一、 数字、字符串与运算符

1.数字类型：整数与浮点数

类型	关键字	例子	特点
整数	int	42，-1，0	没有小数点，精确无误差
浮点数	float	3.14，-0.12，2.0	有小数点，存在精度限制
运算符号一览：
运算符	含义	示例	结果
----	--------	--------	-----
+	加	5 + 3	8
-	减	5 - 3	2
*	乘	5 * 3	15
/	除（得浮点数）	5 / 2	2.5
//	整除（向下取整）	5 // 2	2
%	取余（模运算）	5 % 2	1
**	幂运算	2 ** 3	8

生活比喻：// 整除就像把 10 块糖分给 4 个小朋友，每人能拿到完整的 2 块（剩下的 2 块就是 % 取余的结果）。

2. 字符串：文本容器

字符串就是一串字符，用引号包起来。可以把字符串想象成一列火车，每个字符是一个车厢，车厢从 0 开始编号。

字符串:"P  y  t  h  o  n"
正索引: 0  1  2  3  4  5
负索引:-6 -5 -4 -3 -2 -1

索引规则：

操作	写法	结果	说明
取单个字符	s[0]	‘P’	第一个字符
取单个字符	s[-1]	‘n’	最后一个字符
切片	s[0:3]	‘Pyt’	从0到3(不含3)
切片	s[:3]	‘Pyt’	从开头到3(不含3)
切片	s[3:]	‘hon’	从3到结尾
切片	s[::-1]	‘nohtyP’	步长为-1反转
切片	s[::2]	‘Pto’	每隔一个取一个

记忆口诀：切片[start:stop:step]，取头不取尾，step为步长

常见字符串用法：

方法	作用	示例	结果
len(s)	获取长度	len(“Python”)	6
s.upper()	全大写	“hello”.upper()	“HELLO”
s.lower()	全小写	“HELLO”.lower()	“hello”
s.strip()	去掉两端空格	" hi ".strip()	“hi”
s.replace(a,b)	替换	“ab”.replace(“a”,“c”)	“cb”
s.split(“,”)	按分隔符拆分	“a,b”.split(“,”)	[“a”,“b”]
s.find(“x”)	查找子串位置	“abc”.find(“b”)	1
s.count(“a”)	统计出现的次数	“banana”.count(“a”)	3
s.startswith(“P”)	是否以某串开头	“Python”.startswith(“P”)	True
s.endswith(“n”)	是否以某串结尾	“Python”.endswith(“n”)	True

3. 比较运算符与逻辑运算符

比较运算符（结果永远是True或False）

运算符	含义	示例
==	等于	5 == 5 → True
!=	不等于	5 != 3 → True
>	大于	5 > 3 → True
<	小于	5 < 3 → False
>=	大于等于	5 >= 5 → True
<=	小于等于	3 <= 5 → True

逻辑运算符（用来组合多个条件）

运算符	含义	示例	结果
and	与（都真才真）	True and False	False
or	或（有真就真）	True or False	True
not	非（取反）	not True	False

4. 运算符优先级

当多个运算符同时出现时，Python按照以下顺序计算（从高到低）：

1.()  括号（最高优先级，想先算就用括号）
2.**  幂运算
3.*  /  //  %    乘 除 整除 取余
4.+  -  加减
5. ==  !=  >  <  >=  <= 比较
6. not 逻辑非
7. and 逻辑与
8. or 逻辑或（最低优先级）

二、代码示例

将以下代码复制到你的 Python 文件中运行，观察输出结果。

# ========== 数字运算 ==========
print("=== 数字运算 ===")
a = 17
b = 5

print(f"{a} + {b} = {a + b}")      # 22
print(f"{a} - {b} = {a - b}")      # 12
print(f"{a} * {b} = {a * b}")      # 85
print(f"{a} / {b} = {a / b}")      # 3.4
print(f"{a} // {b} = {a // b}")    # 3（整除）
print(f"{a} % {b} = {a % b}")      # 2（余数）
print(f"{a} ** {b} = {a ** b}")    # 1419857（17的5次方）

# ========== 字符串索引与切片 ==========
print("\n=== 字符串索引与切片 ===")
s = "Hello Python"

print(f"原字符串: '{s}'")
print(f"长度: {len(s)}")
print(f"第1个字符 s[0]: '{s[0]}'")
print(f"最后1个字符 s[-1]: '{s[-1]}'")
print(f"前5个字符 s[:5]: '{s[:5]}'")
print(f"后6个字符 s[6:]: '{s[6:]}'")
print(f"反转 s[::-1]: '{s[::-1]}'")
print(f"每隔一个取 s[::2]: '{s[::2]}'")

# ========== 字符串常用方法 ==========
print("\n=== 字符串常用方法 ===")
text = "  Python is Fun!  "

print(f"原始: '{text}'")
print(f"去空格 strip(): '{text.strip()}'")
print(f"全大写 upper(): '{text.upper()}'")
print(f"全小写 lower(): '{text.lower()}'")
print(f"替换 replace(): '{text.replace('Fun', 'Amazing')}'")
print(f"拆分 split(): {text.strip().split()}")
print(f"查找 find('is'): {text.find('is')}")
print(f"统计 count('n'): {text.count('n')}")
print(f"是否以'  P'开头: {text.startswith('  P')}")

# ========== 比较与逻辑运算 ==========
print("\n=== 比较与逻辑运算 ===")
x = 10
y = 20

print(f"x = {x}, y = {y}")
print(f"x == y: {x == y}")
print(f"x != y: {x != y}")
print(f"x < y: {x < y}")
print(f"x > 5 and y > 15: {x > 5 and y > 15}")
print(f"x > 15 or y > 15: {x > 15 or y > 15}")
print(f"not (x > y): {not (x > y)}")

# ========== 运算符优先级演示 ==========
print("\n=== 运算符优先级 ===")
print(f"3 + 5 * 2 = {3 + 5 * 2}")        # 13（先乘后加）
print(f"(3 + 5) * 2 = {(3 + 5) * 2}")    # 16（括号优先）
print(f"2 ** 3 + 1 = {2 ** 3 + 1}")      # 9（先幂后加）
print(f"5 > 3 and 2 < 1: {5 > 3 and 2 < 1}")  # False

三、练习题

1、字符串信息提取

给定字符串 email = "zhangsan@python.org"，请完成以下操作：

1. 提取用户名（@ 前面的部分）
2. 提取域名（@ 后面的部分）
3. 判断域名是否以 .org 结尾
4. 将用户名转为大写输出

email = str("zhangsan@python.org")

#找到@所在的位置
n=email.find("@")

#提取用户名和域名
username=email[:n]   #@之前为用户名
domain=email[n+1:]   #@之后为域名

print(f"用户名：{username}")
print(f"域名：{domain}")
print(f"域名是否以`.org`结尾: {domain.endswith('.org')}")
print(f"用户名大写：{username.upper()}")

email = str("zhangsan@python.org")

#找到@所在的位置
n=email.find("@")

#提取用户名和域名
username=email[:n]   #@之前为用户名
domain=email[n+1:]   #@之后为域名

print(f"用户名：{username}")
print(f"域名：{domain}")
print(f"域名是否以`.org`结尾: {domain.endswith('.org')}")
print(f"用户名大写：{username.upper()}")

答案详解：

1. find("@") 的作用：find() 方法在字符串中查找指定字符 @ 的位置，返回它在字符串中的索引（从0开始计数）。例如，在 "zhangsan@python.org" 中，@ 在第8个位置（索引为8）。

2. 切片操作 email[:n] 和 email[n+1:]：

   • email[:n]：从字符串开头（索引0）切到 @ 之前（索引n），得到用户名 "zhangsan"。
   • email[n+1:]：从 @ 之后（索引n+1）切到字符串末尾，得到域名 "python.org"。

3. endswith('.org')：检查域名是否以 .org 结尾，返回 True 或 False。

4. upper()：将用户名中的所有字母转为大写。

2、数字拆解

给定一个三位整数 num = 357，请用数学运算（// 和 %）分别提取出它的百位、十位、个位数字，并计算这三个数字的和。输出格式："百位:X, 十位:Y, 个位:Z, 和:SUM"。

num= 456
#提取各位数字   //整除   %取余
X = num // 100
Y = (num % 100) // 10
Z = num % 10

#三位数字之和
total = X + Y + Z

print(f"百位:{X}, 十位:{Y}, 个位:{Z}, 和:{total}") # 输出：百位:4, 十位:5, 个位:6, 和:15

num= 456
#提取各位数字   //整除   %取余
X = num // 100
Y = (num % 100) // 10
Z = num % 10

#三位数字之和
total = X + Y + Z

print(f"百位:{X}, 十位:{Y}, 个位:{Z}, 和:{total}") # 输出：百位:4, 十位:5, 个位:6, 和:15

答案详解：

1. //（整除运算符）：返回除法结果的整数部分，去掉小数。例如 456 // 100 = 4，直接得到百位数字。

2. %（取余运算符）：返回除法后的余数。例如 456 % 100 = 56，得到去掉百位后的剩余部分。

3. 提取十位数字 (num % 100) // 10：

   • 先 456 % 100 = 56，得到十位和个位组成的数。
   • 再 56 // 10 = 5，得到十位数字。

4. 提取个位数字 num % 10：456 % 10 = 6，直接得到个位数字。

5. 计算总和：将百位、十位、个位数字相加得到总和。

知识点补充学习

• 浮点数精度陷阱：0.1 + 0.2 在 Python 中不等于 0.3，而是 0.30000000000000004。这是因为计算机用二进制存储小数，就像十进制无法精确表示 1/3 一样，高精度计算请用 Decimal 模块。

根本原因：计算机使用二进制（基数为2）表示浮点数，而像0.1、0.2这样的十进制小数在二进制中是无限循环小数，无法精确表示。这类似于十进制中无法精确表示1/3（0.333…）。当计算机存储这些近似值时，就会产生微小的舍入误差。

直观对比示例：

# 查看实际存储值
print(f"0.1 的实际存储值: {0.1:.55f}")
print(f"0.2 的实际存储值: {0.2:.55f}")
print(f"0.1 + 0.2 的结果: {0.1 + 0.2:.55f}")
print(f"0.3 的实际存储值: {0.3:.55f}")

# 直接比较
print(f"0.1 + 0.2 == 0.3: {0.1 + 0.2 == 0.3}")  # 输出: False
print(f"0.1 + 0.2 的精确值: {0.1 + 0.2}")        # 输出: 0.30000000000000004

# 使用math.isclose()进行容差比较
import math
print(f"math.isclose(0.1+0.2, 0.3): {math.isclose(0.1+0.2, 0.3)}")  # 输出: True

解决思路：

#使用decilmal模块（推荐使用高精度场景）
print("第一种方法：使用decilmal模块（推荐使用高精度场景）")
from decimal import Decimal

# 注意：初始化时必须使用字符串，否则仍会引入浮点误差
result = Decimal('0.1') + Decimal('0.2')
print(result)       # 输出: 0.3
print(result == Decimal('0.3'))  # 输出: True


#使用round()函数（适用于展示或简单比较）
print("第二种方法：使用round()函数")
result = round(0.1 + 0.2, 1)
print(result)       # 输出: 0.3
print(result == 0.3) # 输出: True

• 字符串不可变：字符串一旦创建就不能修改。s[0] = 'X' 会报错！想"修改"只能创建新字符串，比如 s = 'X' + s[1:]。
• is vs ==：== 比较值是否相等，is 比较是否是同一个对象。
• f-string 是 Python 3.6+ 的利器：f"结果是{变量}" 比 "结果是" + str(变量) 更简洁高效，推荐优先使用。