# 你的第一行赋值语句name = "张三"  # 给名字贴上标签age = 25       # 给年龄贴上标签height = 1.75  # 给身高贴上标签

# 一个变量可以指向任何类型的对象x = 100       # 现在x指向一个整数x = 3.14      # 现在x指向一个浮点数x = "hello"   # 现在x指向一个字符串# 看，x本身没变，只是贴在了不同物体上

# 魔法1：多个变量指向同一个值a = b = c = 2026# 这行代码相当于：先创建整数2026，然后让a、b、c三个便利贴都贴在上面# 魔法2：同时为多个变量贴不同标签name, age, score = "李四", 20, 95.5# 相当于：name = "李四", age = 20, score = 95.5# 这个特性是Python独有的优雅，让代码更简洁

# 想知道你处理的是什么类型的数据？用type()函数x = 10y = 3.14name = "Python"is_student = Trueprint(type(x))          # <class 'int'> → 这是整数print(type(y))          # <class 'float'> → 这是浮点数print(type(name))       # <class 'str'> → 这是字符串print(type(is_student)) # <class 'bool'> → 这是布尔值

# 整数（int）—— Python3没有长整型，全是intscore = 100year = 2026large_number = 10**100  # 10的100次方，Python也能轻松处理# 浮点数（float）—— 带小数点的数字price = 199.99pi = 3.1415926535# 布尔值（bool）—— 只有True和Falseis_available = Trueis_deleted = False# 复数（complex）—— 数学和工程计算专用complex_num = 3 + 4j

# 布尔值是整数的子类print(issubclass(bool, int))  # True# 这意味着True和1是相等的print(True == 1)  # Trueprint(False == 0)  # True# 甚至可以相加print(True + 1)  # 2print(False + 1)  # 1# 但要注意：相等不意味着是同一个对象print(1 is True)  # False（会有警告）print(0 is False)  # False（会有警告）# 警告告诉你：应该用==而不是is比较值

# 基本运算print(5 + 4)   # 加法：9print(5 - 3)   # 减法：2print(3 * 4)   # 乘法：12print(10 / 3)  # 除法：3.333...（总是返回浮点数）print(10 // 3) # 整除：3print(10 % 3)  # 取余：1print(2 ** 3)  # 幂运算：8# 混合运算自动提升类型result = 5 + 3.14  # 整数5自动转为浮点数5.0print(result)  # 8.14print(type(result))  # <class 'float'>

# 定义字符串name1 = 'Python'     # 单引号name2 = "Python"     # 双引号paragraph = """这是多行字符串"""           # 三引号，保留换行# 字符串索引和切片text = "Hello, Python!"print(text[0])     # H，第一个字符print(text[-1])    # !，最后一个字符print(text[0:5])   # Hello，切片：索引0到4print(text[7:])    # Python!，从索引7到最后print(text[:5])    # Hello，从开始到索引4print(text[::-1])  # !nohtyP ,olleH，反转字符串# 字符串运算str1 = "Hello"str2 = "World"print(str1 + " " + str2)  # Hello World，连接print(str1 * 3)           # HelloHelloHello，重复print("Py" in text)       # True，成员检查

text = "Python"# text[0] = "J"  # 报错！字符串不可变# 正确做法是创建新字符串new_text = "J" + text[1:]  # Jython

# 转义字符print("Hello\nWorld")  # 换行print("He said, \"Hi!\"")  # 包含引号print("C:\\Users\\Admin")  # 反斜杠# 原始字符串（r前缀）print(r"C:\Users\Admin")  # 不会转义print(r"Line1\nLine2")    # 输出 Line1\nLine2

# 布尔值的基本使用is_raining = Trueis_sunny = False# 布尔运算print(True and False)  # Falseprint(True or False)   # Trueprint(not True)        # False# 比较运算产生布尔值age = 20print(age >= 18)  # Trueprint(age == 20)  # Trueprint(age != 20)  # False# 在控制流中应用if is_raining:    print("带伞出门")else:    print("不用带伞")

# 以下值在布尔上下文中被视为Falseprint(bool(False))    # Falseprint(bool(0))        # Falseprint(bool(0.0))      # Falseprint(bool(None))     # Falseprint(bool(""))       # Falseprint(bool([]))       # 空列表print(bool(()))       # 空元组print(bool({}))       # 空字典print(bool(set()))    # 空集合# 其他值都被视为Trueprint(bool(42))       # Trueprint(bool(-1))       # Trueprint(bool("Hello"))  # Trueprint(bool([1, 2, 3]))# Trueprint(bool({"key": "value"}))  # True

# 传统写法name = input("请输入姓名: ")if name != "":    print(f"你好，{name}!")else:    print("姓名不能为空!")# Pythonic写法if name:  # 自动转换为布尔值    print(f"你好，{name}!")else:    print("姓名不能为空!")# 列表不为空时处理items = [1, 2, 3]if items:  # 等价于 if len(items) > 0:    print(f"共有{len(items)}个物品")

# 创建列表numbers = [1, 2, 3, 4, 5]          # 纯数字列表mixed = [1, "Hello", 3.14, True]   # 混合类型列表empty = []                         # 空列表nested = [[1, 2], [3, 4]]         # 嵌套列表# 列表操作fruits = ["apple", "banana", "cherry"]# 访问元素print(fruits[0])       # appleprint(fruits[-1])      # cherry（最后一个）print(fruits[1:3])     # ["banana", "cherry"]（切片）# 修改元素fruits[0] = "orange"   # 列表可变，可修改元素fruits[1:3] = ["grape", "mango"]  # 修改切片# 添加元素fruits.append("watermelon")  # 末尾添加fruits.insert(1, "peach")    # 指定位置插入fruits.extend(["kiwi", "pineapple"])  # 合并列表# 删除元素del fruits[0]           # 删除第一个fruits.pop()            # 删除最后一个fruits.remove("banana") # 删除指定值fruits.clear()          # 清空列表

# 传统写法：创建1-10的平方列表squares = []for i in range(1, 11):    squares.append(i**2)# 列表推导式：一行搞定squares = [i**2 for i in range(1, 11)]# 带条件的推导式even_squares = [i**2 for i in range(1, 11) if i % 2 == 0]# 结果：[4, 16, 36, 64, 100]# 复杂推导式matrix = [[j for j in range(5)] for i in range(3)]# 创建3x5的二维列表

numbers = [5, 2, 8, 1, 9, 3]# 排序numbers.sort()               # 原地排序：[1, 2, 3, 5, 8, 9]sorted_numbers = sorted(numbers)  # 返回新列表# 反转numbers.reverse()            # 原地反转reversed_numbers = list(reversed(numbers))  # 返回新列表# 统计print(len(numbers))          # 长度print(min(numbers))          # 最小值print(max(numbers))          # 最大值print(sum(numbers))          # 求和print(numbers.count(2))      # 计数print(3 in numbers)          # 是否存在

# 创建元组point = (10, 20)             # 坐标colors = ("red", "green", "blue")  # 颜色元组single = (42,)               # 单元素元组（必须有逗号）empty = ()                   # 空元组not_a_tuple = (42)           # 这不是元组，是整数42！# 元组操作coordinates = (39.9, 116.4)  # 北京坐标print(coordinates[0])        # 39.9print(coordinates[1])        # 116.4print(coordinates[:1])       # (39.9,)，切片返回元组# 尝试修改会报错# coordinates[0] = 40.0       # 报错！元组不可变# 但可以重新赋值coordinates = (40.0, 116.4)  # 这是创建新的元组# 元组拆包x, y = coordinatesprint(f"纬度: {x}, 经度: {y}")# 交换两个变量a, b = 10, 20a, b = b, a  # 交换，a=20, b=10

# 返回多个值def get_user_info():    return "张三", 25, "北京"  # 返回元组name, age, city = get_user_info()  # 拆包接收# 作为字典的键location_key = (39.9, 116.4)  # 经纬度元组cities = {location_key: "北京"}print(cities[(39.9, 116.4)])  # 北京

# 创建集合fruits = {"apple", "banana", "cherry"}numbers = {1, 2, 3, 4, 5}empty_set = set()  # 注意：{}创建的是空字典，不是空集合# 从列表去重names = ["Alice", "Bob", "Alice", "Charlie", "Bob"]unique_names = set(names)  # {'Alice', 'Bob', 'Charlie'}# 集合运算A = {1, 2, 3, 4, 5}B = {4, 5, 6, 7, 8}print(A | B)  # 并集：{1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8}print(A & B)  # 交集：{4, 5}print(A - B)  # 差集（在A但不在B）：{1, 2, 3}print(B - A)  # 差集（在B但不在A）：{6, 7, 8}print(A ^ B)  # 对称差（不同时在A和B）：{1, 2, 3, 6, 7, 8}# 集合操作fruits.add("orange")      # 添加元素fruits.remove("apple")    # 移除元素，不存在会报错fruits.discard("banana")  # 移除元素，不存在不报错fruits.pop()              # 随机移除一个元素

# 场景1：快速去重tags = ["python", "java", "python", "c++", "java"]unique_tags = set(tags)  # {"python", "java", "c++"}# 场景2：快速判断是否存在vip_users = {1001, 1002, 1003, 1004}user_id = 1002if user_id in vip_users:  # 集合的in操作是O(1)，非常快    print("VIP用户")else:    print("普通用户")# 场景3：找共同好友alice_friends = {"Bob", "Charlie", "David"}bob_friends = {"Charlie", "Eve", "Frank"}common_friends = alice_friends & bob_friends  # {"Charlie"}

# 创建字典student = {    "name": "张三",    "age": 20,    "major": "计算机科学",    "grades": [85, 92, 88]}# 访问元素print(student["name"])          # 张三print(student.get("age"))       # 20print(student.get("gender", "未知"))  # 默认值：未知# 修改/添加元素student["age"] = 21             # 修改student["gender"] = "男"        # 添加student.update({"city": "北京", "score": 95})  # 批量更新# 删除元素del student["grades"]           # 删除键age = student.pop("age")        # 删除并返回值student.clear()                 # 清空字典# 遍历字典for key in student:  # 遍历键    print(f"{key}: {student[key]}")for key, value in student.items():  # 同时遍历键值    print(f"{key}: {value}")for value in student.values():  # 遍历值    print(value)

# 创建数字平方字典squares = {x: x**2 for x in range(1, 6)}# {1: 1, 2: 4, 3: 9, 4: 16, 5: 25}# 转换列表为字典names = ["Alice", "Bob", "Charlie"]name_dict = {i: name for i, name in enumerate(names)}# {0: "Alice", 1: "Bob", 2: "Charlie"}# 筛选数据students = {    "Alice": 85,     "Bob": 92,     "Charlie": 78,     "David": 95}top_students = {name: score for name, score in students.items()                 if score >= 90}# {"Bob": 92, "David": 95}

# 计数器text = "apple banana apple orange banana apple"words = text.split()word_count = {}for word in words:    word_count[word] = word_count.get(word, 0) + 1# {"apple": 3, "banana": 2, "orange": 1}# 使用collections.Counter更简单from collections import Counterword_count = Counter(words)# 分组数据people = [    {"name": "Alice", "department": "IT"},    {"name": "Bob", "department": "HR"},    {"name": "Charlie", "department": "IT"},    {"name": "David", "department": "Sales"}]department_groups = {}for person in people:    dept = person["department"]    if dept not in department_groups:        department_groups[dept] = []    department_groups[dept].append(person["name"])# {"IT": ["Alice", "Charlie"], "HR": ["Bob"], "Sales": ["David"]}

# 字符串的不可变性text = "Python"# text[0] = "J"  # 报错！不能修改new_text = "J" + text[1:]  # 创建新字符串# 整数的不可变性a = 5print(id(a))  # 打印内存地址a = 6  # 不是修改a，而是让a指向新的整数6print(id(a))  # 内存地址变了！# 元组的不可变性point = (10, 20)# point[0] = 15  # 报错！不能修改new_point = (15, 20)  # 创建新元组

# 列表的可变性numbers = [1, 2, 3]print(id(numbers))  # 内存地址numbers.append(4)   # 修改列表print(id(numbers))  # 内存地址不变！# 字典的可变性person = {"name": "Alice", "age": 25}print(id(person))   # 内存地址person["city"] = "北京"  # 添加键值对print(id(person))   # 内存地址不变！

def add_item(items=[]):  # 默认参数是可变对象    items.append("new")    return itemsprint(add_item())  # ["new"]print(add_item())  # ["new", "new"] ！意外结果print(add_item())  # ["new", "new", "new"]# 正确做法def add_item_correct(items=None):    if items is None:        items = []    items.append("new")    return items

# 整数和浮点数运算x = 5      # inty = 3.14   # floatresult = x + y  # 5自动转为5.0，结果是floatprint(type(result))  # <class 'float'># 布尔值参与运算true_value = True    # 实际上是1false_value = False  # 实际上是0print(true_value + 5)   # 6print(false_value + 5)  # 5

num = 123text = "456"# result = num + text  # 报错！不能隐式转换

# 字符串转数字str_num = "123"int_num = int(str_num)      # 123float_num = float("3.14")   # 3.14# 数字转字符串num = 456str_num = str(num)          # "456"# 列表、元组、集合间的转换numbers_list = [1, 2, 3, 2, 1]numbers_tuple = tuple(numbers_list)  # (1, 2, 3, 2, 1)numbers_set = set(numbers_list)      # {1, 2, 3}，去重了！# 字典转换items = [("name", "Alice"), ("age", 25)]person_dict = dict(items)  # {"name": "Alice", "age": 25}

# 基本类型转换int("123")          # 字符串→整数float("3.14")       # 字符串→浮点数str(123)            # 数字→字符串bool(0)             # 任何类型→布尔值# 集合类型转换list((1, 2, 3))     # 元组→列表tuple([1, 2, 3])    # 列表→元组set([1, 2, 2, 3])   # 列表→集合（去重）dict([("a", 1), ("b", 2)])  # 列表→字典# 进制转换bin(10)             # 十进制→二进制: '0b1010'oct(10)             # 十进制→八进制: '0o12'hex(10)             # 十进制→十六进制: '0xa'# 字符编码ord("A")            # 字符→ASCII码: 65chr(65)             # ASCII码→字符: 'A'

# 使用字典、列表、元组组合students = {    "001": {        "name": "张三",        "scores": (85, 92, 78),  # 元组：不可变，保护成绩        "courses": ["数学", "英语", "编程"]  # 列表：可变，可增减课程    },    "002": {        "name": "李四",        "scores": (90, 88, 95),        "courses": ["数学", "物理", "化学"]    }}# 添加学生def add_student(student_id, name):    students[student_id] = {        "name": name,        "scores": (),  # 空元组        "courses": []  # 空列表    }# 查询学生平均分def get_average_score(student_id):    if student_id in students:        scores = students[student_id]["scores"]        if scores:  # 元组不为空            return sum(scores) / len(scores)    return 0# 添加课程（去重）def add_course(student_id, course_name):    if student_id in students:        courses = students[student_id]["courses"]        if course_name not in courses:  # 列表转集合检查            courses.append(course_name)

# 模拟电商订单数据orders = [    {"order_id": 1001, "amount": 299.99, "items": {"手机": 1, "耳机": 2}},    {"order_id": 1002, "amount": 599.99, "items": {"笔记本": 1}},    {"order_id": 1003, "amount": 150.50, "items": {"鼠标": 3, "键盘": 1}}]# 1. 统计总销售额total_amount = sum(order["amount"] for order in orders)  # floatprint(f"总销售额: ¥{total_amount:.2f}")# 2. 统计商品销量from collections import defaultdictproduct_sales = defaultdict(int)  # 默认值为0的字典for order in orders:    for product, quantity in order["items"].items():  # 字典遍历        product_sales[product] += quantity# 3. 找出最畅销商品top_product = max(product_sales.items(), key=lambda x: x[1])  # 元组比较print(f"最畅销商品: {top_product[0]}，销量: {top_product[1]}")# 4. 按金额排序订单sorted_orders = sorted(orders, key=lambda x: x["amount"], reverse=True)print("订单金额排行:")for order in sorted_orders:    print(f"订单{order['order_id']}: ¥{order['amount']:.2f}")

# 错误示例def add_to_list(value, my_list=[]):    my_list.append(value)    return my_listprint(add_to_list(1))  # [1]print(add_to_list(2))  # [1, 2] ！意外# 正确示例def add_to_list_correct(value, my_list=None):    if my_list is None:        my_list = []    my_list.append(value)    return my_list

# 浅拷贝问题original = [[1, 2], [3, 4]]shallow_copy = original.copy()  # 浅拷贝shallow_copy[0][0] = 99print(original)  # [[99, 2], [3, 4]] ！被修改了# 深拷贝解决import copyoriginal = [[1, 2], [3, 4]]deep_copy = copy.deepcopy(original)deep_copy[0][0] = 99print(original)  # [[1, 2], [3, 4]] 安全

# 错误示例numbers = {1, 2, 3, 4, 5}for num in numbers:    if num % 2 == 0:        numbers.remove(num)  # 运行时错误！# 正确示例numbers = {1, 2, 3, 4, 5}to_remove = set()for num in numbers:    if num % 2 == 0:        to_remove.add(num)numbers -= to_remove

# 字符串连接性能对比words = ["Python"] * 10000# 慢：O(n²)slow_result = ""for word in words:    slow_result += word# 快：O(n)fast_result = "".join(words)