[简单学Python] 通过一个小游戏完成Python入门[3]数据类型与转换

2020年4月16日 评论 47,188

大家好,我是吴枫,很高兴又和你见面了。

现在,请将屏幕调整成全屏,与我沉浸在Python的魔法世界。【windows系统:请按F11(或Fn+F11);mac系统:请同时按control+command+F。】

在上一关,我们已经推开了Python世界的大门,通过Python中最基本的print()函数,开启了我们第一声问候。现在,我们先回顾下上一关的知识点。

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凯文.凯利以预测科技发展趋势而出名,在90年代里,他曾在他的著作《失控》中提及了云计算、物联网、虚拟现实等概念。他预言人类的未来是镜像世界。

奇异博士利用魔法制造了镜像世界进行战斗,减少对现实世界的破坏;我们人类用代码程序也创造了一个镜像世界,在镜像世界里面高效地解决现实世界里的繁琐任务。

其实呀,python世界可以看作部分现实世界的【镜像】,部分现实世界的东西、概念都可在python世界里找到对应,比如:现实世界中最常见的数字,文字,符号在Python世界就是:【数据】。

不同类型的数据呀,『长相』不一样,各司其职。只有认清各类型数据的『长相』,了解它们的功能,才能在镜像世界里完成现实世界的任务。

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今天要讲的主要内容就是【镜像世界的数据】,完成萌新的进化。让我们一起穿越到镜像世界里面,学习今天的课程。

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数据类型

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在现实世界的镜像——Python里,最常用的数据类型有三种——字符串(str)、整数(int)和浮点数(float)。

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字符串

首先,我们来认识一下字符串,字符串英文string,简写str。其实我们在上一关就见过它:

name='千寻'
print("Let's play")

字符串的识别方式非常简单——有层名为【引号】的皮,只要是被【单/双/三引号】这层皮括起来的内容,不论那个内容是中文、英文、数字甚至火星文。只要是被括起来的,就表示是字符串类型。

在这组代码里,【'千寻'】、【"Let's play"】都属于字符串类型。

下面,请你先观察代码,然后点击运行按钮,跟我一起体验一下字符串的应用:

Chinese = '镜像世界'
English = "mirror world"
number = "666"
symbol = '''科A!@'''
mixture = '镜像世界mirror world666科A!@'

print(Chinese)
print(English)
print(number)
print(symbol)
print(mixture)

终端输出:

bash:22$ python ~/8ee553dc-5667-473f-8602-60e953e18473/classroom/apps-1-id-5cd9765619bbcf0001554798/22/main.py
镜像世界
mirror world
666
科A!@
镜像世界mirror world666科A!@

怎么样,字符串的使用是不是很简单?

字符串,顾名思义,就是由一个个字符串起来的组合,字符可以是一个数字、一个字母、一个文字,甚至是一个符号。字符串可以表达现实世界里的词、语句、表达式等

下面,吴老师带领你进入镜像世界体验一下字符串的用法~请你也来试一试,输出下面代码框中的内容,具体文本可直接复制粘贴。【要点提示:1.文本用『英文引号』括住,创建字符串;2.将字符串赋值给变量;3.使用4个print()函数,分别打印4个变量】。

可不要忘了先进行【赋值】哦!

a1=('Python魔法可以生成镜像世界吗?\n镜像世界的意义是解决一些在现实世界难以实现的任务,同意+1\nclapping!耶!\n进入镜像世界——python,提高战斗力!')
print(a1)

终端输出:

bash:28$ python ~/8ee553dc-5667-473f-8602-60e953e18473/classroom/apps-1-id-5cd9765619bbcf0001554798/28/main.py
Python魔法可以生成镜像世界吗?
镜像世界的意义是解决一些在现实世界难以实现的任务,同意+1
clapping!耶!
进入镜像世界——python,提高战斗力!

怎么样,你做对了吗?请点击运行一下老师的答案:

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关于字符串,大家一定要记得:字符串类型必须有【引号】的辅助。不然字符串就只能被报错,无尽地呻吟~

下面,我们来小结一下字符串的知识点。

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整数

关于字符串,大家一定要记得:字符串类型必须有【引号】的辅助。不然字符串就只能被报错,无尽地呻吟~

下面,我们来小结一下字符串的知识点。

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比如在下面的代码框中,赋值语句中的数字都是整数:

a = 10
b = -60
c = 6841
d = 0

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答对了!由单引号括起来的【'hello mirror world'】和【''108''】是字符串,无引号的【108】是整数。

整数其实是一个不带小数点的数字,可以不穿名为引号的马甲,直接跟print()函数组团搞输出,比如下列代码:

# 打印整数
print(666)

# 打印结果
666

我们已经知道了字符串有【引号】的保护,可以和符号及其他文字类数据,譬如中文、英文随意组合。

而整数脱掉了【引号】马甲,只能『单独行动』。一旦碰上符号及其他文字类数据,譬如中文、英文,立马被报错秒杀。

比如像这样:

# 打印数据
print(6真实)
print(6virtual)

# 终端显示结果:报错:无效语法
SyntaxError: invalid syntax

整数是不是很简单,它其实就是数学意义的整数。下面,我们来总结一下整数这部分的知识点:

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浮点数

那数学意义上的小数在python中怎么表示呢?它就是我们常见三种数据类型中的最后一种:【浮点数】。

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浮点数非常好识别,它比整数多了一个小数点『.』,比如下列代码中的数字都是浮点数。

1.0
3.14159
-0.33

浮点数的英文名是float,与整数(int)和字符串(str)不同,浮点数没有简写。

浮点数可能让你有点眩晕,这是因为,与【整数运算结果永远精确】的特点不同,计算机里浮点数的运算是不精确的,会有四舍五入的误差。这什么意思呢?

下面,请你先心算一道题【0.55+0.3】

然后我们再让Python算一下,请直接点击运行按钮,并阅读答案:

print(0.55+0.3)

终端输出:

bash:59$ python ~/8ee553dc-5667-473f-8602-60e953e18473/classroom/apps-1-id-5cd9765619bbcf0001554798/59/main.py
0.8500000000000001

哎?为什么不是【0.85】,而尾巴多了一个【1】呢?这是因为,Python计算浮点数时,会先把0.55和0.3转化成二进制数【注:二进制数由0和1表示,逢二进一】,如下:

# 进制转换
0.55(十进制) = 0.1000110011001100110011001100110011001100110011001101(二进制)
0.3(十进制) = 0.0100110011001100110011001100110011001100110011001101(二进制)

而在这个转化过程中存在误差,这样,就造成了我们与程序计算结果的差异。

然后,这俩二进制数通过二进制法则运算后,再通过复杂的计算公式,将二进制结果转成十进制小数。

不过对于浮点数,你也不用太担心,因为在前期我们很少会涉及浮点数运算。在后期的基础课,你会接触到更多的相关知识,辅助你对浮点数的进一步理解。

我们来看一下浮点数这部分的主要知识:
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以上,就是我们最常接触的三种数据类型:字符串、整数、浮点数的全部内容了。

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你学得怎么样,来测试下?

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答案是D。一眼看上去它们三个好像是同样的东西,但它们属于完全不同的数据类型。42是整数,由单引号扩起来的'42'是字符串,有小数点的42.0是浮点数。

数据的应用

现在,你已经认识了字符串、整数、浮点数,掌握了它们的初级使用,下面我们来学以致用一下。

四则运算

Python里的整数、浮点数和数学意义的整数、小数是一样的,它最重要的作用是与运算符号结合,进行数学计算。接下来我们看一下Python如何利用整数,浮点数进行四则运算。

但是Python世界的算数运算符,和我们平时在纸上写的运算符号有相同点,也有不同点。

首先,我们来看看Python世界的运算符。

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不过,对于这么多的算术运算符,我建议你先看一遍,有个大致的印象就行。你可以先把这张图保存上,等用的时候再找出来,对应着查阅就可以。

咱们再说说一样的——运算优先级:Python世界的运算优先级,和我们平时的计算优先级是一样的。

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下面,就请你来点击运行按钮,跑一下这些代码。

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我们来看看【print((5025-525)/100+18*17)】的运算顺序:最先计算括号里的【5025-525】。

然后将【5025-525】的结果除以100,第三步则计算【18*17】,最后将除法和乘法的结果相加。

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答对了。按照运算优先级口诀,从左到右先算括号里的,括号外的则乘除先于加减。

看,怎么样?我们了解了镜像世界里的四则运算是如何实现的。

除此之外,在现实世界里,我们可以将不同的词组合成一句话,那在镜像世界——Python里是怎样的一个操作?

字符串的拼接

比方说,我有以下几个零碎的『词语』——变量,然后想合成这样一句话:我是风变编程学员007,在镜像世界里进行身份验证,你要怎么做呢?

hero = '我'
organization = '风变编程'
identity = '学员'
action = '是'
ID = '007'

# 输出结果
我是风变编程学员007

这就涉及到了我们下一个知识点——字符串拼接。

字符串拼接的方法可简单了,就是利用字符串拼接符号【+】,将需要拼接的变量连在一起就行了。

比如,上面的例子,我可以这么写:

hero = '我'
organization = '风变编程'
identity = '学员'
action = '是'
ID = '007'

print(hero+action+organization+identity+ID)

有了拼接符号,我不仅可以输出【我是风变编程学员007】,还可以调整变量的拼接顺序,输出不同的内容。

下面我们就来试一下,请你补全下列代码,同时打印出两个结果:【结果1】我是风变编程学员007;【结果2】风变编程学员007是我。【要点提示:print()函数,拼接符号+,无需标点符号,输出结果需与要求一模一样】。

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学会了字符串拼接,就能让我们的数据整合更为灵活,组合出任意我们想要的内容。

这就是我们字符串拼接部分的要点:

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但是现在,你已经不是镜像世界的小萌新了,是可以自由穿梭于现实世界和镜像世界的英雄了。那怎么可以在镜像世界里更『6』呢,我们要学会施展数字法术,输出【我的镜像世界通行密码是153】。

为了输出结果,我们是不是可以把代码写成这样?

请直接点击【运行】按钮,下面的这段代码有bug,报错请点击白色文字按钮【跳过本题】:

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梦想是美好的,但现实是残酷的,我们立马被报错【TypeError:can only concatenate str (not "int") to str】(类型错误:只能将字符串与字符串拼接)无尽地呻吟。

虽然通过报错提示,我知道了错误来源于print()函数内,数据类型的拼接错误。

但是到底是哪个数据类型不对呢?我们观察上面代码里变量的值,发现了【number = 153】中的【153】没有【引号】和【小数点】,是一个整数,原来『奸细』就是它。难怪当时在终端区会给我报错说:数据类型不同呢。

但是,由于变量是由我们定义的,所以我们可以用人眼查找错误源。

在未来,当我们学会了更为复杂的命令,可以用代码对其他人提问,收集其他人的答案时,我们无法确定他们回复你的内容,是用什么数据类型写的。

所以,我们要学会善用Python的魔法,使用Python中一个已有的,既简单又实用的函数,来帮助我们查询不确定数据的类型。而这个函数,就是type()函数。

数据类型的查询——type()函数

那么,这个type()函数要怎么使用呢?答案就是:只需把查询的内容放在括号里就行。

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只要你把内容写在括号里,type()函数就会立即将它的类型查询出来。下面,请你用刚才的代码来试一下。请直接点击运行按钮,只要运行通过就请继续课程。

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哎?怎么什么都没出现呢?刚刚不是说过,只要按照type(需要查询的数据)这个格式写对了,就能出现数据的类型吗?

其实,什么都没有就对了。对于Python来说,你只是下了一个命令——给我查询类型哟~然后Python就老老实实地查询了类型,再然后……就没有了。

在你的命令里,并没有告诉Python:“你查到以后,记得告诉我这个类型的结果啊~”所以,异常老实的Python就把查询到的数据类型……存起来了,没告诉你。

所以,我们要结合print()函数打印出结果。下面,请你再实操一下,补全代码,运用print()函数,将查询函数的结果打印出来。例如:print(type(hero))。

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终端里出现的结果,是不是除了4个,还有1个

str代表字符串,全称为string,整数的英文简称为int,全称为integer。

在type()函数的帮助下,我们知道也可以查找出字符串里面出现的『奸细』——整数。

可是为什么不同类型的数据不能拼接在一起呢?一句话:圈子不同不相融。

我打个比方,这就类似我饭阿森纳,你饭热刺。虽说咱俩都是足球粉丝,但喜欢的球队却是死对头,所以根本没办法交朋友,没法把咱俩放在一起。

但是,在某些时候,咱俩总得有低头不见抬头见,在一个球场看球的时候。那么这时候要怎么办呢?要如何把两个不同类型的数据拼在一起呢?

这就涉及到了我们这关最后一个知识点:数据转换。

数据转换

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负责转换数据类型的函数一共有3种:str()、 int()和float()。

下面,我们先来学习一下,能帮我们解决刚才的代码Bug,就是str()函数,它拥有镜像世界的『影分身术』,可让其他类型的数据分身成str类型。

str()函数

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str()函数能将数据转换成其字符串类型,不管这个数据是int类型还是float类型,只要放到括号里。这个数据就能摇身一变,成为字符串类型。

下面,请你看看老师是如何运用str()函数解决报错,完成数据拼接的。请先观察下方代码的书写,然后点击运行按钮。

who = '我的'
action = '是'
destination = '镜像世界'
number = 153
code = '通行密码'

print(who+destination+code+action+str(number))

终端输出:

我的镜像世界通行密码是153

是不是挺简单的?我们只需通过str(number)一个步骤,便可以将整数类型的【153】转化为字符串类型的【153】,成功完成数据拼接。

整数转换字符串类型的方法是不是很方便?那如果我告诉你,还有一种转换成字符串的方法,而且这种方法你已经学会了呢?

那就是借用【引号】的帮助,比方说153=1x1x1+5x5x5+3x3x3是个水仙花数这个结果,我也可以写成下面这样:

print('153'+expression+action+unit+magic)

下面,请你来实际运行一下,看能否出现两个一样的内容:

magic = '水仙花数'
action = '是'
unit = '个'
expression = '=1x1x1+5x5x5+3x3x3'
number = 153

print(str(number)+expression+action+unit+magic)
print('153'+expression+action+unit+magic)

终端输出:

153=1x1x1+5x5x5+3x3x3是个水仙花数
153=1x1x1+5x5x5+3x3x3是个水仙花数

你看,我们是不是用两种不同的写法:str()函数和引号,输出了同一种结果?

可是,为什么引号内我们使用的是数字,而不是变量名number呢?这是因为,当我们使用引号时,引号里的东西,都会被强制转换为字符串格式。

所以,如果我们把变量名number放进引号里后,被强制转换为字符串的,将是变量名number,而不是变量名代表的数字153。

可能有人会在心里吐槽:既然引号用着这么麻烦,那我直接用str()呗~你看这多省事。

其实,我并不是单单地在教你编程方法,而是想传达给你一种编程思维——条条大路通罗马。

代码的世界千变万化,同一个结果可能有千百万种答案,如果我们只心安理得地,局限在一种思维模式下。那这个思维定势一定会阻挡你的进步,阻止你成为真·大佬。

所以,我希望你能尽情创新,尝试不同的选择,就像老祖宗说的:胆大心细,绝对没错。

好了,题外话到此为止。现在我们来实操一下,锻炼一下编程思维。你知道吗?在镜像世界里你的战斗力会变强,每天可以完成在现实世界里需要666天的任务。请补齐下方代码,并用两种方法打印出结果:镜像世界的1天等于现实世界的666天。

place1 = '镜像世界的'
unit = '天'
place2 = '现实世界的'
action = '等于'
number1 = 1
number2 = 666

print(place1+str(number1)+unit+action+place2+str(number2)+unit)
print(place1+'1'+unit+action+place2+'666'+unit)

下面,我们来小结一下str()函数部分的知识点。

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既然整数类型能转换为字符串,那字符串类型能转换为整数吗?

那必须的。

int()函数

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将数据转换为整数类型的方法也很简单,就是int()函数。其使用方法同str()一样,将你需要转换的内容放在括号里就行,像这样:int(转换的内容)。

不过对于int()函数的使用,大家要注意一点:只有符合整数规范的字符串类数据,才能被int()强制转换。

别看它虽然只有一句话,但它其实带有三层含义:首先,整数形式的字符串比如'6'和'1',可以被int()函数强制转换。

其次,文字形式,比如中文、火星文或者标点符号,不可以被int()函数强制转换。

最后,小数形式的字符串,由于Python的语法规则,也不能使用int()函数强制转换。

比方说下列代码,如果点击运行,程序会报错【ValueError:invalid literal for int() with base 10: '3.8'】(值异常:浮点类型字符串无法使用int()强制转换)。

print(int('3.8'))

# 运行后显示结果:ValueError:invalid literal for int() with base 10: '3.8'

这是不是意味着,浮点数不能转换成整数类型了?

不,虽然浮点形式的字符串,不能使用int()函数。但浮点数是可以被int()函数强制转换的。

print(int(3.8))

终端输出:

3

上方的代码串,就是一条将浮点数3.8强制转换的语句。但是,为什么输出的结果是3呢?

你看,int()函数的本质是将数据转换为整数。所以对于浮点数,int()函数会做取整处理。但是,同我们平时对小数四舍五入的处理方法不同,int()函数会直接抹零,直接输出整数部分。

最后,我们来小结一下int()函数的知识点。

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可是,如果遇到这种情况:字符串就是小数形式,比如'3.8'这种。我不想让它变为整数3,想让它保持小数形式的3.8,那我要怎么做呢?

这就涉及到了我们这关最后一个知识点——float()函数。

float()函数

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首先float()函数的使用,也是将需要转换的数据放在括号里,像这样:float(数据)。

其次,float()函数也可以将整数和字符串转换为浮点类型。但同时,如果括号里面的数据是字符串类型,那这个数据一定得是数字形式。

那么,经过之前str()和int()操练,float()函数是不是好懂了一些?

下面,我们来打段代码练练手。请补齐代码,将下列所有变量,转换为浮点类型,并打印出结果。【要点提示:print(float(数据))】

height = 188.0
weight = 180.0
age = '89'

print(height)
print(weight)
print(float(age))

在上题中,height与weight变量已经是浮点类型,age是字符串类型(可以用type(变量)来查看数据类型),因此打印前对将age进行float(age)转化即可。到现在为止,你已经知道了转换数据类型的方法了。下面,我们通过一张图小结一下这三个函数。

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怎么样?掌握了数据类型、数据拼接以及数据转换三个知识点的你,有没有成为大佬的成就感?

那么,我们再来看一下这关你都学到了什么吧!

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以上这些,也仅仅是开始,以后你将学习更为复杂的代码及命令,掌握更多的与计算机沟通的技巧。

下一关预告

镜像世界是一个伪现实,在某些特定场景下会幻灭,比如:灭霸的宝石能将奇异博士制造的镜像世界打碎,并变成一个黑洞。宝石的力量如此强大,灭霸还要继续寻找无限宝石。

恭喜闯过第1关的你,将跟着我在第2关通过《复仇者联盟:无限宝石》的故事,一起学习与计算机沟通的逻辑从而操纵计算机,同复仇者联盟并肩作战阻止灭霸筹集钻石、毁灭一半宇宙。

比如:如果灭霸拥有五颗宝石时,我们需要给计算机下达一个命令『红女巫毁掉幻视头上的心灵宝石』, 那么这个指令如何用Python准确下达呢?

当然是『if...』语句条件判断啦,恩~,除此之外还有更强的语句呢?我就先不剧透了,等着你来探索哦!

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匿名

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