Python入門最前線 - 一次搞懂 字串、數字與變數(附Python程式碼)
學習程式語言時，常常忽略了基礎的重要性，本篇文章將會用最簡單的方式，一次帶領讀者搞懂Python的字串、數字與變數。因為這是資料科學從業人員在數據分析時，時刻都會面臨的基礎資料類型問題。以下就開始跟大家介紹Python中，字串、數字與變數的基本運用，帶領讀者們實際進入編程的世界。
一、字串
字串(string)，可以理解為一整串的文字或字元。在Python裡，要創建一個字串，可以使用單引號「’」或雙引號「”」將文字內容包起來，如程式碼1所示。
程式碼1：
'hello world!'"hello world!"
產出：
'hello world!''hello world!'
這邊可以注意到，無論是單引號或是雙引號的hello world，其產出均為單引號的hello world。那為什麼我們需要單引號及雙引號來表示字串呢？透過這樣的設置，我們可以簡單使用單、雙引號來表示出包含單、雙引號的字串，而不需要額外的程式碼。
此外，程式碼1並不屬於合格的指令，我們可以利用print()及type()內建函式，來列印文字及檢查型別，如程式碼2所示。
程式碼2：
print("'Welcome to Python.'")print(type("'Welcome to Python.'"))print("'Welcome to Python."')print(type("'Welcome to Python."'))
產出：
'Welcome to Python.'<class 'str'>"Welcome to Python."<class 'str'>
函式print()會產生更易閱讀的產出，它會去除掉包圍的引號，並且直接印出被跳脫(Escape)的字元和特殊字元。跳脫字元為少數在Python等程式語言中有另外定義的字元，在字元前加上「\」可以跳脫這些定義，以一般的字串處理，常見的跳脫字元有：「\」、「’」、「”」。而如果不想使用「\」跳脫，可以在字串前加上 r 前置字元來達到相同的效果，如程式碼3所示。
程式碼3：
print('C:\some\name') # 這裡\n表示開始新的一行print('C:\\some\\name')print(r'C:\some\name') # r前置字元代表純路徑
產出：
C:\someameC:\some\nameC:\some\name
在Python裡，字串資料也支援以下幾種運算：
1. 字串相加：使用「+」串接兩個字串。
2. 重複字串：使用「*」將字串乘上某個數字代表重複幾次。
3. 取出部分內容：我們可以使用「[ ]」運運算元來取得部分字串的內容，其原因為Python把字串當作一串資料再處理，即一個處理資料的基本結構：串列(List)。
4. 計算字串長度：使用len()函式。
程式設計範例如程式碼4所示。
程式碼4：
print("Hello" + "World")print("Hi" * 3)print("Hello World"[0:7]) # 起始編號從零開始print(len("Hello World"))
產出：
HelloWorldHiHiHiHello W11
二、數字
數字(number)可以進行數學運算或設值，而Python 3支持三種不同的數值型別：
1. 整數(int)：包含零及所有正負整數。
2. 浮點數(float)：浮點數由整數部分與小數部分組成，浮點數也可以使用科學計號表示（2.5e2 = 2.5 x 102 = 250）。
3. 複數(complex)：複數由實數部分和虛數部分構成，可以用a + bj,或者complex(a, b)表示，複數的實部a和虛部b都是浮點數，常用在工程計算。
在其他程式語言裡，可能會有長整數(long)的數值型別，但在Python 3裡，不管多大的數字，都只會顯示整數，已經沒有長整數的概念了。我們同樣可以使用type()內建函數來檢查型別，如程式碼5所示。
程式碼5：
print(type(1))print(type(1.0))print(type(1+2j))print(type(complex(1,2)))
產出：
<class 'int'><class 'float'><class 'complex'><class 'complex'>
而數值型別(number)與字串(string)間可以互相轉換，使用str()內建函數可以將括號內的內容強制轉換成字串，使用int()、float()則可以將內容強制轉換成整數或浮點數，但是特別要注意的是，內容必須為可轉換的數值型式，否則會錯誤。最後，可以再使用type()內建函式檢查轉換後的型別，如程式碼6所示。
程式碼6：
print(str(0))print(str(1.9))print(int(1.9)) # 會無條件省略小數部分print(int("0")) # int("hello")則會顯示錯誤print(float(1)) # float("hello")或float(1+2j)則會顯示錯誤print(type(str(0)))print(type(str(1.9)))print(type(int(1.9)))print(type(int("0")))print(type(float(1)))
產出：
'0''1.9'101.0<class 'str'><class 'str'><class 'int'><class 'int'><class 'float'>
在瞭解完Python裡的基本數值型態後，試試看把Python當作計算機使用吧！
基本運算式除了基本的四則運算，「+」、「-」、「*」、「/」之外，「()」用以分群、「**」做指數運算、「//」除法求商數、「%」除法求餘數，如程式碼7所示。
程式碼7：
print(1+2)print(3–4)print(5*2)print(9/7)print((1+3)*(2–4))print(1+3*2–4) # 電腦會自動判斷先乘除後加減print(3**2) # 三的二次方print(5//3) # 除法求商print(5%3) # 除法求餘
產出：
3-1101.2857142857142858-83912
三、變數
變數(Variable)，就像數學方程式的x、y、z一樣，我們可以假設x=2或y=3，再去做進階運算，能更方便的運用電腦記憶體。
首先，要使用變數，我們要先宣告(Declare)並且賦值(Assign)。在Python裡，宣告相較於C++簡單許多：不需要宣告變數型別(為字串、整數或浮點數)，但是必須賦值，如程式碼8所示。
程式碼8：
# 在Python裡宣告一個變數a = 7
在宣告變數後，並不會有產出，但是我們可以在Spyder的變數檢視器(Variable explorer)裡看到剛剛我們設定的變數名稱與其對應的型別(Type)、長度(Size)及值(Value)，如圖一所示。
這裡要特別注意的是，在數學課中，我們都學過「＝」代表「等於」，但是在程式語言中，「＝」代表的是「賦值」。程式碼6中的「a ＝ 7」，應從右邊開始讀起，即我們將「7」這個整數賦予給「a」這個變數。當我們宣告一個變數名稱並賦值後，之後就可以使用這個名稱進行運算，或是重新賦值，如程式碼9所示。
程式碼9：
# 宣告變數aa = 7print(a*3) # 進行基本運算# 重新賦值a = a*5print(a)
產出：
2135
在程式碼9中，我們將變數a重新賦值之後，變數檢視器也會隨之更新，如圖二所示。
在Python裡，變數名稱只能包括以下字元：
1. 大小寫字母：A~Z、a~z。
2. 數字：0～9。
3. 底線：_。
另外，變數名稱是不能以數字開頭，如「52W1」、「1Aa」。而Python程式語言會區分英文大小寫，因此Hello、HEllo和HELLO是三個不同的變數。以下為幾個合格的變數名稱：「customer_id」、「Customer1」、「_customer」等，大家可以自由去嘗試。
以上就是本文：Python基礎 — 字串、數字與變數的內容，希望大家在程式的路上越戰越勇！
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作者：戴若竹 (臺灣行銷研究特邀作者)、鍾皓軒（臺灣行銷研究有限公司創辦人）
