Python 基础 / 01
变量与数据类型
变量不是装数据的盒子，而是指向 Python 对象的名字：
score = 90
name = "Alice"
score 指向整数对象 90，name 指向字符串对象。重新赋值只是让名字改为指向另一个对象。
命名与赋值
student_count = 30 # 推荐：小写 + 下划线
MAX_SIZE = 100_000 # 常量约定使用大写
left = right = 0
minimum, maximum = 1, 10
变量名不能以数字开头，不能使用 for、if、class 等关键字，也不要覆盖 list、sum、str 等内置名称。
查看类型
type(42) # int
type(3.14) # float
type("hello") # str
type(True) # bool
type(None) # NoneType
isinstance(42, int) # True
刷题时通常不需要频繁判断类型，但报错时 type(value) 能快速确认实际数据。
整数 int
Python 整数没有 32 位溢出限制，会自动扩展：
positive = 25
negative = -10
million = 1_000_000
very_large = 10 ** 100
常用运算
7 + 3 # 10
7 - 3 # 4
7 * 3 # 21
7 / 3 # 2.333...，普通除法总是得到 float
7 // 3 # 2，向下整除
7 % 3 # 1，余数
7 ** 3 # 343，幂
商和余数可以一起求：
quotient, remainder = divmod(17, 5)
负数整除
-3 // 2 # -2，向负无穷方向取整
int(-3 / 2) # -1，向 0 截断
涉及负数时，先确认题目需要哪一种规则。
浮点数 float
price = 19.99
ratio = 1 / 3
scientific = 1.5e6
二进制浮点不能精确表示所有十进制小数：
0.1 + 0.2 == 0.3 # False
比较计算结果时使用误差：
from math import isclose
isclose(0.1 + 0.2, 0.3)
abs(actual - expected) < 1e-9
金额题如果要求精确到分，常把元转换为整数分处理。
布尔值 bool
is_valid = True
is_empty = False
3 < 5 # True
3 == 5 # False
3 != 5 # True
and 和 or 会短路：
if index < len(nums) and nums[index] == target:
...
如果前半部分为 False，后半部分不会执行，因此不会越界。
None：表示没有结果
answer = None
if answer is None:
print("还没有答案")
判断 None 使用 is None 或 is not None，不要写 == None。
None 与 0、空字符串含义不同：
- None：没有值。
- 0：有一个数值，值为零。
- ””: 有一个字符串，只是长度为零。
字符串 str
single = 'hello'
double = "hello"
multiline = """first line
second line"""
转义字符
text = "line 1\nline 2"
tabbed = "a\tb"
quote = "She said \"hello\""
path = r"C:\new\test" # 原始字符串
索引与切片
s = "algorithm"
len(s) # 9
s[0] # 'a'
s[-1] # 'm'
s[1:4] # 'lgo'
s[:4] # 'algo'
s[4:] # 'rithm'
s[::2] # 每隔一个字符
s[::-1] # 反转
切片是左闭右开 [start, stop)，不会修改原字符串。
字符串不可变
s = "cat"
# s[0] = "b" # TypeError
s = "b" + s[1:] # 创建新字符串 "bat"
循环中反复 result += character 可能产生大量新字符串。大量拼接优先收集到列表，最后 join。
分割与连接
line = "10 20 30"
parts = line.split() # ["10", "20", "30"]
csv_parts = "a,b,c".split(",")
words = ["hello", "python"]
sentence = " ".join(words)
split() 不传参数时会合并连续空白，是 ACM 输入解析的常用写法。
查找、替换与判断
s = "Hello Python"
s.lower() # "hello python"
s.upper()
s.startswith("Hello")
s.endswith("Python")
"Python" in s
s.find("Python") # 6，不存在返回 -1
s.replace("Python", "World")
"123".isdigit()
"abc".isalpha()
"abc123".isalnum()
f-string
name = "Alice"
score = 95
message = f"{name} scored {score}"
value = 1 / 3
formatted = f"{value:.2f}" # "0.33"
ACM 输出必须严格按题面格式，不要额外添加说明文字。
类型转换
int("123") # 123
float("3.14") # 3.14
str(123) # "123"
list("abc") # ["a", "b", "c"]
tuple([1, 2]) # (1, 2)
set([1, 1, 2]) # {1, 2}
不能直接 int("3.14")，应先转 float 或根据题意处理。
不同进制：
int("1010", 2) # 10
int("ff", 16) # 255
bin(10) # "0b1010"
hex(255) # "0xff"
可变与不可变
| 类型 | 是否可变 |
|---|---|
| int、float、bool、str、tuple、None | 不可变 |
| list、dict、set | 可变 |
可变性决定函数调用、复制和哈希表 key 的行为。后面的函数与集合教程会继续展开。
常见错误
| 错误 | 原因 |
|---|---|
"2" + 3 |
字符串与整数不能直接相加 |
用 / 计算数组下标 |
结果是 float，应使用 // |
0.1 + 0.2 == 0.3 |
浮点表示误差 |
修改 s[0] |
字符串不可变 |
把变量命名为 list、sum |
覆盖内置函数 |
用 == None |
应使用 is None |
自测
- 解释
/、//和%的区别。 - 把秒数转换为“小时、分钟、秒”。
- 判断一个字符串是否只包含十进制数字。
- 将十六进制字符串
"1a"转换为整数。 - 解释为什么字符串可以作为 dict key，而列表不行。
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