淺談 Python 的基本數字運算、變數與字串

Python語言易學是個誘人的利基點,讓程式設計不再是程式設計師的專利,因為Python可以將別種語言需要幾行的是成變為一行程式,大大的簡化了設計的繁瑣。 Python 是一種「物件導向的高階程式語言」,也是「直譯式程式語言」,我們先將拋之腦後,來談談Python的基本運算能力,電腦是個計算高手,運算的速度絕對是令人望塵莫及,因此談基本的運算能力最適合初學者入門。

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Python的運算演練可以先從內建的「IDLE」環境或命令行的交換模式(可參考「沒有程式基礎也可輕鬆學習的 Python 語言」文章),基本的加減乘除運算利用交談式較活潑,不會那麼死板的讓你易直盯著程式繞,下圖中筆者示範的加減乘除的交談式方式,可以很清楚Python的直覺式的結果回應,除法較特別有可以分整除、有餘數與取正數等。

例如10/2可以整除,得到答案為5.0,11/3不能整除達到有小數的3.666….結果,11//3使用兩個除號,表示則是取整數部分,也就是捨去小數部分,注意不是四捨五入喔!

 

程式語言中的變數就是所謂的一個空間,可以存放資料的空間,Python的變數指定很方便,不用宣告變數的型態,就是直接塞值給變數就對了。不過變數的名稱的使用是有一些限制。變數的名稱只能以英文字母(AZ, az)、數字(09)以及底線(_)所組成,且變數的英文字母是有大小寫區別的(case-sensitive),更不能以數字為開頭

例如下圖中定義abs變數為’Hello’字串,使用print(abc)正確的顯示,但print(Abc)則是錯誤,可見abc與Abs是被視為兩個不同的變數,說明大小寫是有差別,且使用2a(以數字開頭的變數)也馬上被認定語法錯誤。

 

接下來使用Visual Studio Code來示範,建立一個number.py程式檔,第一行是註解,也就是看到「#」表示此符號後是註解,不會有任何的直譯動作,接著第二行是將變數a指定,第三行是變數b指定3,第四行利用print指令來印出a+b,為了讓執行在同一視窗內看到結果,出終端機畫面(參考「Visual Studio Code 介面的基礎使用介紹(使用Python)」文章,將滑鼠游標移到區域分隔線(紅色框)即可變成改變大小的游標圖示,按住滑鼠拖曳來改變大一些的終端機畫面。

 

開啟終端機畫面並調整大一些畫面後,確定number.py存檔後在終端機畫面上輸入「python 程式檔名.py」來執行,如下圖所示,答案馬上呈現出來。

 

接著在number.py新增兩個變數的加減乘除等程式碼,新增後記得在程式分頁上按下【Ctrl+S】來存檔,切換到終端機畫面上再輸入「python 程式檔名.py」來執行,如下結果畫面。

 

在程式設計中,變數(英語:Variable,scalar)是指一個包含部分已知或未知數值或資訊之儲存位址,Python方便的地方是你不需要宣告變數的型態(如數字、文字或布林等)就可以直接來使用。Python的字串可以使雙引號貨單引號來建立,數字可以相加運算,字串也可以使用「+」來連接,甚至可以使用*來重複顯示,簡單直接明暸,筆者以下列程式碼來說明字串的基本顯示。

# 字串的運算
s1='Hello'              # 使用單引號的字串
s2="World"              # 使用雙引號的字串
print(s1+s2)            # 使用+符號將s1+s2兩個字串串接
print(s1,s2)            # 使用,符號將兩個字串間加空格
print((s1+s2)*3)        # 使用*符號將字串重複3次
s1=s1+'\n'              # 加入跳脫字元與跳行,s1='Hello\n'
print(s1+s2)            # 顯示使用有跳脫字元的字串

 

下圖是執行後的結果。

 

比較要注意的是字串中可以含跳脫字元,例如上述中有提及使用單引號「’」或雙引號「”」包起來的內容就是字串,不想被認為是字串內容時必須使用「\」跳脫字元,跳脫字元後面接的字元就是可以避免被認定是字串的結束,可以使使用如下寫法:

s='I \'m Iitwalker'
print(s)

 

常用的跳脫字元有哪些了?筆者列出較常使用的如下:

\\ = 反斜線符號
\’ = 單引號
\” = 雙引號
\a = 鈴聲
\b = 倒退
\f = 換頁
\n = 換列
\r = 返回
\t = 水平跳格(TAB)
\v = 垂直跳格
\xhh = 十六進位值
\ooo = 八進位值

 

字串就是字元的陣列,想要取出字串部份的內容,可以使用 [] 運算子來操作,這樣就可以輕鬆取得字串中的某單一字元,或是一段範圍的字串。不過字串內的字元編號是由0開始起算,如下程式中顯示的是第二個字母「e」。

 

同樣使用VS Code的string.py來測試字串內的編號索引語法,為了避免之前的程式干擾或引響,一般「#」常被用作單行註釋符號,而三個單引號(或三個雙引號)可以進行多行的註解,如下圖上與下三個雙引號包圍個區塊均標示為註解。

 

把之前的程式使用多行的三個雙引號主解符號,上下包圍後開始輸入字串的編號索引功能來取得字串中某些字元,上方程式,下方為結果,比較要注意的是取範圍時只需要設定開始及結束即可(中間使用:冒號來區隔),但不包括結束的編號喔

 

從上圖程式中,可以了解 [ ] 運算子的索引可不給值,其實還可以使用負整數,也就是從字串最右邊開始算索引。下圖是在[] 運算子中指定負數的索引值,想一下應該就能體會。

 

延伸閱讀:

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itwalker

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