1. 輸入輸出

name = input('please enter your name: ')
print('hello,', name)

2. 基本數據類型

整數
1) Python可以處理任意大小的整數，如：`1`，`100`，`-8080`，`0`，等，
2) 和十六進制表示整數`0xff00`，`0xa5b4c3d2`，等。

浮點數
1) 如`1.23`，`3.14`，`-9.01`，等。
2) 用科學計數法表示，把10用e替代: 
1.23x10^9就是`1.23e9`，或者`12.3e8`，0.000012可以寫成`1.2e-5`，等。

整數和浮點數在計算機內部存儲的方式是不同的，
整數運算永遠是精確的（除法難道也是精確的？是的！），
而浮點數運算則可能會有四舍五入的誤差。
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字符串: 
1) 字符串是以單引號或雙引號括起來的任意文本，比如`'abc'`，`"xyz"`等等。
2) 如果`'`本身也是一個字符，那就可以用`""`括起來，比如`"I'm OK"`。
3) 如果字符串內部既包含`'`又包含`"`怎么辦？可以用轉義字符`\`來標識，比如：'I\'m \"OK\"!'。
4) 轉義字符\可以轉義很多字符，比如\n表示換行，\t表示制表符，字符\本身也要轉義，所以用\\表示字符\。
5) 為了簡化，Python還允許用r''表示''內部的字符串默認不轉義: print(r'\\\t\\') 輸出\\\t\\。
6) 如果字符串內部有很多換行，用\n寫在一行里不好閱讀，
為了簡化，Python允許用'''...'''的格式表示多行內容，
如：
print('''line1
line2
line3''')
輸出：
line1
line2
line3
7) 多行字符串'''...'''還可以在前面加上r使用，如: 
print(r'''hello,\n
world''')
輸出: 
hello,\n
world
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布爾值
直接用True、False表示（請注意大小寫），也可以通過布爾運算計算出來。

邏輯運算
and、or 和 not，與或非。

空值
None

變量
變量可以接受任意數據類型。
同一個變量可以反復賦值，而且可以是不同類型的變量，如: 
a = 123 # a是整數
print(a)
a = 'ABC' # a變為字符串
print(a)
Python這種變量本身類型不固定的語言稱之為: 動態語言。
與之對應的是靜態語言。靜態語言在定義變量時必須指定變量類型，如果賦值的時候類型不匹配，就會報錯。
例如Java是靜態語言。

常量
在Python中，通常用全部大寫的變量名表示常量：
PI = 3.14159265359
但事實上PI仍然是一個變量，Python根本沒有任何機制保證PI不會被改變。
所以，用全部大寫的變量名表示常量只是一個習慣上的用法，如果你一定要改變變量PI的值，也沒人能攔住你。
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除法
最后解釋一下整數的除法為什么也是精確的。
在Python中，有兩種除法: 

1) 精確除/：
>>> 10 / 3
3.3333333333333335
精確除計算結果是浮點數，即使是恰好整除，結果也是浮點數：
>>> 9 / 3
3.0

2) 地板除//：
只取結果的整數部分: 
>>> 10 // 3
3

3) 取余運算%：
>>> 10 % 3
1

3. 字符串和編碼

字符串也是一種數據類型，但是，字符串比較特殊的是還有一個編碼問題。
因為計算機只能處理數字，如果要處理文本，就必須先把文本轉換為數字才能處理。

由于計算機是美國人發明的，最早它們只有127個字符被編碼到計算機里，
也就是大小寫英文字母、數字和一些符號，這個編碼表被稱為ASCII編碼。
ASCII碼采用單字節編碼，一個字節是8位，一位二進制碼只有0和1兩種，
總共有2^8=256種組合方式，所以只能為256個字符編碼。

要為中文編碼，一個字節顯然是不夠的，至少需要兩個字節，所以，中國制定了GB2312編碼。
全世界有上百種語言，日本把日文編到Shift_JIS里，韓國把韓文編到Euc-kr里，
各國有各國的標準，就會不可避免地出現沖突，結果就是，在多語言混合的文本中，顯示出來會有亂碼。

因此，Unicode應運而生。Unicode把所有語言都統一到一套編碼里，這樣就不會再有亂碼問題了。
Unicode標準也在不斷發展，但最常用的是用兩個字節表示一個字符。
如果要用到非常偏僻的字符，就需要4個字節。

但是，如果你寫的文本基本上全部是英文的話，用Unicode編碼比ASCII編碼需要多一倍的存儲空間，
在存儲和傳輸上就十分不劃算。
所以，本著節約的精神，又出現了把Unicode編碼轉化為“可變長編碼”的UTF-8編碼。
UTF-8編碼把一個Unicode字符根據不同的數字大小編碼成1-6個字節，
常用的英文字母被編碼成1個字節，漢字通常是3個字節，
只有很生僻的字符才會被編碼成4-6個字節。
如果你要傳輸的文本包含大量英文字符，用UTF-8編碼就能節省空間：

從上面的表格還可以發現，UTF-8編碼有一個額外的好處，
就是ASCII編碼實際上可以被看成是UTF-8編碼的一部分，
所以，大量只支持ASCII編碼的歷史遺留軟件可以在UTF-8編碼下繼續工作。

現在計算機系統通用的字符編碼工作方式：
在內存中，統一使用Unicode編碼，當需要保存到硬盤或者需要傳輸的時候，就轉換為UTF-8編碼。

用記事本編輯的時候，從文件讀取的UTF-8字符被轉換為Unicode字符到內存里，
編輯完成后，保存的時候再把Unicode轉換為UTF-8保存到文件：

記事本-內存.png

瀏覽網頁的時候，服務器會把動態生成的Unicode內容轉換為UTF-8再傳輸到瀏覽器：

服務器內存-瀏覽器網頁.png

所以你看到很多網頁的源碼上會有<meta charset="UTF-8" />的信息，表示該網頁正是用的UTF-8編碼。

Python的字符串

在最新的Python 3版本中，字符串在內存中是以Unicode編碼的，也就是說，Python的字符串支持多國語言。

1) 對于單個字符的編碼，Python提供了: 
ord()函數獲取字符的整數表示，
chr()函數把編碼轉換為對應的字符：
>>> ord('A')
65
>>> ord('中')
20013
>>> chr(66)
'B'
>>> chr(25991)
'文'

2) 如果知道字符的整數編碼，還可以用十六進制這么寫str：
>>> '\u4e2d\u6587'
'中文'

3) 由于Python的字符串類型在內存中以Unicode表示，一個字符對應若干個字節。
如果要在網絡上傳輸，或者保存到磁盤上，就需要把str變為以字節為單位的bytes。
Python對bytes類型的數據，用帶b前綴的單引號或雙引號表示：
x = b'ABC'
要注意區分'ABC'和 b'ABC'，前者是str，后者雖然內容顯示得和前者一樣，
但bytes的每個字符都只占用一個字節。

4) 以Unicode表示的str通過encode()方法可以編碼為指定的bytes，例如：
>>> 'ABC'.encode('ascii')
b'ABC'
>>> '中文'.encode('utf-8')
b'\xe4\xb8\xad\xe6\x96\x87'
含有中文的str無法用ASCII編碼，因為中文編碼的范圍超過了ASCII編碼的范圍，Python會報錯。
在bytes中，無法顯示為ASCII字符的字節，用\x##顯示。

5) 反過來，如果我們從網絡或磁盤上讀取了字節流，那么讀到的數據就是bytes。
要把bytes變為str，就需要用decode()方法：
>>> b'ABC'.decode('ascii')
'ABC'
>>> b'\xe4\xb8\xad\xe6\x96\x87'.decode('utf-8')
'中文'
如果bytes中包含無法解碼的字節，decode()方法會報錯。

如果bytes中只有一小部分無效的字節，可以傳入errors='ignore'忽略錯誤的字節：
>>> b'\xe4\xb8\xad\xff'.decode('utf-8', errors='ignore')
'中'

6) 用len()函數，計算str包含多少個字符：
>>> len('ABC')
3
>>> len('中文')
2

len()函數計算的是str的字符數，如果換成bytes，len()函數就計算字節數：
>>> len(b'ABC')
3
>>> len(b'\xe4\xb8\xad\xe6\x96\x87')
6
>>> len('中文'.encode('utf-8'))
6
可見，1個中文字符經過UTF-8編碼后通常會占用3個字節，而1個英文字符只占用1個字節。

Python源代碼文本文件編碼

當你的源代碼中包含中文的時候，務必指定保存為UTF-8編碼。
當Python解釋器讀取源代碼時，為了讓它按UTF-8編碼讀取，我們通常在文件開頭寫上這兩行：
#!/usr/bin/env python3
# -*- coding: utf-8 -*-

第一行注釋是為了告訴Linux/OS X系統，這是一個Python可執行程序，
Windows系統會忽略這個注釋；
第二行注釋是為了告訴Python解釋器，按照UTF-8編碼讀取源代碼，
否則，你在源代碼中寫的中文輸出可能會有亂碼。

申明了UTF-8編碼并不意味著你的.py文件就是UTF-8編碼的，
必須并且要確保文本編輯器正在使用UTF-8 without BOM編碼：

格式化字符串輸出

我們經常會輸出類似'親愛的xxx你好！你xx月的話費是xx，余額是xx'之類的字符串，
而xxx的內容都是根據變量變化的，所以，需要一種簡便的格式化字符串的方式。

在Python中，采用的格式化方式和C語言是一致的，用%實現，舉例如下：
>>> 'Hello, %s' % 'world'
'Hello, world'
>>> 'Hi, %s, you have $%d.' % ('Michael', 1000000)
'Hi, Michael, you have $1000000.'

在字符串內部，%s表示用字符串替換，%d表示用整數替換，
有幾個%?占位符，后面就跟幾個變量或者值，順序要對應好。
如果只有一個%?，括號可以省略。

常見的占位符有：

其中，格式化整數和浮點數還可以指定是否補0和整數與小數的位數：
>>> print('%2d-%02d' % (3, 1))
3-01
>>> print('%.2f' % 3.1415926)
3.14


如果你不太確定應該用什么，%s永遠起作用，它會把任何數據類型轉換為字符串：
>>> 'Age: %s. Gender: %s' % (25, True)
'Age: 25. Gender: True'


有些時候，字符串里面的%是一個普通字符怎么辦？這個時候就需要轉義，用%%來表示一個%：
>>> 'growth rate: %d %%' % 7
'growth rate: 7 %'


format()
另一種格式化字符串的方法是使用字符串的format()方法，
它會用傳入的參數依次替換字符串內的占位符{0}、{1}……，
不過這種方式寫起來比%要麻煩得多：
>>> 'Hello, {0}, 成績提升了 {1:.1f}%'.format('小明', 17.125)
'Hello, 小明, 成績提升了 17.1%'

練習

小明的成績從去年的72分提升到了今年的85分，
請計算小明成績提升的百分點，并用字符串格式化顯示出'xx.x%'，
只保留小數點后1位：

# -*- coding: utf-8 -*-
s1 = 72
s2 = 85
r = (85-72)/100
print('恭喜小明，成績提升了 %.1f %%' % r)


恭喜小明，成績提升了 0.1 %