大数据技术之_23_Python核心基础学习_01_计算机基础知识 + Python 入门 （9.5小时）

1.如何进入到命令行
    win键 + R 出现运行窗口，输入cmd，然后回车
2.命令行的结构
    - 版本及版权声明（一般没有什么用）
        Microsoft Windows [版本 10.0.17763.475]
        (c) 2018 Microsoft Corporation。保留所有权利。

    - 命令提示符
        C:\Users\bruce>
            C:  
                - 当前所在的磁盘根目录
                - 可以通过 x: 来切换盘符（x表示你的盘符）
            \Users\bruce
                - 所在磁盘的路径，当前所在的文件夹
                - cd 来切换目录
            >
                - 命令提示符，在大于号后边可以直接输入指令

3.常用的 dos 命令
    dir 查看当前目录下的所有文件（夹）
    cd  进入到指定的目录
            . 表示当前目录
            .. 表示上一级目录
    md  创建一个目录
    rd  删除一个目录    
    del 删除一个文件
    cls 清除屏幕

    命令的语法：
        命令 [参数] [选项]

4.小技巧
    - 方向键上下，查看命令的历史记录
    - tab 键自动补全命令   

1.查看环境变量
    > 右键 -> 计算机（此电脑） -> 选择属性
    > 系统界面左侧选择 -> 高级系统设置
    > 选择环境变量
    环境变量界面分成了两个部分，上边是用户环境变量，下边是系统环境变量
    建议：只修改用户的环境变量，不要修改系统的环境变量。

2.添加环境变量
    > 通过新建按钮添加环境变量
    > 一个环境变量可以由多个值，值与值之间使用;（英文）隔开

3.修改环境变量
    > 通过编辑按钮来修改环境变量

4.删除环境变量
    > 通过删除按钮来删除环境变量

- 十进制（最常用的进制）
    - 十进制就是满十进一的进制
    - 十进制当中一共有 10 个数字
        0 1 2 3 4 5 6 7 8 9
    - 十进制如何计数
        0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 。。。 19 20 。。。29 30

- 二进制（计算机底层使用的进制）
    - 满二进一
    - 二进制中一共有 2 个数字
        0 1
    - 二进制如何计数
        0 1 10 11 100 101 110 111 1000
    - 所有的数据在计算机底层都是以二进制的形式保存的，计算机只认二进制。
    - 可以将内存想象为一个一个的小格子，小格子中可以存储一个0或一个1。
    - 内存中的每一个小格子，我们称为 1bit（位）。
        bit 是计算机中的最小的单位
        byte 是我们最小的可操作的单位
        8bit = 1byte（字节）    
        1024byte = 1kb（千字节） 
        1024kb = 1mb（兆字节）
        1024mb = 1gb（吉字节）
        1024gb = 1tb（太字节）
        。。。

- 八进制（一般不用）
    - 满八进一
    - 八进制中一共有 8 个数字
        0 1 2 3 4 5 6 7
    - 八进制如何计数
        0 1 2 3 4 5 6 7 10 11 。。。 17 20 。。。27 30

- 十六进制
    - 满十六进一
    - 十六进制中一共有 16 个数字
        由于十六进制是满 16 才进位，所以十六进制中引入了a b c d e f来表示 10 11 12 13 14 15   
        0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 a b c d e f 
    - 十六进制如何计数    
        0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 a b c d e f 10 11 12 。。。 1a 1b 1c 1d 1e 1f
        20 21 22 。。。 2a 2b 2c 2d 2e 2f 30    
    - 我们在查看二进制数据时，一般会以十六进制的形式显示。

- 文本分成两种，一种叫做纯文本，还有一种叫做富文本。
- 纯文本中只能保存单一的文本内容，无法保存内容无关的东西（字体、颜色、图片、......）
- 富文本中可以保存文本以外的内容（word 文档）
- 在开发时，编写程序使用的全都是纯文本！

- 纯文本在计算机底层也会转换为二进制保存，
    将字符转换为二进制码的过程，我们称为 编码
    将二进制码转换为字符的过程，我们称为 解码
    编码和解码时所采用的规则，我们称为 字符集

- 常见的字符集：
    ASCII
        - 美国人编码，使用 7 位来对美国常用的字符进行编码。
        - 包含 128 个字符
    ISO-8859-1
        - 欧洲的编码，使用 8 位。
        - 包含 256 个字符
    GB2312
    GBK
        国标码，中国的编码。
    Unicode   
        万国码，包含世界上所有的语言和符号，编写程序时一般都会使用 Unicode 编码。
        Unicode 编码有多种实现：UTF-8、UTF-16、UTF-32
        最常用的就是 UTF-8
- 乱码
    编写程序时，如果发现程序代码出现乱码的情况，就要马上去检查字符集是否正确。

- 纯文本编辑器
- Package Control（Sublime 的包管理器）
    - Sublime Text3 中的插件，通过该插件可以向 Sublime 中安装新的包。

计算机就是一台用来计算机的机器，人让计算机干什么计算机就得干什么！
需要通过计算机的语言来控制计算机（编程语言）！

计算机语言其实和人类的语言没有本质的区别，不同点就是交流的主体不同！

计算机语言发展经历了三个阶段：
    机器语言
        - 机器语言通过二进制编码来编写程序。
        - 执行效率好，编写起来太麻烦。

    符号语言（汇编）
        - 使用符号来代替机器码。
        - 编写程序时，不需要使用二进制，而是直接编写符号。
        - 编写完成后，需要将符号转换为机器码，然后再由计算机执行。
            符号转换为机器码的过程，称为汇编。
            将机器码转换为符号的过程，称为反汇编。
        - 汇编语言一般只适用于某些硬件，兼容性比较差。

    高级语言
        - 高级语言的语法基本和现在英语语法类似，并且和硬件的关系没有那么紧密了。
        - 也就是说我们通过高级语言开发程序可以在不同的硬件系统中执行。
        - 并且高级语言学习起来也更加的容易，现在我们知道的语言基本都是高级语言。
        - C、C++、C#、Java、JavaScript、Python、Scala、Go、PHP、......

计算机只能识别二进制编码（机器码），所以任何的语言在交由计算机执行时必须要先转换为机器码，也就是像 print('hello') 必需要转换为类似 1010101 这样的机器码。  

根据转换时机的不同，语言分成了两大类：
    编译型语言
        - C语言
        - 编译型语言，会在代码执行前将代码编译为机器码，然后将机器码交由计算机执行。
        - a(源码) --> 编译器 --> b(编译后的机器码)
        - 特点：
            执行速度特别快
            跨平台性比较差

    解释型语言 
        - Python JS Java
        - 解释型语言，不会在执行前对代码进行编译，而是在执行的同时一边执行一边编译。
        - a（源码）--> 解释器 --> 解释执行  
        - 特点：
            执行速度比较慢
            跨平台性比较好  

Python 是解释型语言。

Python（英国发音：/ˈpaɪθən/ 美国发音：/ˈpaɪθɑːn/），是一种广泛使用的高级编程语言，属于通用型编程语言，由 【吉多·范罗苏姆(龟叔)】 创造，第一版发布于 1991 年。
可以视之为一种改良（加入一些其他编程语言的优点，如面向对象）的 LISP。作为一种解释型语言，Python 的设计哲学强调代码的可读性和简洁的语法（尤其是使用空格缩进划分代码块，而非使用大括号或者关键词）。
相比于 C++ 或 Java，Python 让开发者能够用更少的代码表达想法。不管是小型还是大型程序，该语言都试图让程序的结构清晰明了。 

Life is short, you need Python. （人生苦短，我用 Python。）    

Python 的用途：
    WEB应用(网站)，不突出应用
        Facebook、豆瓣、谷歌后台、......
    爬虫程序，突出应用
    科学计算，突出应用
        计算能力强，精度高
    自动化运维
        Linux 服务器，脚本
    大数据
        ETL
    云计算
        阿里云、腾讯云、京东云、....
    桌面软件/游戏
    人工智能，突出应用
        阿尔法狗、...
    ......   

开发环境搭建就是安装 Python 的解释器。

Python 的解释器分类：
    CPython（官方）
        用 C 语言编写的 Python 解释器
    PyPy
        用 Python 语言编写的 Python 解释器
    IronPython
        用 .net 编写的 Python 解释器
    Jython
        用 Java 编写的 Python 解释器

步骤：
    1. 下载安装包 python-3.7.2.exe，是用 C 语言编写的 Python 解释器
        - 3.x
        - 2.x  
        3.x 与 2.x 不兼容
    2. 安装（傻瓜式安装） 
    3. 打开命令行窗口，输入 python 出现如下内容：
        Python 3.7.2 (tags/v3.7.2:9a3ffc0492, Dec 23 2018, 23:09:28) [MSC v.1916 64 bit (AMD64)] on win32
        Type "help", "copyright", "credits" or "license" for more information.
        >>>

当我们通过命令行来输入 Python，所进入到的界面就是 Python 的交互界面。

结构：
    版本和版权声明：
    Python 3.7.2 (tags/v3.7.2:9a3ffc0492, Dec 23 2018, 23:09:28) [MSC v.1916 64 bit (AMD64)] on win32
    Type "help", "copyright", "credits" or "license" for more information.
    >>>

    命令提示符：
    >>>

    在命令提示符后可以直接输入 Python 的指令！输入完的指令将会被 Python 的解释器立即执行！

    安装 Python 的同时，会自动安装一个 Python 的开发工具 IDLE，通过 IDLE 也可以进入到交互模式。如下图所示：
    但是不同的是，在 IDLE 中可以通过 TAB 键来查看语句的提示。
    IDLE 实际上就是一个交互界面，但是他可以有一些简单的提示，并且可以将代码保存。

    交互模式只能你输入一行代码，它就是执行一行，所以他并不适用于我们日常的开发！ 仅可以用来做一些日常的简单的测试！   

    我们一般会将 Python 代码编写到一个 py 文件中，然后通过 python 指令来执行文件中的代码。如下图所示：

1.在 Sublime 中执行 Python 代码，使用 Ctrl + b 自动会在 Sublime 内置的控制台中执行
注意：这种执行方式，在某些版本的 Sublime 中对中文支持不好，并且不能使用 input() 函数。

2.使用 SublimeREPL 来运行 python 代码    
先安装 SublimeREPL，安装完成后，设置快捷键，按 f5 则自动执行当前的 Python 代码。

首选项 --> 快捷设置 --> 在 用户配置(User) --> 输入以下内容：
{ "keys": ["f5"], "caption": "SublimeREPL:Python","command": "run_existing_window_command", "args":{"id": "repl_python_run","file": "config/Python/Main.sublime-menu"}},

1.表达式（expression）
    表达式就是一个类似于数学公式的东西。
    比如：10 + 5   8-4
    表达式一般仅仅用了计算一些结果，不会对程序产生实质性的影响。
    如果在交互模式中输入一个表达式，解释器会自动将表达式的结果输出。

2.语句（statement）
    在程序中语句一般需要完成某种功能，比如：打印信息、获取信息、为变量赋值、.......。
    比如：
        print()
        input()
        a = 10
    语句的执行一般会对程序产生一定的影响。
    在交互模式中不一定会输出语句的执行结果。

3.程序（program）
    程序就是由一条一条的语句和一条一条的表达式构成的。

4.函数（function）
    函数就是一种语句，函数专门用来完成特定的功能。
    函数长的形如：xxx()          

    函数的分类：
        内置函数
            - 由 Python 解释器提供的函数，可以在 Python 中直接使用。
        自定义函数   
            - 由程序员自主创建的函数。
    当我们需要完成某个功能时，就可以去调用内置函数，或者自定义函数。

    函数的两个要素：
        参数
            - () 中的内容就是函数的参数。
            - 函数中可以没有参数，也可以有多个参数，多个参数之间使用 , 隔开。
        返回值        
            - 返回值是函数的返回结果，不是所有的函数都有返回值。

字面量就是一个一个的值，比如：1,2,3,4,5,6,'HELLO'
    字面量所表示的意思就是它的字面的值，在程序中可以直接使用字面量。

变量（variable）变量可以用来保存字面量，并且变量中保存的字面量是不定的。
    变量本身没有任何意思，它会根据不同的字面量表示不同的意思。

一般我们在开发时，很少直接使用字面量，都是将字面量保存到变量中，通过变量来引用字面量。

# Python 中使用变量，不需要声明，直接为变量赋值即可。
a = 10
print(a)

# 不能使用没有进行过赋值的变量。
# 如果使用没有赋值过的变量，会报错 NameError: name 'b' is not defined
# print(b)

# Python 是一个动态类型的语言，可以为变量赋任意类型的值，也可以任意修改变量的值。
a = 'hello'
print(a)

# 标识符：在 Python 中所有可以自主命名的内容都属于标识符。
# 比如：变量名、函数名、类名
# 标识符必须遵循标识符的规范
#   1. 标识符中可以含有字母、数字、_，但是不能使用数字开头。
#       例子：a_1 _a1 _1a
#   2. 标识符不能是 Python 中的关键字和保留字。
#       也不建议使用 Python 中的函数名作为标识符，因为这样会导致函数被覆盖。
#   3. 命名规范：
#       在 Python 中注意遵循两种命名规范：
#           1) 下划线命名法（Python 中常用此法）
#               所有字母小写，单词之间使用_分割
#               示例：max_length、min_length、hello_world、xxx_yyy_zzz
#           2) 帕斯卡命名法（大驼峰命名法）（Python 中写类名时常用此法）
#               首字母大写，每个单词开头字母大写，其余字母小写
#               示例：MaxLength、MinLength、HelloWorld、XxxYyyZzz  
#       
#   如果使用不符合标准的标识符，将会报错 SyntaxError: invalid syntax    
#   练习：尝试自己定义几个变量（复杂一些，尝试不同的命名法），然后打印一些变量。通过搜索引擎搜索还有哪些其他的命名规范。

_b123 = 20
# print(_b123)

# print = 123
# print(print)

数据类型指的就是变量的值的类型，也就是可以为变量赋哪些值。

    1.数值类型
        整型
            布尔值
        浮点型
        复数（后面讲解）
    2.字符串类型
    3.空值类型

# 在 Python 中，数值分成了三种：整数、浮点数（小数）、复数
# 在 Python 中所有的整数都是 int 类型
a = 10
b = 20
# Python 中的整数的大小没有限制，可以是一个无限大的整数
# c = 999999999999999999999999999999999999999999999 ** 100      # 1个 * 表示乘法，2个 * 表示多少次幂

# 如果数字的长度过大，可以使用下划线作为分隔符
c = 123_456_789

# d = 0123      十进制的数字不能以0开头
# 其他进制的整数，注意：只要是数字打印时一定是以十进制的形式显示的。
# 二进制 0b开头
c = 0b10 # 二进制的10
# 八进制 0o开头
c = 0o10
# 十六进制 0x开头
c = 0x10

# 也可以通过运算符来对数字进行运算，并且可以保证整数运算的精确。
c = -100
c = c + 3   # 表达式

# 浮点数（小数），在 Python 中所有的小数都是 float 类型。
c = 1.23
c = 4.56

# 对浮点数进行运算时，可能会得到一个不精确的结果
c = 0.1 + 0.2       # 0.30000000000000004

print(c)

# 字符串(str)
# 字符串用来表示一段文本信息，字符串是程序中使用的最多的数据类型。
# 在 Python 中字符串需要使用引号引起来。

s = 'hello'
# s = abc   # 字符串必须使用引号引起来，不使用引号引起来则不是字符串。
# 引号可以是双引号，也可以是单引号，但是注意不要混着用。
s = 'hello'
s = "hello"
# s = 'hello"   # 引号不能混合使用，否则报错：SyntaxError: EOL while scanning string literal

# 相同的引号之间不能嵌套
# s = "子曰:"学而时习之，乐呵乐呵！""
s = '子曰:"学而时习之，乐呵乐呵！"'

# 长字符串
# 单引号和双引号不能跨行使用。
s = '锄禾日当午，\
汗滴禾下土，\
谁知盘中餐，\
粒粒皆辛苦'

# 使用三重引号来表示一个长字符串 '''  """
# 三重引号可以换行，并且会保留字符串中的格式。

s = '''锄禾日当午，
汗滴禾下土，
谁知盘中餐，
粒粒皆辛苦'''

# 转义字符
# 可以使用 \ 作为转义字符，通过转义字符，可以在字符串中使用一些特殊的内容。
# 例子：
#   \' 表示 '
#   \" 表示 "
#   \t 表示 制表符
#   \n 表示 换行符
#   \\ 表示 反斜杠
#   \uxxxx 表示 Unicode编码
s = "子曰:\"学而时习之，\\\\n乐呵乐呵！\""
print(s)    # 子曰:"学而时习之，\\n乐呵乐呵！"

s = '\u0040'
print(s)    # @

# 格式化字符串
a = 'hello'

# 字符串之间也可以进行加法运算。
# 如果将两个字符串进行相加，则会自动将两个字符串拼接为一个字符串。
a = 'abc' + 'haha' + '哈哈'
# a = 123 
# 字符串不能和其他的类型进行加法运算，如果做了会出现异常：TypeError: must be str, not int
# print("a = " + a)     # 方式一：a = 123   使用字符串拼接的方式，这种写法在 Python 中不常见！！！
a = 123
# print('a =', a)       # 方式二：a = 123   使用 print() 函数的打印多个参数的方式，输出的多个参数之间使用空格隔开！

# 在创建字符串时，可以在字符串中指定占位符
# %s 在字符串中表示任意字符
# %f 浮点数占位符
# %d 整数占位符
b = 'hello %s' %'孙悟空'        # hello 孙悟空
b = 'hello %s 你好 %s' %('tom', '孙悟空')    # hello tom 你好 孙悟空
b = 'hello %3.5s' %'abcdefg'    # %3.5s 字符串的长度限制在3-5之间，如果不够，前头用空格补
b = 'hello %s' %123.456         # hello 123.456
b = 'hello %.2f' %123.456       # hello 123.46
b = 'hello %d' %123.95          # hello 123
b = '呵呵'

# print('a = %s' %a)    # 方式三：a = 123   使用占位符的方式

# 格式化字符串，可以通过在字符串前添加一个f(或F)来创建一个格式化字符串。
# 在格式化字符串中可以直接嵌入变量
c = f'hello {a} {b}'

print(f'a = {a}')       # 方式四：a = 123   使用格式化字符串的方式

name = '悟空'

# 1、字符串拼接的方式
print('欢迎 ' + name + ' 光临')

# 2、print() 函数的打印多个参数
print('欢迎', name, '光临')

# 3、占位符
print('欢迎 %s 光临' %name)

# 4、格式化字符串
print(f'欢迎 {name} 光临')

欢迎 悟空 光临
欢迎 悟空 光临
欢迎 悟空 光临
欢迎 悟空 光临

# 字符串的复制（将字符串和数字相乘）
a = 'abc'
# * 在语言中表示乘法
# 如果将字符串和数字相乘，则解释器会将字符串重复指定的次数并返回
a = a * 3

print(a)    # abcabcabc

# 布尔值（bool）
# 布尔值主要用来做逻辑判断
# 布尔值一共有两个 True 和 False
# True 表示真   False 表示假
a = True
a = False
# print('a =', a)   # a = False

# 布尔值实际上也属于整型，True 就相当于 1，False 就相当于 0
# print(1 + False)

# None（空值）
# None 专门用来表示不存在
b = None
print(b)    # None

# 通过类型检查，可以检查指定值（变量）的类型

a = 123     # 数值
b = '123'   # 字符串

# print('a =', a)
# print('b =', b)

# type() 函数用来检查值的类型。
# 该函数会将检查的结果作为返回值返回，可以通过变量来接收函数的返回值。

c = type('123')
c = type(a)
# print(c)
# print(type(b))

print(type(1))          # <class 'int'>
print(type(1.5))        # <class 'float'>
print(type(True))       # <class 'bool'>
print(type('hello'))    # <class 'str'>
print(type(None))       # <class 'NoneType'>

- Python 是一门面向对象的语言。
- 一切皆对象！
- 程序运行当中，所有的数据都是存储到内存当中然后再运行的！
- 对象就是内存中专门用来存储指定数据的一块区域。
- 对象实际上就是一个容器，专门用来存储数据。
- 像我们之前学习的数值、字符串、布尔值、None 都是对象。

- 每个对象中都要保存三种数据
    - id（标识）
        > id 用来标识对象的唯一性，每一个对象都有唯一的 id
        > 对象的 id 就相当于人的身份证号一样
        > 可以通过 id() 函数来查看对象的 id
        > id 是由解析器生成的，在 CPython 中，id 就是对象的内存地址
        > 对象一旦创建，则它的 id 永远不能再改变

    - type（类型）
        > 类型用来标识当前对象所属的类型
        > 比如：int、str、float、bool、......
        > 类型决定了对象有哪些功能
        > 通过 type() 函数来查看对象的类型
        > Python 是一门强类型的语言，对象一旦创建类型便不能修改

    - value（值）
        > 值就是对象中存储的具体的数据
        > 对于有些对象值是可以改变的
        > 对象分成两大类，可变对象 和 不可变对象
            可变对象的值可以改变
            不可变对象的值不能改变，之前学习的对象都是不可变对象

- 对象并没有直接存储到变量中，在 Python 中变量更像是给对象起了一个别名
- 变量中存储的不是对象的值，而是对象的 id（内存地址）
    当我们使用变量时，实际上就是在通过对象 id 在查找对象
- 变量中保存的对象，只有在为变量重新赋值时才会改变
- 变量和变量之间是相互独立的，修改一个变量不会影响另一个变量

- 所谓的类型转换，将一个类型的对象转换为其他对象。
- 类型转换不是改变对象本身的类型，而是根据当前对象的值创建一个新对象！！！

# 类型转换的四个函数 int() float() str() bool()

# int() 可以用来将其他的对象转换为整型
# 规则：
#   布尔值：True -> 1   False -> 0
#   浮点数：直接取整，省略小数点后的内容
#   字符串：合法的整数字符串，直接转换为对应的数字
#           如果不是一个合法的整数字符串，则报错 ValueError: invalid literal for int() with base 10: '11.5'
#   对于其他不可转换为整型的对象，直接抛出异常 ValueError

# float() 和 int() 基本一致，不同的是它会将对象转换为浮点数

# str() 可以将对象转换为字符串
#   True -> 'True'
#   False -> 'False'
#   123 -> '123' 

# bool() 可以将对象转换为布尔值，任何对象都可以转换为布尔值
#   规则：对于所有表示空性的对象都会转换为 False，其余的转换为 True
#           有哪些表示的空性：0 、 None 、 '' 、...

a = True

# 调用 int() 来将 a 转换为整型
# int() 函数不会对原来的变量产生影响，它是将对象转换为指定的类型并将其作为返回值返回
# 如果希望修改原来的变量，则需要对原来的变量进行重新赋值

a = int(a)  # 1

a = False
a = int(a)  # 0

a = '123'
a = int(a)  # 123

a = 11.6
a = int(a)  # 11

a = '11.5'
# a = int(a)    # 报错，如果不是一个合法的整数字符串，则报错

a = None
# a = int(a)    # 报错，如果是一个NoneType，则报错

a = 1
a = float(a)    # 1.0

a = False
a = float(a)    # 0.0

a = 123
a = str(a)      # '123'

a = None
a = bool(a)     # False

print('a =', a)
print('a的类型是', type(a))

# b = 456
print('hello' + str(b))     # 'hello456'

- 运算符可以对一个值或多个值进行运算或各种操作
- 比如 + 、-、= 都属于运算符
- 运算符的分类：
    1.算术运算符
    2.赋值运算符
    3.比较运算符（关系运算符）
    4.逻辑运算符
    5.条件运算符（三元运算符）    

# 算术运算符
#   + 加法运算符（如果是两个字符串之间进行加法运算，则会进行拼串操作）
#   - 减法运算符
#   * 乘法运算符（如果将字符串和数字相乘，则会对字符串进行复制操作，将字符串重复指定次数）
#   / 除法运算符，运算时结果总会返回一个浮点类型
#   // 整除，只会保留计算后的整数位，总会返回一个整型
#   ** 幂运算，求一个值的几次幂
#   % 取模，求两个数相除的余数

a = 10 + 5      # 计算
a = 'hello' + ' ' + 'world'     # 拼串

a = 10 - 5      # 计算
a = 5 - True 
a = a - 2       # 用变量 a 的值减去 2，然后再赋值给 a
# a = 'hello' - 'h'     # 报错：TypeError

a = 5 * 5

a = 10 / 5      # 2.0
a = 5 / 2       # 2.5
# a = 5 / 0     # 报错：ZeroDivisionError: division by zero

a = 10 / 3      # a = 3.3333333333333335
a = 10 // 3     # a = 3     即取商
a = 5 // 2      # a = 2

a = 2 ** 2      # 2^2 = 4
a = 10 ** 5     # 10^5 = 100000
a = 16 ** 0.5   # 16^0.5 = 4.0     即求16的平方根

a = 10 % 5      # 0     即取余
a = 10 % 4      # 2     即取余
a = 10 % 3      # 1     即取余
a = 10 % 2      # 0     即取余

print("a =", a)

# 赋值运算符
#   = 可以将等号右侧的值赋值给等号左侧的变量
#   +=      a += 5  相当于  a = a + 5 
#   -=      a -= 5  相当于  a = a - 5 
#   *=      a *= 5  相当于  a = a * 5 
#   **=     a **= 5 相当于  a = a ** 5 
#   /=      a /= 5  相当于  a = a / 5 
#   //=     a //= 5 相当于  a = a // 5 
#   %=      a %= 5  相当于  a = a % 5 

a = 25.0    # 在对浮点数做算术运算时，结果也会返回一个浮点数
a //= 5     # 5.0

a = 5
a %= 4      # 1

print('a =', a)

# 关系运算符
#   用来比较两个值之间的关系，总会返回一个布尔值
# 如果关系成立，返回 True，否则返回 False

#   >   比较左侧值是否大于右侧值
#   >=  比较左侧的值是否大于或等于右侧的值
#   <   比较左侧值是否小于右侧值
#   <=  比较左侧的值是否小于或等于右侧的值

#   ==  比较两个对象的值是否相等
#   !=  比较两个对象的值是否不相等
#           相等和不等比较的是对象的值，而不是 id

#   is  比较两个对象是否是同一个对象，比较的是对象的 id
#   is not  比较两个对象是否不是同一个对象，比较的是对象的 id

result = 10 > 20    # False
result = 30 > 20    # True
result = 30 < 20    # False
result = 10 >= 10   # True

result = 2 > True   # True
# result = 2 > '1'  # TypeError: '>' not supported between instances of 'int' and 'str'

# 0032 > 0031
result = '2' > '1'  # True      逐位比较
result = '2' > '11' # True      逐位比较

# 在 Python 中可以对两个字符串进行大于（等于）或小于（等于）的运算
#   当对字符串进行比较时，实际上比较的是字符串的 Unicode 编码
#   比较两个字符串的 Unicode 编码时，是【逐位比较】的
#       利用该特性可以对字符串按照字母顺序进行排序，但是对于中文来说意义不是特别大
#   注意：如果不希望比较两个字符串的 Unicode 编码，则需要将其转换为数字然后再比较

# 0061 > 0062
result = 'a' > 'b'  # False     逐位比较

result = 'c' < 'd'  # True      逐位比较
result = 'ab' > 'b' # False     逐位比较

# print(int('2') > int('11'))   # False

result = 1 == 1                 # True  比较两个对象的值是否相等
result = 'hello' == 'hello'     # True
result = 'abc' == 'bcd'         # False
result = 'abc' != 'bcd'         # True
result = 1 == True              # True
result = 1 is True              # False 比较两个对象是否是同一个对象，比较的是对象的 id
result = 1 is not True          # True

print('result =', result)
print(id(1), id(True))          # 140714389791568 140714389260624

# 逻辑运算符
#   逻辑运算符主要用来做一些逻辑判断

# not 逻辑非
#   not 可以对符号右侧的值进行非运算
#       对于布尔值，非运算会对其进行取反操作，True 变 False，False 变 True
#       对于非布尔值，非运算会先将其转换为布尔值，然后再取反
#       
# and 逻辑与
#   and 可以对符号两侧的值进行与运算
#       只有在符号两侧的值都为 True 时，才会返回 True，只要有一个 False 就返回 False
#       【与运算是找 False 的】
#       Python 中的与运算是【短路的与】，如果第一个值为 False，则不再看第二个值
#   
# or 逻辑或
#   or 可以对符号两侧的值进行或运算
#       或运算两个值中只要有一个 True，就会返回 True
#       【或运算是找 True 的】
#       Python 中的或运算是【短路的或】，如果第一个值为 True，则不再看第二个值
#    
# 练习：
#       尝试一下对布尔值进行三种逻辑运算
#       尝试对非布尔值进行三种逻辑运算，并观察返回的结果

a = True
a = not a       # False 对 a 进行非运算

a = 1
a = not a
# print('a =', a)   # False

a = ''
a = not a
# print('a =', a)   # True

result = True and True      # True
result = True and False     # False
result = False and True     # False
result = False and False    # False

# print(result) 

# True and print('你猜我出来吗？')      第一个值是 True，会看第二个值，所以 print() 会执行
# False and print('你猜我出来吗？')     第一个值是 False，不会看第二个值，所以 print() 不会执行

result = True or True       # True
result = True or False      # True
result = False or True      # True
result = False or False     # False

# print(result) 

# False or print('你猜我出来吗？')      第一个值为 False，继续看第二个，所以打印语句执行
# True or print('你猜我出来吗？')       第一个值为 True，不看第二个，所以打印语句不执行


# 非布尔值的与或运算
#   当我们对非布尔值进行与或运算时，Python 会将其当做布尔值运算，最终会返回原值！！！
#   与运算的规则：
#       【与运算是找 False 的】，如果第一个值是 False，则不看第二个值
#       如果第一个值是 False，则直接返回第一个值，否则返回第二个值
#   或运算的规则：
#       【或运算是找 True 的】，如果第一个值是 True，则不看第二个值
#       如果第一个值是 True，则直接返回第一个值，否则返回第二个值    

# True and True
result = 1 and 2    # 2
# True and False
result = 1 and 0    # 0
# False and True
result = 0 and 1    # 0
# False and False
result = 0 and None # 0

# True or True
result = 1 or 2     # 1
# True or False
result = 1 or 0     # 1
# False or True
result = 0 or 1     # 1
# False or False
result = 0 or None  # None

print(result)

# 条件运算符（三元运算符）
#   语法： 语句1 if 条件表达式 else 语句2
# 执行流程：
#   条件运算符在执行时，会先对条件表达式进行求值判断：
#       如果判断结果为 True，则执行语句 1，并返回执行结果
#       如果判断结果为 False，则执行语句 2，并返回执行结果
# 练习：
#       现在有 a b c 三个变量，三个变量中分别保存有三个数值，
#       请通过条件运算符获取三个值中的最大值

# print('你好') if False else print('Hello')

a = 30
b = 50

# print('a的值比较大！') if a > b else print('b的值比较大！')

# 获取a和b之间的较大值
max = a if a > b else b

print(max)

a = 40
b = 50
c = 30

# 通过条件运算符获取三个值中的最大值
# max = a if a > b else b
# max = max if max > c else c

max = a if (a > b and a > c) else (b if b > c else c)   # 开发中不推荐这么使用
# max = a if (b < a > c) else (b if b > c else c)       # 逻辑运算符可以连着使用

# print(max)

# 运算符的优先级
#   和数学中一样，在 Python 运算也有优先级，比如：先乘除后加减

# 运算符的优先级可以根据优先级的表格来查询
#   在表格中位置越靠下的运算符优先级越高，优先级越高的越优先计算
#   如果优先级一样则自左向右计算

#  关于优先级的表格，你知道有这么一个东西就够了，千万不要去记
#  在开发中如果遇到优先级不清楚的，则可以通过小括号来改变运算顺序

a = 1 + 2 * 3

# 三种情况：一样高、and 高、or 高
# 如果 or 的优先级高，或者两个运算符的优先级一样高
#   则需要先进行 或运算，则运算结果是 3
# 如果 and 的优先级高，则应该先计算 与运算
#   则运算结果是 1

a = 1 or 2 and 3
print(a)    # 1

# 逻辑运算符（补充）
# 逻辑运算符可以连着使用
result = 1 < 2 < 3      # 相当于 1 < 2 and 2 < 3

result = 10 < 20 > 15   # 详当于 10 < 20 and 20 > 15
print(result)