《夯实Python基础》（1）

一、数字

数字是几乎在所有计算机语言中都必然存在一种基本的数据类型。在Python中，数字也是相当典型和普遍存在的。

严格意义上讲，在Python中，数字并不是一种严格意义上的对象类型，而是一组类似类型的分类。

为了全面深刻的理解Python的数字，我们今天从如下几个方面来进一步阐释数字在各个层面上的含义，及数字的各种运算规则。

1、‍数字是一种常量

在Python中，数字被定义为一种常量，而且这个常量的大小就是这个数字字面的大小，因此，也被称为字面常量。

例如：1,2,3,4,5

看见上面几个数字了吗？是的，没看见才怪。不就是5个数字嘛？！

没错，你看得很清楚，就是5个数字。

但是，在Python这种面向对象的语言中，还记得万物皆对象吧？所以，它们不仅是5个数字，它们还是5个对象，似乎这才是符合Python语言的描述。

既然是对象，它就有类型和值。那么，这5个对象是什么类型呢？它们的类型被称为常量，它们的值呢？当然你看到是什么，它的值就是什么。所以，这5个对象的值就是1,2,3,4,5。

哈哈，是不是感觉又绕回来了？

的确是有点绕，明明就是1、2、3、4、5嘛，

为什么偏要说他们是5个对象，

然后它们的值才是1、2、3、4、5呢？

这不是精神分裂吗？

哈哈！千万不要为这点小事精神分裂啊。

实在觉得绕了，就不必要太纠结了，

知道它们是数字（常量）就可以了，

然后知道它们有大小，

也就是有值，

而且，它们的值就是它们自己。

OK，还是让我分裂了，

不过，这回我大概是理解了。

2、‍数字可以转换为字符串

除了数字是常量外，我们还知道字符串也是常量。关于字符串的知识点，我们下节课再仔细聊。这里，我只想再次强调一下，这两个常量是可以相互转化的。

例如：

str(1)==’1’

int(‘1’)==1

这两个表达式的运算结果都是true。

但是，请注意，数字转化成字符串总是能成功的。但并不因此意味着，字符串转换为数字就一定能成功。

例如：

int(‘abc’)转换的结果会报错。

3、‍数字可以赋值给变量

毫无疑问，变量的发明是意义重大的。

要不然，我们会一直固守在算术运算的日子里不能自拔。数字到底是数字呢？还是数字？这样的日子将是漫长和无趣的。

所以，我一直认为代数比算术简单，设置一个x（未知数），这是何等的智慧，解决了多少曾经被算术题折磨得死去活来的少年的烦恼。

如今，它摇身一变，以变量的模样来了到计算机的语言里，继续拯救着昔日的少年！

是的，还是那个x，如今它被称作变量，我们可以给他赋值。你给他什么，它就拥有了什么。没错，可以给它数字，它便拥有了数字的值。关于变量我们会另文再讨论。

例如：x = 3

这时，数字3被赋值给了x变量，于是这个名字叫x的变量，就拥有了3的值。重要的是，从此以后，我们不再精神分裂了，x是变量的名，3是x的值。清楚明白！

当然，还可以将一个算式赋值给x。

例如：x = (2 + 1)*2

此时，x的值变成6了。

嗯，没错，x的值变了，它不像数字那样总是一个定值。

4、‍数字的运算

（1）加减法

>>> a = 1

>>> b = 2

>>> c = 3

>>> a + b + c

>>> 6

没错，变量的加减法，就是变量的值的加减法！

（2）乘法

>>> a = 1

>>> b = 2

>>> c = 3

>>> a * b * c

>>> 6

嗯，变量的乘法，还是变量的值的乘法！

（3）除法

>>> a = 6

>>> b = 4

>>> a/b

>>> 1.5

看起来这个没什么问题。是的，自从Python3.0以后，除法就不再那么容易出幺蛾子了。我说这话，就是想提醒大家，现在市场上还在流行Python2的版本，如果，你遇上了，或者你正好也在使用Python2的版本，那就得注意了。

它的结果会是这样的：

>>> a/b

>>> 1

咦？a/b不应该是等于1.5吗？四舍五入也等于2啊？

是的，因为在Python2的版本中，除法运算，如果除数和被除数都是整数时，结果仅取商的整数部分，并自动剔除了余数。

那如果，我希望得到一个准确的计算结果（含小数的）呢？

方法很简单，只需要除数或者被除数二者其一是小数（准确的说叫浮点数），就能得到一个完整的含小数部分的商。

比如：

>>> float(a)/b

>>> 1.5

>>> a/float(b)

>>> 1.5

所以，提醒大家，当你在程序代码中尝试使用除法的时候，你得小心一点，特别是仍然在使用Python2版本的用户。

对于乘法和除法运算，Python还给出了两种特殊的情况，** 和 //。

这是啥意思？连乘和连除？

不是的！应该说是乘方和整除的意思。

例如：

>>> 2**3

>>> 8

它表示2的3次方，也可以说是3个2连乘，所以，结果等于8。这个比较好理解。

但是，如果我们的除法使用//时，对于运算结果，有时就比较容易费解了。

先看例子。

>>> 6//4

>>> 1

>>> 6.0//4

>>> 1.0

>>> 6//4.0

>>> 1.0

>>> 6//-4

>>> -2

这意味着什么？这意味着如果你只想得到两个数相除的结果并取整的话，你就可以使用//来计算，它就只会给你一个整除的结果。

但是，它取整的方法是值得我们注意的，它不是简单的四舍五入，而是所谓的向下舍入的方法取整。

这是个啥意思呢？就是说对于除法的结果是小数时，参照四舍五入的方法，如果四舍五入的结果使其值变大了，就舍；反之，如果使其变小了，就入。所以，当这种除法的结果是正数时，小数部分通常被舍弃，如果为负数时，则参照四舍五入，余数大于等于5时入进来。

最后，请注意它的结果的数据类型，如果除数和被除数都是整数，结果也是整数，否则，只要其中一项是浮点数，结果还是浮点数。

（3）比较运算

数字的比较运算比较简单，基本等同于我们的数学中的比较运算。

x>y：x大于y；

x>=y：x大于等于y；

x==y：x等于y；

x<y：x小于y；

x<=y：x小于等于y；

x!=y：x不等于y。

需要注意的是，对于比较运算，它们的运算结果只有两种：true或者false。

（4）集合

为什么谈到数字运算时，我们会想到集合？实际上，主要还不是在运算的时候，更多的可能是在处理数据的时候，集合会给我们帮上大忙！

比如我们有一个数字型的列表a，如下：

>>> a = [1,2,2,3,4,4,5,6,7]

现在，我们处理这个列表a时，希望获得一个去除了其中的重复数字的列表。如果使用笨办法，能想到的应该是迭代循环了，通过循环比对，剔除重复是数字。

但是，如今Python有集合了，问题就变得简单很多了。

>>> a = set(a)

>>> a

>>> {1,2,3,4,5,6,7}#集合去重

>>> a = list(a)

>>> [1,2,3,4,5,6,7]#转换为列表

看看，集合去重多么强大！特别是数据量比较大的时候，简直威力无比了。

（5）内置数学函数模块

除了常规的加减乘除以外，有时我们还会遇到许多其他类型的运算和数字处理，神奇的Python为我们提供了丰富的内置函数，帮我们一招解决问题。

abs(x) #去绝对值

divmod(a,b) ‍#取余数和商

float(x) #转换为浮点数

int(x) #转换为整数

pow(x,y[,z]) #幂运算（x的y次幂）

range(x) #产生一个从0开始不大于x的整数序列

round(x,n) #四舍五入，保留n位小数

sum() #对一个数字序列求和

bin(x) #转换为二进制

oct(x) #转换为八进制

hex(x) #转换为十六进制

以上列出的仅供参考，还有更多的内置函数。必要时，大家可以从Python的官方文档查询到更多的内置函数和用法。