如果我们要引用其中的某个元素，可以使用变量名[下标]的方式。如果是想引用倒数第几个，那么使用负数就是了，倒数第一个的下标为-1。

举个例子，先定义一个字符串str，然后输出它或者它中间的一部分。
注意：使用中括号引用字符串中间的部分的时候如name[n:m]实际上代指的是字符串name中索引在半闭半开区间[n,m)的元素。n的默认值为0，m的的默认值为-1。

>>> str="0123456789"
>>> print(str)
0123456789
>>> print(str[:])  #中括号内不写数字，直接写冒号也是引用整个字符串
0123456789
>>> print(str[2])  #输出索引为2的元素
2
>>> print(str[2:4])  #输出索引从2开始，到索引为4之间的元素
23
>>> print(str[2:-3])  #输出索引从2开始，到倒数第三之间的元素
23456
>>> print(str[2:])  #输出索引从2开始，到最后的元素
23456789
>>> print(str[:-3])  #输出索引从0开始，到倒数第三之间的元素
0123456

• 字符串可进行加操作，其结果是两个字符串拼接起来的。字符串还可乘以一个正整数，其结果是该字符串重复多次拼接自身组成新字符串。（如果乘以一个负数，将变成空字符串）

>>> print(list[-1])
你好
>>> str="你好"
>>> print(str+"吗？")
你好吗？
>>> print(str*3)
你好你好你好

列表

• 列表是最通用的Python复合数据类型。列表中包含以逗号分隔，并在方括号（[]）包含的项目。

• 列表和C语言的数组很像，但是列表的各个元素类型是可以不一致的。例如list=[1,'c',"234",3.5]这个列表的元素类型不一致。

• 上面说过的字符串可以看做列表的一种特殊形式。列表中的元素也有类似与字符串中元素那样的访问形式list[n:m]。这里就不详述了，看示例。

注意下面的输出，有中括号的代表输出的是一个列表，没有的表示是一个元素。

>>> list=[1,2.3,"你好"]
>>> print(list)
[1, 2.3, '你好']
>>> print(list[:])   #打印列表所有元素
[1, 2.3, '你好']
>>> print(list[1])   #打印列表第二个元素(索引为1)
2.3
>>> print(list[1:3])   #打印列表第2到第3个元素元素(索引为1-2)
[2.3, '你好']
>>> print(list[-1])   #打印列表最后一个元素(索引为-1)
你好

• 列表也可以进行加操作，其结果是两个列表的合并。也可以乘以一个正整数，结果是该列表重复多次。(如果乘以一个负数，其结果是一个空列表)

>>> print(list*3)
[1, 2.3, '你好', 1, 2.3, '你好', 1, 2.3, '你好']
>>> print(list+["+++",100,99.8])
[1, 2.3, '你好', '+++', 100, 99.8]

• 列表中的元素是可以修改的。这么来说，列表中的元素是变量，列表其实就是多个变量的集合。

>>> print(list)
[1, 2.3, '你好']
>>> list[1]="请问"
>>> print(list)
[1, '请问', '你好']

• 列表不可以越界访问，否则将报错。

>>> list[3]="？"
Traceback (most recent call last):
  File "<stdin>", line 1, in <module>
IndexError: list assignment index out of range

• 列表的扩展可以使用+=来进行，并不能直接隐式扩展。

>>> print(list)
[1, '请问', '你好']
>>> list+=[100]
>>> list+=["呵呵"]
>>> print(list)
[1, '请问', '你好', 100, '呵呵']

• 列表中元素的删除可以使用del来进行

>>> print(list)
[1, 2, 100, 'da', 4, 5, 6]
>>> del list[2:4]
>>> print(list)
[1, 2, 4, 5, 6]

元组

• 元组是类似于列表中的序列数据类型。一个元组由数个逗号分隔的值。不同于列表，不过，元组圆括号括起来。

• 列表和元组之间的主要区别是：列表使用中括号[]表示，而元组使用小括号()表示。列表中的元素是变量，而元组中的元素是常量，是不可以再改变的。但是元组是可以被重新赋值的，不能改变的只是其元素。要明白python的变量是弱类型的。(原因很简单，你可以给一个变量赋值100，然后又给它赋值为200，但是你不能给100赋值为200吧。100=200不好)

>>> tuple=(100,"头","牛")
>>> print(tuple)
(100, '头', '牛')
>>> print(tuple[2])
牛
>>> print(tuple[1:-1])	#输出元组，当输出的元组只有一个元素
					#的时候，元素后会加逗号来标识为元组
('头',)
>>> tuple[2]="猪"	#视图改变元组的元素，报错
Traceback (most recent call last):
  File "<stdin>", line 1, in <module>
TypeError: 'tuple' object does not support item assignment
>>> tuple=(123,321)	#重赋值给这个变量tuple
>>> print(tuple)
(123, 321)

• 不能从元组中删除元素。

>>> tuple=(1,2,3,4)
>>> del tuple[1:3]
Traceback (most recent call last):
  File "<stdin>", line 1, in <module>
TypeError: 'tuple' object does not support item deletion
>>> tuple=tuple[1:3]
>>> print(tuple)
(2, 3)

字典

• 字典，dictionary。这是很有用的一个数据结构。C++标准模板库（STL）中的map和这个很像。说白了就是键值对嘛。一个key对应一个value。
• 字典的键通常用数字或者字符串（不可以用列表作为键，但元组可以。因为key必须是不可变的）。值也可以是python支持的任意类型。值有重复的，但是键都是唯一的。

>>> dict={1:"你好","2":"可以了",[0,9]:3.14159}
Traceback (most recent call last):
  File "<stdin>", line 1, in <module>
TypeError: unhashable type: 'list'	#用列表为键出现错误

• 字典是由花括号括号{}，可分配值，并用方括号（dictionary[key]）访问value。

>>> dict={1:"你好","2":"可以了",(0,9):3.14159}	#构建字典
>>> print(dict)
{(0, 9): 3.14159, 1: '你好', '2': '可以了'}
>>> print(dict.keys())	#输出所有键key
dict_keys([(0, 9), 1, '2'])
>>> print(dict.values())	#输出所有值value
dict_values([3.14159, '你好', '可以了'])
>>> print(dict["2"])	#引用key "2"对于的value
可以了

• 字典可以添加元素，修改key对应的value。

>>> print(dict)
{(0, 9): 3.14159, 1: '你好', '2': '可以了'}
>>> dict[(0,9)]={1:1,2:[123,345]}	#修改，值可以是一个字典
>>> print(dict)
{(0, 9): {1: 1, 2: [123, 345]}, 1: '你好', '2': '可以了'}
>>> print(dict[(0,9)][2])	#引用key对于value
[123, 345]
>>> dict["中国"]="祖国"	#添加元素
>>> print(dict)
{(0, 9): {1: 1, 2: [123, 345]}, 1: '你好', '2': '可以了', '中国': '祖国'}

• 引用不存在的元素的时候，会报错。可以使用in来确定key是否存在。

>>> print(dict["猴子"])
Traceback (most recent call last):
  File "<stdin>", line 1, in <module>
KeyError: '猴子'
>>> "猴子" in dict
False

• 字典元素的删除，可以同样也是使用del操作。

>>> print(dict)
{(0, 9): {1: 1, 2: [123, 345]}, 1: '你好', '2': '可以了', '中国': '祖国'}
>>> del dict[(0,9)]
>>> print(dict)
{1: '你好', '2': '可以了', '中国': '祖国'}