第2章簡單的數據類型、運算符及表達式在編程的世界里，數據類型、運算符及表達式構成了語言的基礎。它們是構建程序的磚石，是計算機理解并執行指令的關鍵。本章節將引導你了解這些基礎概念，并展示如何在Python編程語言中使用它們。2.1數據類型數據類型是編程語言中用來定義變量存儲類型的系統。在Python中，主要的內置數據類型包括數字、字符串和布爾值。字符串：是由一系列字符組成的數據類型，用于存儲文本。在Python中，字符串被引號包圍，可以是單引號、雙引號或三引號。布爾值：表示邏輯真值（True）或假值（False）。它們通常用于條件測試和比較。2.2運算符運算符是用于執行操作數的數學和邏輯運算的特殊符號。Python中的運算符可以分為幾種類型：算術運算符：用于執行基本的數學運算，如加（+）、減（）、乘（）、除（/）等。比較運算符：用于比較兩個值，返回布爾值。例如，等于（==）、不等于（!=）、大于（>）、小于（<）等。邏輯運算符：用于組合布爾表達式，包括與（and）、或（or）和非（not）。賦值運算符：用于將值賦給變量。例如，等于（=）、加等于（+=）等。2.3表達式表達式是計算出一個值的語句的組成部分。在Python中，表達式可以是一個變量、一個數學運算、一個函數調用或任何返回值的有效代碼組合。例如，`x+5`、`"Hello,"+"world!"`和`len("")`都是有效的表達式。2.4實踐示例現在，讓我們通過一些簡單的例子來理解這些概念：定義變量number=10整數pi=3.14159浮點數greeting="Hello"字符串is_valid=True布爾值算術運算sum=number+5加法運算product=pi2乘法運算比較運算is_equal=number==10檢查是否相等邏輯運算result=is_validand(number>5)邏輯與運算賦值運算number+=2等同于number=number+2表達式length=len(greeting)調用字符串長度函數在本章節中，我們探討了Python中的基本數據類型、運算符和表達式。這些基礎概念是構建更復2.5字符串操作字符串是編程中常用的數據類型，Python提供了豐富的字符串操作方法。這些方法包括字符串的連接、分割、替換和格式化等。連接：使用（+）運算符可以將兩個字符串連接起來，例如："Hello,""world!"。分割：可以使用（split）方法將字符串按照指定的分隔符分割成多個部分，例如："apple,banana,orange".split(",")。替換：使用（replace）方法可以替換字符串中的某個部分，例如："Hello,world!".replace("world","Python")。格式化：可以使用（format）方法或（fstring）來格式化字符串，例如："Mynameis{name},andIam{age}yearsold".format(name="Alice",age=30)。2.6類型轉換在Python中，有時需要將變量從一種數據類型轉換為另一種數據類型。這可以通過類型轉換函數來實現。int()：將值轉換為整數。float()：將值轉換為浮點數。str()：將值轉換為字符串。bool()：將值轉換為布爾值。2.7實踐示例讓我們通過一些例子來進一步理解字符串操作和類型轉換：字符串操作fullName"Alice""Smith"字符串連接fruits"apple,banana,orange".split(",")字符串分割greeting"Hello,world!".replace("world","Python")字符串替換messagef"Mynameis{fullName},andIam{age}yearsold"字符串格式化類型轉換ageInput"25"輸入的年齡為字符串ageint(ageInput)將年齡轉換為整數isAdultbool(age18)將比較結果轉換為布爾值在本章節中，我們深入探討了Python中的字符串操作和類型轉換。這些技能對于處理文本數據和確保數據類型正確至關重要。通過實踐示例，我們看到了如何應用這些操作和轉換來解決問題。2.8控制結構控制結構是編程語言中用于控制程序流程的語句。Python中的主要控制結構包括條件語句（ifelifelse）和循環語句（for和while）。條件語句：根據給定的條件執行不同的代碼塊。循環語句：重復執行代碼塊直到滿足特定條件。2.9函數定義函數：使用（def）關鍵字。調用函數：通過函數名和括號內的參數。2.10模塊和庫Python擁有豐富的標準庫和第三方庫，提供了各種功能。模塊是包含Python函數和變量的文件，庫是模塊的集合。導入模塊：使用（import）語句。使用庫：通過庫名和點（.）運算符訪問庫中的函數和變量。2.11異常處理異常是程序在執行過程中發生的錯誤。Python提供了異常處理機制，可以使用（tryexcept）塊來捕獲和處理異常。捕獲異常：使用（try）塊包圍可能引發異常的代碼，使用（except）塊處理異常。引發異常：使用（raise）語句。2.12實踐示例讓我們通過一些例子來進一步理解控制結構、函數、模塊和異常處理：控制結構number10ifnumber10:print("Thenumberis10.")elifnumber20:print("Thenumberis20.")else:print("Thenumberisnot10or20.")函數defgreet(name):print(f"Hello,{name}!")greet("Alice")模塊和庫importmathprint(math.pi)異常處理try:result100except