第三章数据类型 | AI大学堂

现在我们开始第三关的学习啦，在正式开始之前，我们来回顾下上一关的内容：

上一关中，我们主要介绍了变量、变量的创建及赋值，以及变量的命名规则，我们也提到了 Python 中并没有声明变量的命令，变量的创建是在为其赋值时完成的，这样变量的类型便由值的类型决定。本关我们就来介绍 Python 的数据类型：数字类型、布尔型和字符串类型。

我们先来看一下上关中我们学习过的语句：

name,age,weight = '女娲',18,49.99
print(name)
print(age)
print(weight)

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我们仔细来看这个语句：

我们看到，在我们对变量进行赋值时，有的赋值内容有引号，有的没有引号，这其实就是因为这些信息属于不同的数据类型。我们看到数字构成的信息是没有引号的，18 和 49.99 均是由数字构成，都没有引号，就像人类所了解的数学有整数、小数、分数等各种类型一样。在计算机的世界里，也有不同的数字类型，比如 18 就是整数，在 Python 中，我们用 int 来表示整数；49.99 是浮点数，在 Python 中用 float 表示；也就是说，我们人类所理解的整数，在计算机的认知中，是整型 int ，而人类所理解的小数，在计算机中则是用浮点型 float 表示。

# 1 数字类型

# 1.1 int

相传在上古时期，老百姓无法分辨粮食和草药，只能依靠打猎维持生存，即使生病也没办法医治，神农氏因为想改变这个局面，亲自上山采药，亲口尝各类草药，辨别药性。

神农氏踏遍了山野，尝了七七四十九天，发现了麦、稻、谷子、高粱能充饥，并且尝出了 365 种草药，还编写了《神农本草》。

这个故事里面，我们看到了 2 个整数，七七四十九天和 365 种草药：

day = 49
number = 365
print(day)
print(number)

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根据变量命名规则，我们将整数 49 赋值给变量 day，整数 365 赋值给变量 number。

整数为正数或负数，没有小数，长度不限。

这些都是整数哟！

#光速，每秒30万公里
speed_of_light = 300000   
#地球质量，5.97×10²⁴kg
mass_of_earth = 5970000000000000000000000
#地球最深峡谷的海拔，10994m，因在地下，我们这里用负数表示
altitude_of_mariana_trench = -10994
print(speed_of_light)
print(mass_of_earth)
print(altitude_of_mariana_trench)

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宋老师在这里用了比较复杂的变量名称，就是给大家展示下变量名的意义表达，通过下划线 _ 可以将有含义的英文串联起来，做到我们的代码规范哟！

下面我们一起看浮点数：

# 1.2 float

浮点数是包含小数的正数或负数，就是我们人类世界中的小数。

比如大家非常熟悉的 π： pi = 3.1415926 ，π 是特殊字符，不能用作变量名，因此我们这里用谐音 pi 来代替哦！（宋老师时刻不忘提醒大家注意变量的命名规则，大家一定要从基础开始养成好的代码习惯！是受益终身的习惯哦！）

pi = 3.1415926
negative_pi = -3.1415926
print(pi)
print(type(negative_pi))

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# 1.3 运算符

我们大家都知道数字涉及到加减乘除、比大小等各种运算，Python 中也有这些运算哦，这就是 Python 的运算符，Python 中运算符包括算术运算符、赋值运算符、比较运算符和逻辑运算符，我们逐一来介绍哈。

# 1.3.1 算术运算符

我们再来回顾下神农尝百草的故事，神农氏踏遍了山野，尝了七七四十九天，发现了麦、稻、谷子、高粱能充饥。

这里面的七七十九天，就可以用算术运算符来表示哦，Python 中用 * 来表示两数相乘，具体语句是：

day1 = 7
day2 = 7
day = day1 * day2
print(day)

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我们看到最终打印出的是 49，Python 中的算术运算符，我们收藏下方表格哦！

每一个运算符，我们都给大家附上了相应的例子，大家可以运行感受下。

# 1.3.1.1 +（加）运算符

a = 1
b = 1
c = 3.14
d = 2.71
print(a + b)
print(c + d)

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# 1.3.1.2 -（减）运算符

a = 1
b = 1
c = 3.14
d = 2.71
print(a - b)
print(c - d)

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# 1.3.1.3 *（乘）运算符

a = 2
b = 1
c = 3.14
d = 2.71
print(a * b)
print(c * d)

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# 1.3.1.4 /（除）运算符

a = 2
b = 1
c = 3.14
d = 2.71
print(a / b)
print(c / d)

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# 1.3.1.5 %（取模）运算符

a = 10
b = 3
print(a % b)

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# 1.3.1.6 **（幂）运算符

a = 10
b = 3
print(a ** b)

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# 1.3.1.7 //（取整）运算符

a = 10
b = 3
print(a // b)

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# 1.3.2 赋值运算符

下面，我们一起来看下赋值运算符，在变量的赋值中，我们提到了 = 的含义是赋值，在 Python 中赋值运算符 = 可以和算术运算符进行结合，具体如下表，还是建议大家保存下，有需要的时候方便查看！

# 1.3.2.1 = 运算符

= 运算符和变量的赋值是一样哒。

a = 3
print(a)

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# 1.3.2.2 +=

神农在品尝了 365 种草药之后，并没有放弃寻找更多草药和粮食的脚步，现在他又新品尝了 30 种草药，你能使用 += 运算符帮他计算出他一共品尝了多少种草药么？

number = 365
number += 30
print(number)

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其他的赋值运算符，宋老师也都一一给大家准备了示例，大家可以对照示例自己体会下赋值运算符的使用：

（自己动手，丰衣足食！！！小伙伴们，加油！！！）

# 1.3.2.3 -=

a = 3
a -= 3
print(a)

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# 1.3.2.4 *=

a = 3
a *= 3
print(a)

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# 1.3.2.5 /=

a = 3
a /= 3
print(a)

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# 1.3.2.6 %=

a = 10
a %= 3
print(a)

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# 1.3.2.7 **=

a = 10
a **= 3
print(a)

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# 1.3.2.8 //=

a = 10
a //= 3
print(a)

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# 1.3.3 比较运算符

在神农品尝的 365 种草药中，假设有 50 种可以作为粮食食用，有 200 种是对人类疾病有益的药材，那么到底是药材的数量多还是粮食的数量多呢，这就涉及到比较啦，在人类的认知中，这种比较非常简单：200 > 50，那么在 Python 的世界中，这种比较是如何表达的呢，比较运算符就可以解决这个问题哦！

food_number = 50
drug_number = 200
print(food_number < drug_number)

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因为 200 是大于 50 的，因此 print() 打印的是 True ，就是这种比较的结果为真！

比较运算符返回的值是 True 或者 False 。

下图是一些常用的比较运算符，还是建议各位小伙伴收藏哈！

# 1.3.3.1 ==（等于）

【敲重点】宋老师在这里要和大家重点强调下，`` 比较运算符和 = 赋值运算符的区别：

在我们平时的认知中，等于就是用等号 = 来表达，但是在计算机中，等于要用 2 个等号 `` 来表达，单个等号 = 的含义是赋值哦，这一点，大家要熟记哈！

我们也为大家准备了比较运算符的例子，大家可以逐一体验下：

a = 1




    

b = 2
print(a == b)

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a 是 1，b 是 2，显然 a 不等于 b，因此打印的结果是 False 。

# 1.3.3.2 !=（不等于）

a = 1
b = 2
print(a != b)

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a 是 1，b 是 2，a 不等于 b，因此打印的结果是 True 。

# 1.3.3.3 >（大于）

a = 1
b = 2
print(a > b)

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a 是 1，b 是 2，a < b，因此打印的结果是 False 。

# 1.3.3.4 <（小于）

a = 1
b = 2
print(a < b)

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a 是 1，b 是 2，a < b，因此打印的结果是 True 。

# 1.3.3.5 >=（大于或等于）

a = 2
b = 2
print(a >= b)

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a 是 2，b 是 2，a 等于 b，符合 a 大于或等于 b，因此打印的结果是 True 。

# 1.3.3.6 <=（小于或等于）

a = 2
b = 2
print(a <= b)

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a 是 2，b 是 2，a 等于 b，符合 a 小于或等于 b，因此打印的结果是 True 。

# 1.3.4 逻辑运算符

神农告诉人们，麦、稻、谷子、高粱等 50 种植物可以作为粮食充饥，蒲公英、黄芪、三七等 200 种植物可以作为药材，现在我们想判断下粮食的数量小于 60 并且药材的品种大于 150，是否是真实的，该如何判断呢？

在 Python 中是通过逻辑运算符 and 来实现的，我们来看下方语句：

food_number = 50
drug_number = 200
print(food_number < 60 and drug_number > 150)

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我们看到打印出的内容是 True ， and 运算符表示当 food_number < 60 和 drug_number > 150 都为真时，返回 True ，下图是常见的逻辑运算符，大家可以保存下哦！

# 1.3.4.1 and

a = 4
b = 8
print(a > 3 and b < 10)
print(a > 3 and b < 6)

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我们看到当 a 赋值为 4， a > 3 为真， b 赋值为 8， b < 10 为真， b < 6 为假，逻辑运算符 and 当 a 和 b 都为真的时候，才会返回 True ，因此第一个 print() 返回值为 True ，第二个 print() 返回值为 False 。

其他两个运算符的例子大家可以自己运行体验下哈：

# 1.3.4.2 or

a = 4
b = 8
print(a > 3 or b < 10)
print(a > 3 or b < 6)
print(a > 5 or b < 6)

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# 1.3.4.3 not

a = 4
b = 8
print(not(a > 3 or b < 10))
print(not(a > 3 or b < 6))
print(not(a > 5 or b < 6))

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# 2 布尔型

我们在进行逻辑运算和比较运算的时候，得到的结果为 True 或 False 。在 Python 中，用 True 、 False 表示布尔值。

布尔值可以用 and 、 or 和 not 运算。

# 2.1 `and` 运算：

布尔值的 and 运算就是真真为真，当 and 连接的两个布尔型都是 True 的时候，为 True ，一真一假和两假都为假。

print(True and True)
print(True and False)
print(False and False)

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# 2.2 `or` 运算：

布尔值的 or 运算就是假假为假，当 and 连接的两个布尔型都是 False 的时候，为 False ，一真一假和两真都为真。

print(True or True)
print(True or False)
print(False or False)

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# 2.3 `not` 运算：

布尔值的 not 运算则表示非，非真就是假，非假就是真！

各位小伙伴加油哦，用我们的慧眼来分辨这大千世界的真真假假！

print




    
(not True)
print(not False)

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# 3 字符串类型

我们还是回到这张图片：

通过前面的介绍，我们知道了没有引号的数字类型是整数和浮点数，那么用引号包含起来的数据类型是什么呢？Python中，以单引号 ' 或双引号 " 括起来的任意文本就是字符串啦，上图中 '女娲' 的数据类型就是字符串，大家这里需要注意的是，只要被引号包含的任意文本都是字符串！例如： '123456' "hello world!" 。 ' 和 " 不是字符串的一部分，只是一种表示方式。

print('hello world!')
print("hello world!")

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如果字符串横跨多行，可以使用三个单引号或三个双引号将字符串括起来。

三个单引号：

print('''Beautiful is better than ugly.
Explicit is better than implicit.
Simple is better than complex.
Complex is better than complicated.
Flat is better than nested.
Sparse is better than dense.''')

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三个双引号：

print("""Beautiful is better than ugly.
Explicit is better than implicit.
Simple is better than complex.
Complex is better than complicated.
Flat is better than nested.
Sparse is better than dense.""")

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整型和浮点数可以赋值给变量，字符串也是可以赋值给变量的：

say_hi = "hello world!"
print(say_hi)

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宋老师出个题目考考大家，看看大家是否已经灵活掌握了本部分知识：

下列数据类型属于字符串的是：

A.weight = 90

B.gift = '鲜花'

C.gift_spend = 300

D.math_grade = 96.5

正确答案：B

选A提示：正确答案为B！引号包含的数据类型是字符串哦！选B提示：回答正确！引号包含的数据类型是字符串！选C提示：正确答案为B！引号包含的数据类型是字符串哦！选D提示：正确答案为B！引号包含的数据类型是字符串哦！

# 3.1 索引

中国古人一直有观天象的习俗，通过观天象，来获得对季节、气候、甚至是国家命运的认知。现代，通过科学家们的努力，我们知道了浩瀚宇宙的深邃，知道了八大行星的存在，海王星(neptune)，八大行星之一，假设我们在Python 的世界中，可以重见神农，让我们用 Python 的语言为神农介绍下海王星的字母构成吧！这就要运用我们下方为大家介绍的内容：索引。

在 Python 中，字符串中的字符可以通过索引来提取。可以从前往后索引，也可以从后往前索引。

索引语法是： 变量[下标] ，这里的下标是由数字表示，代表所要索引的字符在变量中的位置。

当从前往后索引时，下标从 0 开始。

当从后往前索引时，下标从 -1 开始，如下图所示！

star = "NEPTUNE"
print(star[0])
print(star[-1])
print(star[6])
print(star[-7])

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大家来自己试一下下面这个题目：

introduce_star = 'This is the neptune'，将变量中所有的 e 打印出来！

（可以试下从前向后索引，也可以试下从后向前哦）

# 3.2 切片

我们看到通过索引，只能提取单个字符，神农说，难得来一趟，想多认识一些字符，这个时候怎么办呢？我们可以通过切片来提取变量的多个字符，我们一起来看下切片怎么使用。

切片语法是： 变量[头下标:尾下标] （不包括尾下标对应的元素）。

当不指定头下标和尾下标时，获取的是整个字符串： star[:] 。

当只指定头下标时，获取的是从头下标到字符串结尾的所有字符。

当只指定尾下标时，获取的是字符串的开头到尾下标的字符串（不包括尾下标对应的元素）。

头下标和尾下标也可以使用负值。

大家先在心中想一下下方语句的运行结果，再运行一下，看看结果是否一致呢？

star = "NEPTUNE"
# 获取 NEP
print(star[0:3])
# 获取 NEPTUNE
print(star[:])
# 获取 NE
print(star[-7:-5])
# 获取 EPTUNE
print(star[1:])
# 获取 NEPT
print(star[:4])

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# 3.3 字符串长度

神农：“现代社会真神奇啊，不仅能认识海王星，还能读取海王星的另一种语言表达，可是我还有一个疑问，海王星的英文是几个字母构成的呢”？

我们：“这个问题简单，Python 中 len() 可以获取字符串的长度哦”

star = "NEPTUNE"
print(len(star))

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在 Python 中，我们使用 len(变量名) 来获取变量的长度，len 是长度 length 的前三个字母，也是比较好记忆和理解的！

# 3.4 字符串方法

Python 有一组可用于字符串的内置方法，可以实现字符串的各种变换，宋老师在这里还是建议大家收藏下方表格哟！

# 3.4.1 strip() 删除开头和结尾的空白字符

神农：“现代的信息技术太精彩了！”

我们：“这都不算什么哟，还有更精彩的，同样的NEPTUNE（海王星），我们也可以做出一些变换的哦”

神农：“哦？快快，教教我是怎么做的”

有些时候，我们会在代码的编写中做一些空格的操作，这些空格在 Python 中就是空白字符，我们可以使用

strip() 来删除字符串开头和结尾的空白字符，使用方法就是 变量名.strip() ，我们来看下方语句：

star = " NEPTUNE "
print(star)
print(len(star))
print(star.strip())
print(len(star.strip()))

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我们看到在没有删除开头和结尾的空白字符串之前，变量 star 的长度是 9，使用 strip() 之后，长度是 7，空白字符串被删除了！

神农：“真是很神奇啊！”

其余方法的使用是一样的，都是 变量.方法 ，下方的几个方法大家自己运行体会下哈！

# 3.4.2 lower() 返回小写的字符串

star = "NEPTUNE"
print(star.lower())

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# 3.4.3 upper() 返回大写的字符串

star = "neptune"
print(star.upper())

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# 3.4.4 replace() 用另一段字符串来替换字符串

say_hi = "Hello World!"
print(say_hi.replace("World",




    
 "Kitty"))

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# 3.4.5 split() 按指定的分隔符分隔字符串

say_hi = "Mercury,Venus,Earth,Mars,Jupiter,Saturn,Uranus,Neptune,Pluto"
print(say_hi.split(","))

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# 3.4.6 使用 in 或 not in 来检查字符串中是否存在特定短语或字符

book_name = "Men Are from Mars, Women Are from Venus"
is_exist = "Mars" in book_name
print(is_exist)

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book_name = "Men Are from Mars, Women Are from Venus"
is_exist = "Mars" not in book_name
print(is_exist)

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# 3.4.7 使用 + 运算符对字符串进行拼接

first_part = "Men Are from Mars"
second_part = "Women Are from Venus"
print(first_part + ', ' + second_part)

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# 3.4.8 字符串中引用变量的值

在字符串前面加小写字母 'f'
在字符串中，将需要引用的变量，用花括号包起来 {name}

name = 'Earth'
age = 4.543E9
print(f"My name is {name}, {age} years old")

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# 3.5 转义

在第一章中，我们曾经给大家介绍过转义字符，今天在进行字符串知识的学习之后，我们再给大家仔细介绍下转义字符中的 \ 。

首先，我们先来回顾下字符串的一个要点，字符串是由单引号 ' 或双引号 " 括起来的任意文本。也就是说，在字符串的变量赋值中，是包含单引号或双引号的，那么对于有些语句本身就包含引号的，Hi, shennong, this 's the neptune! 这种情况 Python 是怎么处理的呢？

在 Python 中，对于本身带有引号的字符串，有以下几种情况：

（1）由双引号 " 括起来的任意文本包含单引号 ' ，例如：

print("You're uinique, nothing can replace you.")

运行起来，并不会出现问题，正常打印出字符串。

（2）由单引号 ' 括起来的任意文本包含双引号 " ，例如：

print('The man who has made up his mind to win will never say "impossible".')

运行起来，也都是正确的，但是当我们把上述例子中的双引号 " 换成单引号 ' ，把单引号 ' 换成双引号 " 时，便会报错。这个时候就需要对 ' 或 " 进行转义：

print('You're uinique, nothing can replace you.')
print("The man who has made up his mind to win will never say "impossible"")

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（3）单引号括起来的字符串中使用单引号，对字符串中的单引号进行转义，使用转义字符 \ ，在每一个字符串中的单引号前使用 \ 。

print('You\'re uinique, nothing can replace you.')

（4）双引号括起来的字符串中使用双引号，需要对字符串中的双引号进行转义，转义使用字符 \ ，在每一个字符串中的双引号前使用 \ 。

print("The man who has made up his mind to win will never say \"impossible\"")

# 4 获取数据类型和数据类型转换

神农：“这趟来的太值了，我认识了整型 int、浮点数 float、还有布尔值和字符串，可是怎么我感觉还是有些晕啊，尤其是遇到整数的数字时，到底哪些是整型？哪些是字符串呢？”

我们：“神农前辈不要担心，这个 Python 也有办法解决哦！”

在 Python 中，对于有些变量的数据类型，我们不太确定的时候，可以使用 type() ，来获取变量的数据类型， type() 的使用方法是 type(变量名) ，我们一起来看下面的例子：

#变量weight1，赋值为整数50
weight1= 50
#变量weight2，赋值为字符串50
weight2 = '50'
#变量weight3，赋值为浮点数50.00
weight3= 50.00
#打印变量weight1的数据类型
print(type(weight1))
#打印变量weight2的数据类型
print(type(weight2))
#打印变量weight3的数据类型
print(type(weight3))

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我们看到分别打印出了整型、字符串和浮点数。

在 Python 中，不同的数据类型是可以互相转换的，通过类型转换函数来实现，下图为常见的类型转换函数：

我们可以使用 int() ，将 50.00 转换为 50，也可以使用 float() ，将 50 转换为 50.00，具体语句如下：

weight1= 50
weight3= 50.00
weight4= int(weight3)
weight5=float(weight1)
print(type(weight1))
print(type(weight3))
print(type(weight4))
print(type(weight5))

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神农：“嗯嗯，真是太精彩了，变幻无穷！”

我们：“和我们一起学 Python 吧！”

下面，我们运用 str() 和字符串的 + 运算符打印出下列内容：

神农每天品尝 3 种草药，品尝了 50 天，一共品尝了 150 种草药

num1 = 3
num2 = 50
num3 = 150
print('神农每天品尝 '+str(num1)+' 种草药，品尝了 '+str(num2)+' 天，一共品尝了 '+str(num3) + ' 种草药')

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# 5 小结

# 6 练习题

# 6.1 将 x 转换成浮点数，并进行输出

x = 5

# 6.2 将 x 转换成整数，并进行输出

x = 5.5

# 6.3 获取字符串 str 的长度，并进行输出

str = "Hello World!"

# 6.4 获取字符串 str 的第一个字符 H，并进行输出

str = "Hello World!"

# 1 数字类型

# 1.1 int

# 1.2 float

# 1.3 运算符

# 1.3.1 算术运算符

# 1.3.1.1 +（加） 运算符

# 1.3.1.2 -（减） 运算符

# 1.3.1.3 *（乘） 运算符

# 1.3.1.4 /（除） 运算符

# 1.3.1.5 %（取模） 运算符

# 1.3.1.6 **（幂） 运算符

# 1.3.1.7 //（取整） 运算符

# 1.3.2 赋值运算符

# 1.3.2.1 = 运算符

# 1.3.2.2 +=

# 1.3.2.3 -=

# 1.3.2.4 *=

# 1.3.2.5 /=

# 1.3.2.6 %=

# 1.3.2.7 **=

# 1.3.2.8 //=

# 1.3.3 比较运算符

# 1.3.3.1 ==（等于）

# 1.3.3.2 !=（不等于）

# 1.3.3.3 >（大于）

# 1.3.3.4 <（小于）

# 1.3.3.5 >=（大于或等于）

# 1.3.3.6 <=（小于或等于）

# 1.3.4 逻辑运算符

# 1.3.4.1 and

# 1.3.4.2 or

# 1.3.4.3 not

# 2 布尔型

# 2.1 and 运算：

# 2.2 or 运算：

# 2.3 not 运算：

# 3 字符串类型

# 3.1 索引

# 3.2 切片

# 3.3 字符串长度

# 3.4 字符串方法

# 3.4.1 strip() 删除开头和结尾的空白字符

# 3.4.2 lower() 返回小写的字符串

# 3.4.3 upper() 返回大写的字符串

# 3.4.4 replace() 用另一段字符串来替换字符串

# 3.4.5 split() 按指定的分隔符分隔字符串

# 3.4.6 使用 in 或 not in 来检查字符串中是否存在特定短语或字符

# 3.4.7 使用 + 运算符对字符串进行拼接

# 3.4.8 字符串中引用变量的值

# 3.5 转义

# 4 获取数据类型和数据类型转换

# 5 小结

# 6 练习题

# 6.1 将 x 转换成浮点数，并进行输出

# 6.2 将 x 转换成整数，并进行输出

# 6.3 获取字符串 str 的长度，并进行输出

# 6.4 获取字符串 str 的第一个字符 H，并进行输出

# 1.3.1.1 +（加）运算符

# 1.3.1.2 -（减）运算符

# 1.3.1.3 *（乘）运算符

# 1.3.1.4 /（除）运算符

# 1.3.1.5 %（取模）运算符

# 1.3.1.6 **（幂）运算符

# 1.3.1.7 //（取整）运算符

# 2.1 `and` 运算：

# 2.2 `or` 运算：

# 2.3 `not` 运算：