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✍创作者：全栈弄潮儿
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📙 专栏：Python实战教程：从零基础到AI Agent开发

引言：为什么需要变量？

在第1期中，我们学会了编写第一个Python程序。但你可能发现了一个问题：如果我们想在程序中多次使用同一个数据，每次都要重新写一遍，非常麻烦。

比如，你想在程序中多次使用你的名字：

print("你好，小明！")print("小明，欢迎学习Python！")print("小明，今天天气不错！")

如果名字变了，你需要修改每一行代码。这时候，变量就派上用场了。

变量就像一个有标签的盒子，可以把数据存储起来，需要的时候随时取用。

一、什么是变量

1. 变量的概念

变量就像一个有标签的盒子，用来存储数据。

# 创建一个变量，存储你的名字name="小明"# 创建一个变量，存储你的年龄age=25# 使用变量print(name)# 输出：小明print(age)# 输出：25

💡提示：=是赋值符号，意思是"把右边的值放进左边的盒子里"。

2. 变量的命名规则

# ✅ 正确的命名user_name="张三"# 使用下划线分隔age2=30# 可以包含数字，但不能以数字开头_private="私有变量"# 可以以下划线开头# ❌ 错误的命名# 2age = 30 # 不能以数字开头# user-name = "李四" # 不能使用连字符# class = "一班" # 不能使用Python关键字

💡提示：变量命名要见名知意，使用英文小写字母，多个单词用下划线连接。

3. 变量的赋值与重新赋值

# 第一次赋值score=80print(score)# 输出：80# 重新赋值score=95print(score)# 输出：95# 基于原值修改score=score+5print(score)# 输出：100# 简写形式score+=10# 等同于 score = score + 10print(score)# 输出：110

4. 同时给多个变量赋值

# 同时给多个变量赋相同的值a=b=c=0print(a,b,c)# 输出：0 0 0# 同时给多个变量赋不同的值x,y,z=1,2,3print(x,y,z)# 输出：1 2 3# 交换两个变量的值x,y=y,xprint(x,y)# 输出：2 1

二、数字、字符串、布尔值

1. 数字类型

整数（int）

# 整数age=25count=-10big_number=1000000# 可以使用下划线提高可读性population=1_400_000_000print(population)# 输出：1400000000# 查看类型print(type(age))# 输出：<class 'int'>

浮点数（float）

# 浮点数（小数）price=9.99pi=3.14159temperature=-5.5# 科学计数法big_float=1.5e10# 1.5 × 10^10small_float=2.5e-5# 2.5 × 10^-5print(type(price))# 输出：<class 'float'>

数字运算

# 基本运算a=10b=3print(a+b)# 加法：13print(a-b)# 减法：7print(a*b)# 乘法：30print(a/b)# 除法：3.3333...（结果是浮点数）print(a//b)# 整除：3（只取整数部分）print(a%b)# 取余：1print(a**b)# 幂运算：1000（10的3次方）

2. 字符串（str）

字符串的创建

# 单引号name1='小明'# 双引号name2="小红"# 三引号（多行字符串）poem=""" 静夜思 床前明月光， 疑是地上霜。 """print(poem)

字符串操作

text="Hello, Python!"# 获取长度print(len(text))# 输出：14# 拼接greeting="Hello"+" "+"World"print(greeting)# 输出：Hello World# 重复line="-"*20print(line)# 输出：--------------------# 索引（从0开始）print(text[0])# 输出：Hprint(text[-1])# 输出：!# 切片print(text[0:5])# 输出：Helloprint(text[7:])# 输出：Python!

字符串方法

text=" Hello, Python! "# 大小写转换print(text.upper())# 全大写print(text.lower())# 全小写print(text.title())# 首字母大写# 去除空白print(text.strip())# 去除两端空白print(text.lstrip())# 去除左侧空白print(text.rstrip())# 去除右侧空白# 查找与替换print(text.find("Python"))# 查找位置：9print(text.replace("Python","World"))# 替换# 分割与连接csv_line="apple,banana,orange"fruits=csv_line.split(",")# 分割成列表print(fruits)# 输出：['apple', 'banana', 'orange']joined="-".join(fruits)# 用-连接print(joined)# 输出：apple-banana-orange

字符串格式化

name="小明"age=25score=95.5# 方法1：使用 + 拼接（不推荐）msg1="我叫"+name+"，今年"+str(age)+"岁"# 方法2：使用 % 格式化（旧式）msg2="我叫%s，今年%d岁，分数%.1f"%(name,age,score)# 方法3：使用 format() 方法msg3="我叫{}，今年{}岁，分数{:.1f}".format(name,age,score)# 方法4：使用 f-string（推荐，Python 3.6+）msg4=f"我叫{name}，今年{age}岁，分数{score:.1f}"print(msg4)# 输出：我叫小明，今年25岁，分数95.5

💡提示：推荐使用 f-string，语法简洁，可读性强。

3. 布尔值（bool）

# 布尔值只有两个：True 和 Falseis_student=Trueis_working=Falseprint(type(is_student))# 输出：<class 'bool'># 布尔值常用于条件判断age=20is_adult=age>=18print(is_adult)# 输出：True# 比较运算print(5>3)# Trueprint(5<3)# Falseprint(5==5)# True（等于）print(5!=3)# True（不等于）print(5>=5)# True（大于等于）print(5<=3)# False（小于等于）# 逻辑运算print(TrueandTrue)# Trueprint(TrueandFalse)# Falseprint(TrueorFalse)# Trueprint(notTrue)# False# 实际应用age=25has_id=Truecan_enter=age>=18andhas_idprint(can_enter)# 输出：True

4. None 类型

# None 表示"空"或"没有值"result=Noneprint(result)# 输出：Noneprint(type(result))# 输出：<class 'NoneType'># 常用于表示函数没有返回值defsay_hello():print("Hello!")# 没有 return，默认返回 Noneresult=say_hello()print(result)# 输出：None# 判断是否为 NoneifresultisNone:print("结果为空")

三、类型转换

1. 隐式类型转换

Python会自动进行一些类型转换：

# 整数 + 浮点数 = 浮点数result=10+3.5print(result)# 输出：13.5print(type(result))# 输出：<class 'float'># 布尔值参与运算print(True+1)# 输出：2（True 被当作 1）print(False+1)# 输出：1（False 被当作 0）

2. 显式类型转换

转换为整数 int()

# 浮点数转整数（直接截断小数部分）print(int(3.7))# 输出：3print(int(-3.7))# 输出：-3# 字符串转整数print(int("123"))# 输出：123print(int("-45"))# 输出：-45# 布尔值转整数print(int(True))# 输出：1print(int(False))# 输出：0# ⚠️ 注意：无法转换的字符串会报错# int("hello") # 报错：ValueError# int("3.14") # 报错：ValueError（不能直接转换小数字符串）

转换为浮点数 float()

# 整数转浮点数print(float(10))# 输出：10.0# 字符串转浮点数print(float("3.14"))# 输出：3.14print(float("100"))# 输出：100.0# 布尔值转浮点数print(float(True))# 输出：1.0print(float(False))# 输出：0.0

转换为字符串 str()

# 数字转字符串print(str(123))# 输出："123"print(str(3.14))# 输出："3.14"# 布尔值转字符串print(str(True))# 输出："True"print(str(False))# 输出："False"# 实际应用：拼接字符串age=25# print("我今年" + age + "岁") # 报错！不能直接拼接print("我今年"+str(age)+"岁")# 正确：我今年25岁

转换为布尔值 bool()

# 数字转布尔值print(bool(0))# False（0是False）print(bool(1))# True（非0是True）print(bool(-5))# Trueprint(bool(3.14))# True# 字符串转布尔值print(bool(""))# False（空字符串是False）print(bool("hello"))# True（非空字符串是True）print(bool(" "))# True（空格也是True）# None转布尔值print(bool(None))# False# 实际应用name=input("请输入你的名字：")ifname:# 等价于 if name != ""print(f"你好，{name}！")else:print("名字不能为空！")

3. 类型检查

# 使用 type() 查看类型x=10print(type(x))# 输出：<class 'int'># 使用 isinstance() 检查类型print(isinstance(x,int))# 输出：Trueprint(isinstance(x,float))# 输出：Falseprint(isinstance(x,(int,float)))# 输出：True（是int或float之一）

四、实战练习

练习1：个人信息卡

# 创建变量存储个人信息name="小明"age=25height=1.75is_student=True# 使用 f-string 格式化输出print("="*30)print(f"姓名：{name}")print(f"年龄：{age}岁")print(f"身高：{height}米")print(f"是否学生：{'是'ifis_studentelse'否'}")print("="*30)

预期输出：

============================== 姓名：小明 年龄：25岁 身高：1.75米 是否学生：是 ==============================

练习2：温度转换器

# 摄氏度转华氏度celsius=25fahrenheit=celsius*9/5+32print(f"{celsius}°C ={fahrenheit}°F")# 华氏度转摄氏度fahrenheit=77celsius=(fahrenheit-32)*5/9print(f"{fahrenheit}°F ={celsius:.1f}°C")

练习3：数据类型转换练习

# 用户输入的是字符串，需要转换user_input="25"# 转换为整数age=int(user_input)print(f"年龄：{age}，类型：{type(age)}")# 转换为浮点数price=float("9.99")print(f"价格：{price}，类型：{type(price)}")# 转换为字符串score=95score_str=str(score)print(f"分数：{score_str}，类型：{type(score_str)}")

练习4：简单计算器

# 获取用户输入num1=input("请输入第一个数字：")num2=input("请输入第二个数字：")# 转换为浮点数a=float(num1)b=float(num2)# 计算并输出print(f"\n计算结果：")print(f"{a}+{b}={a+b}")print(f"{a}-{b}={a-b}")print(f"{a}×{b}={a*b}")print(f"{a}÷{b}={a/b:.2f}")

五、常见问题与排错

问题1：类型不匹配报错

原因：字符串和数字不能直接拼接
解决方法：

1. 使用str()将数字转换为字符串
2. 或使用 f-string 格式化

# ❌ 错误age=25print("我今年"+age+"岁")# TypeError# ✅ 正确print("我今年"+str(age)+"岁")# 或使用 f-stringprint(f"我今年{age}岁")

问题2：无法转换的类型

原因：字符串内容不是有效的数字格式
解决方法：

1. 确保字符串内容是有效的数字
2. 使用 try-except 处理异常

# ❌ 错误number=int("hello")# ValueError# ✅ 正确：使用 try-except 处理try:number=int("hello")exceptValueError:print("无法转换为整数")

问题3：变量未定义

原因：使用变量前没有定义
解决方法：先定义再使用

# ❌ 错误print(x)# NameError# ✅ 正确：先定义再使用x=10print(x)

六、本篇小结

今天，我们完成了以下学习内容：

1. 变量的概念：理解变量是存储数据的容器
2. 变量命名规则：掌握变量命名的规范和限制
3. 三种基本数据类型：
   • 数字（int、float）：用于数学运算
   • 字符串（str）：用于文本处理
   • 布尔值（bool）：用于条件判断
4. 类型转换：学会使用 int()、float()、str()、bool() 进行类型转换

请记住这三个结论：

1. 变量是编程的基础：所有程序都需要用变量来存储和处理数据
2. 数据类型决定操作方式：不同类型的数据支持不同的操作
3. 类型转换要谨慎：转换前确保数据格式有效

下期预告

在第3期中，我们将学习Python的条件判断与循环，包括：

• if-elif-else 条件语句
• for 循环和 while 循环
• break、continue 和 pass
• 循环的高级用法

敬请期待！

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