【Python】 第二章学习心得

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《聪明办法学 Python（第2版）》第二章学习心得：数据类型和操作

通过学习第二章“数据类型和操作”，我对 Python 中的基本数据类型、内置常量、运算符、以及表达式求值有了更深入的理解。这一章不仅强化了我对数据本质的认知，也让我意识到在编程时，数据类型和运算符的选择会直接影响程序的行为和逻辑表达。以下是我的学习体会和重点整理：

常见内置数据类型

Python 提供了丰富的内置数据类型，常见的包括：

  • 整数（int）
  • 浮点数（float）
  • 布尔值（bool）
  • 字符串（str）
  • 列表（list）
  • 元组（tuple）
  • 集合（set）
  • 字典（dict）
  • 复数（complex）
  • 函数（function）
  • 模块（module）
  • 类型本身（type）

示例：

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print(type(2))           # <class 'int'>
print(type(2.2))         # <class 'float'>
print(type(2 < 2.2))     # <class 'bool'>
print(type("hello"))     # <class 'str'>
print(type([1, 2, 3]))    # <class 'list'>

特别有趣的是，Python 中“类型”本身也是一种类型，即 type，这反映了 Python 强大的面向对象设计理念。

内置常量

Python 中常见的内置常量有：

  • True、False：布尔类型常量
  • None：表示空值
  • 数学常量（通过 math 模块）：
    • math.pi：π ≈ 3.14159
    • math.e：自然对数底 ≈ 2.71828
    • math.tau：τ ≈ 6.28318
    • math.inf：正无穷大

这些常数在数学运算和逻辑判断中非常常用，也大大提升了表达力。

算术运算符和整除

Python 支持多种运算符，包括：

  • 算术运算：+ - * / // % **
  • 比较运算：< <= == != >= >
  • 赋值运算：+= -= *= //= %= **=
  • 逻辑运算：and or not

特别需要注意：

  • / 表示浮点除法，结果为浮点数
  • // 表示整除，会舍弃小数部分
  • % 表示取余

示例：

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print(5 / 3)   # 1.666...
print(5 // 3)  # 1
print(-4 // 3) # -2
print(5 % 3)   # 2

还学习了自定义的模运算实现方式：

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def mod(a, b):
    return a - (a // b) * b

运算符优先级与结合律

本章强调了表达式中不同运算符的优先级，例如：

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print(2 + 3 * 4)    # 14，而不是 20
print(4 ** 3 ** 2)  # 262144，而不是 4096

此外，Python 中运算符具有结合律（如从左到右或从右到左），这些都对表达式求值结果有重要影响。

类型影响运算语义

相同的运算符在不同类型之间的运算行为可能不同：

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print(3 * 2)         # 6（数值乘法）
print(3 * "abc")     # abcabcabc（字符串重复）
print("Hi" + "You")  # HiYou（字符串拼接）

浮点数误差

本章还介绍了浮点数的误差问题，这是由底层二进制表示方式决定的：

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print(0.1 + 0.1 + 0.1 == 0.3)  # False
print((0.1 + 0.1 + 0.1) - 0.3) # 5.551115123125783e-17（非常小的误差）

短路求值

逻辑运算中会触发“短路求值”机制：

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def yes(): return True
def no(): return False
def crash(): return 1 / 0

print(no() and crash())  # 不会报错，因为 no() 为 False
print(yes() or crash())  # 不会报错，因为 yes() 为 True

这对于控制逻辑流程、避免错误非常有帮助。

type() vs isinstance()

type() 用于判断数据类型，但更推荐使用 isinstance() 来判断一个对象是否属于某个类或其子类：

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import numbers

def isNumber(x):
    return isinstance(x, numbers.Number)

print(isNumber(1))       # True
print(isNumber(1.1))     # True
print(isNumber(1+2j))    # True
print(isNumber("text"))  # False

总结

通过本章学习，我掌握了 Python 常见的数据类型与内置运算符，理解了它们的行为及差异。在今后的编程中，我将更加注意：

  • 使用正确的类型与运算符组合
  • 利用 isinstance() 实现更健壮的类型判断
  • 理解表达式求值的过程与短路机制
  • 留意浮点数计算的精度问题

这为我编写更高效、可靠的 Python 程序奠定了坚实的基础。