變數的基本使用

程式就是用來處理資料的，而變數就是用來儲存資料的

目標

• 變數定義
• 變數的型別
• 變數的命名

01. 變數定義

• 在 Python 中，每個變數 在使用前都必須賦值，變數 賦值以後 該變數 才會被建立
• 等號（=）用來給變數賦值
  • = 左邊是一個變數名
  • = 右邊是儲存在變數中的值

變數名 = 值

變數定義之後，後續就可以直接使用了

1) 變數演練1 —— iPython

# 定義 qq_number 的變數用來儲存 qq 號碼
In [1]: qq_number = "1234567"

# 輸出 qq_number 中儲存的內容
In [2]: qq_number
Out[2]: '1234567'

# 定義 qq_password 的變數用來儲存 qq 密碼
In [3]: qq_password = "123"

# 輸出 qq_password 中儲存的內容
In [4]: qq_password
Out[4]: '123'
 

使用互動式方式，如果要檢視變數內容，直接輸入變數名即可，不需要使用 print 函式

2) 變數演練 2 —— PyCharm

# 定義 qq 號碼變數
qq_number = "1234567"

# 定義 qq 密碼變數
qq_password = "123"

# 在程式中，如果要輸出變數的內容，需要使用 print 函式
print(qq_number)
print(qq_password)

使用直譯器執行，如果要輸出變數的內容，必須要要使用 print 函式

3) 變數演練 3 —— 超市買蘋果

• 可以用 其他變數的計算結果 來定義變數
• 變數定義之後，後續就可以直接使用了

需求

• 蘋果的價格是 8.5 元/斤
• 買了 7.5 斤 蘋果
• 計算付款金額

# 定義蘋果價格變數
price = 8.5

# 定義購買重量
weight = 7.5

# 計算金額
money = price * weight

print(money)

思考題

• 如果 只要買蘋果，就返 5 塊錢
• 請重新計算購買金額

# 定義蘋果價格變數
price = 8.5

# 定義購買重量
weight = 7.5

# 計算金額
money = price * weight

# 只要買蘋果就返 5 元
money = money - 5
print(money)

提問

• 上述程式碼中，一共定義有幾個變數？
  • 三個：price
    ／weight／money
• money = money - 5 是在定義新的變數還是在使用變數？
  • 直接使用之前已經定義的變數
  • 變數名 只有在 第一次出現 才是 定義變數
  • 變數名 再次出現，不是定義變數，而是直接使用之前定義過的變數
• 在程式開發中，可以修改之前定義變數中儲存的值嗎？
  • 可以
  • 變數中儲存的值，就是可以 變 的

02. 變數的型別

• 在記憶體中建立一個變數，會包括：
  1. 變數的名稱
  2. 變數儲存的資料
  3. 變數儲存資料的型別
  4. 變數的地址（標示）

2.1 變數型別的演練 —— 個人資訊

需求

• 定義變數儲存小明的個人資訊
• 姓名：小明
• 年齡：18 歲
• 性別：是男生
• 身高：1.75 米
• 體重：75.0 公斤

利用 單步除錯 確認變數中儲存資料的型別

提問

1. 在演練中，一共有幾種資料型別？
   • 4 種
   • str —— 字串
   • bool —— 布林（真假）
   • int —— 整數
   • float —— 浮點數（小數）
2. 在 Python 中定義變數時需要指定型別嗎？
   • 不需要
   • Python 可以根據 = 等號右側的值，自動推匯出變數中儲存資料的型別

2.2 變數的型別

• 在 Python 中定義變數是 不需要指定型別（在其他很多高階語言中都需要）
• 資料型別可以分為 數字型 和 非數字型
• 數字型
  • 整型 (int)
  • 浮點型（float）
  • 布林型（bool）
    • 真 True 非 0 數 —— 非零即真
    • 假 False 0
  • 複數型 (complex)
    • 主要用於科學計算，例如：平面場問題、波動問題、電感電容等問題
• 非數字型
  • 字串
  • 列表
  • 元組
  • 字典

提示：在 Python 2.x 中，整數 根據儲存數值的長度還分為： * int（整數） * long（長整數）

• 使用 type 函式可以檢視一個變數的型別

In [1]: type(name)

2.3 不同型別變數之間的計算

1) 數字型變數 之間可以直接計算

• 在 Python 中，兩個數字型變數是可以直接進行 算數運算的
• 如果變數是 bool 型，在計算時
  • True 對應的數字是 1
  • False 對應的數字是 0

演練步驟

1. 定義整數 i = 10
2. 定義浮點數 f = 10.5
3. 定義布林型 b = True
   • 在 iPython 中，使用上述三個變數相互進行算術運算

2) 字串變數 之間使用 + 拼接字串

• 在 Python 中，字串之間可以使用 + 拼接生成新的字串

In [1]: first_name = "三"

In [2]: last_name = "張"

In [3]: first_name + last_name
Out[3]: '三張'

3) 字串變數 可以和 整數 使用 * 重複拼接相同的字串

In [1]: "-" * 50
Out[1]: '--------------------------------------------------'

4) 數字型變數 和 字串 之間 不能進行其他計算

In [1]: first_name = "zhang"

In [2]: x = 10

In [3]: x + first_name
---------------------------------------------------------------------------
TypeError: unsupported operand type(s) for +: 'int' and 'str'
型別錯誤：`+` 不支援的操作型別：`int` 和 `str`

2.4 變數的輸入

• 所謂 輸入，就是 用程式碼 獲取 使用者通過 鍵盤 輸入的資訊
• 例如：去銀行取錢，在 ATM 上輸入密碼
• 在 Python 中，如果要獲取使用者在 鍵盤 上的輸入資訊，需要使用到 input 函式

1) 關於函式

• 一個 提前準備好的功能(別人或者自己寫的程式碼)，可以直接使用，而 不用關心內部的細節
• 目前已經學習過的函式

2) input 函式實現鍵盤輸入

• 在 Python 中可以使用 input 函式從鍵盤等待使用者的輸入
• 使用者輸入的 任何內容 Python 都認為是一個 字串
• 語法如下：

字串變數 = input("提示資訊：")

3) 型別轉換函式

4) 變數輸入演練 —— 超市買蘋果增強版

需求

• 收銀員輸入 蘋果的價格，單位：元／斤
• 收銀員輸入 使用者購買蘋果的重量，單位：斤
• 計算並且 輸出 付款金額

演練方式 1

# 1. 輸入蘋果單價
price_str = input("請輸入蘋果價格：")

# 2. 要求蘋果重量
weight_str = input("請輸入蘋果重量：")

# 3. 計算金額
# 1> 將蘋果單價轉換成小數
price = float(price_str)

# 2> 將蘋果重量轉換成小數
weight = float(weight_str)

# 3> 計算付款金額
money = price * weight

print(money)

提問

1. 演練中，針對 價格 定義了幾個變數？
   • 兩個
   • price_str 記錄使用者輸入的價格字串
   • price 記錄轉換後的價格數值
2. 思考 —— 如果開發中，需要使用者通過控制檯 輸入 很多個 數字，針對每一個數字都要定義兩個變數，方便嗎？

演練方式 2 —— 買蘋果改進版

1. 定義 一個 浮點變數 接收使用者輸入的同時，就使用 float 函式進行轉換

price = float(input("請輸入價格:"))

• 改進後的好處：
  1. 節約空間，只需要為一個變數分配空間
  2. 起名字方便，不需要為中間變數起名字
• 改進後的“缺點”：
  1. 初學者需要知道，兩個函式能夠巢狀使用，稍微有一些難度

提示

• 如果輸入的不是一個數字，程式執行時會出錯，有關資料轉換的高階話題，後續會講！

2.5 變數的格式化輸出

蘋果單價 9.00 元／斤，購買了 5.00 斤，需要支付 45.00 元

• 在 Python 中可以使用 print 函式將資訊輸出到控制檯
• 如果希望輸出文字資訊的同時，一起輸出 資料，就需要使用到 格式化操作符
• % 被稱為 格式化操作符，專門用於處理字串中的格式
  • 包含 % 的字串，被稱為 格式化字串
  • % 和不同的 字元 連用，不同型別的資料 需要使用 不同的格式化字元

* 語法格式如下：

print("格式化字串" % 變數1)

print("格式化字串" % (變數1, 變數2...))

格式化輸出演練 —— 基本練習

需求

1. 定義字串變數 name，輸出 我的名字叫 小明，請多多關照！
2. 定義整數變數 student_no，輸出 我的學號是 000001
3. 定義小數 price、weight、money，輸出 蘋果單價 9.00 元／斤，購買了 5.00 斤，需要支付 45.00 元
4. 定義一個小數 scale，輸出 資料比例是 10.00%

print("我的名字叫 %s，請多多關照！" % name)
print("我的學號是 %06d" % student_no)
print("蘋果單價 %.02f 元／斤，購買 %.02f 斤，需要支付 %.02f 元" % (price, weight, money))
print("資料比例是 %.02f%%" % (scale * 100))

課後練習 —— 個人名片

需求

• 在控制檯依次提示使用者輸入：姓名、公司、職位、電話、郵箱
• 按照以下格式輸出：

**************************************************
公司名稱

姓名 (職位)

電話：電話
郵箱：郵箱
**************************************************

實現程式碼如下：

"""
在控制檯依次提示使用者輸入：姓名、公司、職位、電話、電子郵箱
"""
name = input("請輸入姓名：")
company = input("請輸入公司：")
title = input("請輸入職位：")
phone = input("請輸入電話：")
email = input("請輸入郵箱：")

print("*" * 50)
print(company)
print()
print("%s (%s)" % (name, title))
print()
print("電話：%s" % phone)
print("郵箱：%s" % email)
print("*" * 50)