【Python 基础 | 第一篇】数据类型、容器与流程控制：从变量到逻辑，一篇打通 Python 基本功

目录

• 1. 基础数据类型：Python 世界的基本元素
• 2. 运算符：让数据动起来
• 3. 字符串：文本处理的瑞士军刀
• 4. 四大容器：组织数据的四把利器
• 5. 流程控制：让程序拥有判断力
• 6. 总结

1. 基础数据类型：Python 世界的基本元素

学习任何编程语言，第一步都是认识它的数据类型。Python 的基础数据类型非常简洁，一共就这几种：

name="LabEx"# str: 字符串age=10# int: 整数pi=3.14159# float: 浮点数is_active=True# bool: 布尔值 (True/False)nothing=None# NoneType: 表示"无值"或"空"correlate=2+3j# complex: 复数

可以用type()来验证每个变量的类型：

print(type(name))# <class 'str'>print(type(age))# <class 'int'>print(type(pi))# <class 'float'>print(type(is_active))# <class 'bool'>print(type(nothing))# <class 'NoneType'>print(type(correlate))# <class 'complex'>

这里有一个容易忽略的细节：None不是0，也不是False，它是 Python 中表示"什么都没有"的独立类型。很多初学者会把None和False混在一起，但它们语义完全不同——False是一个布尔判断结果，None是"值不存在"。

一句话总结：Python 的基础数据类型不多，但每一个都有明确的语义边界，搞清楚它们比死记硬背更重要。

2. 运算符：让数据动起来

2.1 算术运算符

Python 的算术运算符和其他语言大同小异，但有两个需要特别关注：

a,b=10,3print(f"整除:{a//b}")# 3 (丢弃余数)print(f"取模:{a%b}")# 1 (余数)print(f"幂运算:{a**b}")# 1000 (10的3次方)

//是整除（地板除），/是普通除法。这两者的区别在处理负数时尤其明显：

print(-7//2)# -4 (向负无穷取整)print(-7/2)# -3.5 (正常除法)

2.2 增强赋值运算符

所有算术运算符都可以和=组合成增强赋值：

a+=b# 等价于 a = a + ba-=b# 等价于 a = a - ba*=b# 等价于 a = a * ba/=b# 等价于 a = a / ba//=b# 等价于 a = a // ba%=b# 等价于 a = a % ba**=b# 等价于 a = a ** b

2.3 海象运算符

Python 3.8 引入的:=（海象运算符），可以在表达式内部赋值：

print(my_var:="Hello World!")# 赋值的同时使用值

它的典型场景是在while或if中同时赋值和判断，减少重复计算。

2.4 逻辑运算符

is_admin=Trueis_logged_in=Trueprint(f"is_admin and is_logged_in:{is_adminandis_logged_in}")# Trueprint(f"is_admin or is_logged_in:{is_adminoris_logged_in}")# Trueprint(f"not is_admin:{notis_admin}")# False# Python 特有的链式比较is_valid=5<a<=15# Trueprint(f"is_valid:{is_valid}")

链式比较是 Python 的一个优雅特性，5 < a <= 15等价于5 < a and a <= 15，但写起来更自然。

一句话总结：Python 运算符不难，但//、:=、链式比较这几个特性值得刻意记住，用好了能让代码更简洁。

3. 字符串：文本处理的瑞士军刀

字符串是日常开发中打交道最多的类型，Python 提供了极其丰富的字符串操作方法。

3.1 基本操作

text="Python Programming"print(text[0:6])# "Python" (切片: [起始:结束])print(text[::-1])# "gnimmargorP nohtyP" (反转字符串)print(text.upper())# "PYTHON PROGRAMMING"

3.2 特殊字符串

原始字符串（r前缀）：将反斜杠视为字面字符

print(r"Hello there!\nHow are you?")# \n 按字面意思打印，不会换行

多行字符串：用三个引号包裹

multiply_text=""" Dear Alice, Eve's cat has been arrested for catnapping, cat burglary, and extortion. Sincerely, Bob """

3.3 常用方法速查

spam='hello world!'print(spam.upper())# 'HELLO WORLD!'print(spam.lower())# 'hello world!'print(spam.title())# 'Hello World!'print(spam.isalpha())# False (含空格和!)print(spam.isalnum())# Falseprint(spam.isdecimal())# Falseprint(spam.isspace())# Falseprint(spam.startswith('hello'))# Trueprint(spam.endswith('world'))# False (注意有 !)

3.4 join 与 split

这是一对互逆操作，非常常用：

# join: 列表 -> 字符串name=["Alice","Bob","Charlie"]print(''.join(name))# AliceBobCharlieprint('-'.join(name))# Alice-Bob-Charlieprint(','.join(name))# Alice,Bob,Charlie# split: 字符串 -> 列表spam='hello world!'print(spam.split(' '))# ['hello', 'world!']print('My,name,is,Simon'.split(','))# ['My', 'name', 'is', 'Simon']

3.5 strip 家族

spam2=' Hello World 'print(spam2.strip())# 'Hello World' (去除两端空格)print(spam2.lstrip())# 'Hello World ' (去除左端空格)print(spam2.rstrip())# ' Hello World' (去除右端空格)

3.6 其他实用方法

print(spam2.count('H'))# 统计字符出现次数print(spam2.upper().count('H'))# 忽略大小写统计print(spam2.replace('Hello','Hi'))# 替换子串

3.7 字符串格式化

Python 有三种格式化方式，推荐使用 f-string：

name='Alice'age=23score=95.51num=1230991# f-string (Python 3.6+) —— 推荐print(f'{num:,}')# 1,230,991 (千分位)print(f'{score:.2f}')# 95.51 (四舍五入)print(f'{score:.2%}')# 9551.00% (百分比)print(f'{age:#x}')# 0x17 (十六进制)# str.format() —— 推荐print('name: {}, age: {}, score: {}'.format(name,age,score))# % 格式化 —— 不推荐print("name:%s"%name)print("age:%d"%age)

f-string 不仅写法最简洁，性能也是最好的。从 Python 3.6 开始，没有理由不用它。

一句话总结：字符串方法多到记不住也没关系，记住 join/split/strip/format 这四个核心操作，其他的用到再查。

4. 四大容器：组织数据的四把利器

Python 有四种内置容器类型，各有特点，选对容器是写好代码的第一步。

students=['alice','bob','red','cat']# 列表names=("Alice","Bob")# 元组tags={"python","java","python","c++"}# 集合user={"name":"Gemini","age":1}# 字典

4.1 列表 List

列表是最常用的容器，有序、可变、允许重复。

增：

students=['alice','bob','red','cat']students.append('alice')# 末尾追加students.insert(5,'alice')# 指定位置插入

删：

delstudents[0]# 按索引删除students.remove('bob')# 按值删除（只删第一个匹配）

改：

students[0]='alice22'# 按索引修改

查：

print(students)# 打印整个列表print(students[1:2])# 切片获取子列表print(students[:2])# 前两个元素print(students[1:])# 从第二个到末尾print(students[-1])# 最后一个元素print(len(students))# 列表长度print('alice'instudents)# 成员判断print(students.count('alice'))# 出现次数print(students.index('alice'))# 首次出现下标

遍历：

forstuinstudents:# 直接遍历print(stu)foriinrange(len(students)):# 按索引遍历print(students[i])

拼接与 zip：

teachers=['alice','bob','red','cat']all=students+teachers# 列表拼接forstu,teainzip(students,teachers):# 多列表并行遍历print(stu,tea)

排序：

scores=[100,78,78,67,90]scores.sort()# 升序排序print(max(scores),min(scores),sum(scores))# 最大、最小、求和scores.reverse()# 反转scores.sort(key=None,reverse=True)# 降序排序

4.2 元组 Tuple

元组是不可变的列表，一旦创建就不能增删改。

tuple1=(1,2,3,4,5)print(tuple1[0:2])# 支持切片print(tuple1[:2])# (1, 2)# 不支持：tuple1[0] = 10 → TypeError

类型转换是元组的常见用法：

names=['alice','bob','red','cat']tuple2=tuple(names)# 列表 -> 元组list2=list(tuple2)# 元组 -> 列表

什么时候用元组？当数据不应该被修改时，比如函数返回多个值、常量配置等。元组的不可变性是一种"安全约束"。

4.3 集合 Set

集合是去重神器，无序、可变、不允许重复。

增删改查：

set1={1,2,3,3,4,1}set1.add(6)# 增set1.remove(1)# 删（不存在会报 KeyError）set1.discard(2)# 删（安全，缺失不报错）set1.update({4,5})# 批量增print(len(set1))# 长度print(1inset1)# 成员判断

removevsdiscard的区别要记住：remove在元素不存在时抛出KeyError，discard静默跳过。实际开发中discard更安全。

集合运算是集合最强大的特性：

set2=set("abcde")set3=set("defgh")print(set2-set3)# 差集：a中包含而b中不包含的元素print(set2|set3)# 并集：a或b中包含的所有元素print(set2&set3)# 交集：a和b中都包含了的元素print(set2^set3)# 对称差集：不同时包含于a和b的元素

4.4 字典 Dict

字典是键值对，键必须唯一且不可变，值可以任意。

增删改查：

stuInfo={"name":"zhangsan","age":23}# 增stuInfo.setdefault("city","上海")# 键不存在时才设置# 删delstuInfo["name"]# 删除键值对stuInfo.pop("name")# 删除并返回值# 改stuInfo["age"]=24# 键存在则修改# 查print(stuInfo["name"])# 按键取值print(stuInfo.keys())# 所有键print(stuInfo.values())# 所有值print(stuInfo.items())# 所有键值对print("name"instuInfo.keys())# 键是否存在print("zhupeng"instuInfo.values())# 值是否存在

遍历：

forkeyinstuInfo.keys():# 遍历键print(key,stuInfo[key])forkey,valueinstuInfo.items():# 遍历键值对（推荐）print(key,value)

4.5 容器间的类型转换

字符串和容器之间可以互相转换：

str_val='123123'print(list(str_val))# ['1', '2', '3', '1', '2', '3']print(set(str_val))# {'1', '2', '3'}（自动去重）

一句话总结：列表用于有序集合，元组用于不可变数据，集合用于去重和运算，字典用于键值映射——选对容器，代码就对了大半。

5. 流程控制：让程序拥有判断力

5.1 条件判断 if / elif / else

Python 的条件判断用if、elif、else，注意没有大括号，靠缩进划分代码块。

嵌套 if：

num=int(input("input a number: "))ifnum%2==0:ifnum%3==0:print("你输入的数字可以整除 2 和 3")else:print("你输入的数字可以整除 2，但不能整除 3")else:ifnum%3==0:print("你输入的数字可以整除 3，但不能整除 2")else:print("你输入的数字不能整除 2 和 3")

elif 多分支：

age=int(input("请输入你家狗狗的年龄: "))ifage<=0:print("你是在逗我吧!")elifage==1:print("相当于 14 岁的人。")elifage==2:print("相当于 22 岁的人。")elifage>2:human=22+(age-2)*5print("对应人类年龄: ",human)

5.2 三目运算符

Python 的三目运算符写法是值1 if 条件 else 值2：

age=10print('未成年'ifage<18else'成年')# 未成年

5.3 match-case（Python 3.10+）

Python 3.10 引入了match-case，类似于其他语言的switch：

基本用法：

response_code=201matchresponse_code:case200:print("OK")case201:print("Created")case404:print("404 Not Found")case500:print("Internal Server Error")

|合并多个匹配值：

response_code=502matchresponse_code:case200|201:print("OK")case300|307:print("Redirect")case500|502:print("Internal Server Error")case_:# _ 相当于 defaultprint("Unknown")

_是通配符，相当于其他语言switch中的default。如果不加_，没有任何匹配时程序不会报错，但也不会执行任何分支。

5.4 while 循环

count=1sum=0whilecount<=100:sum+=count count+=1else:print(count,"大于100，结束")print(sum)# 5050

while...else是 Python 的特色语法：当循环正常结束（没有被break打断）时，else块会执行。这个特性很多人不知道，但在某些场景下很有用。

5.5 for 循环

经典用法——找质数：

forninrange(2,10):forxinrange(2,n):ifn%x==0:print(n,'equals',x,'*',n//x)breakelse:# 这个 else 属于 for 循环，不是 if！# 当循环没被 break 打断时才执行print(n,'is a prime number')

注意这里else属于for循环，不是if！这是 Python 中最容易让人困惑的语法之一。for...else的含义是：如果循环没有被break终止，就执行else块。在这个例子中，如果一个数没有被任何因子整除（即没有触发break），它就是质数。

break 与 continue：

forxinrange(5,10):ifx%2==0:print("找到偶数: ",x)continue# 跳过本次迭代，继续下一轮print(x)else:print("循环正常结束")

5.6 pass 语句

pass不执行任何操作，通常用作占位符：

deftodo_function():pass# 以后再实现

一句话总结：Python 流程控制最需要注意的三个坑：缩进、for...else的语义、match-case是 3.10+ 才有的新语法。

6. 总结

通过这次梳理，我们把 Python 基础的三大板块串联了起来：

• 数据类型是地基，搞清楚每种类型的语义边界比死记硬背更重要
• 四大容器各有分工——列表有序可变、元组不可变、集合去重、字典键值对——选对容器，代码就对了大半
• 流程控制让程序拥有判断力，for...else和match-case是两个值得特别留意的语法

如果用一句话总结：

Python 的设计哲学是"用最自然的方式表达意图"——从链式比较到海象运算符，从 f-string 到 for…else，每个特性都在让你写出更接近人类思维方式的代码。

当你不再只是记住语法规则，而是理解每个特性"为什么要这样设计"时，Python 才真正开始变成你手中的工具，而不是你需要反复查阅的手册。

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