Types, operators, and expressions

基本数据类型

Python 中的变量不需要声明类型，类型由赋值决定。

整数 (int): 任意大小的整数，如 10, -5。
浮点数 (float): 小数，如 3.14, 1.2e-5 (科学计数法)。
复数 (complex): 形如 a + bj，如 3+4j。实部 .real, 虚部 .imag。
字符串 (str): 单引号或双引号括起来，如 'abc', "Hello"。
布尔值 (bool): 只有 True 和 False (注意首字母大写)。

类型转换函数

常见强制类型转换的结果，特别是浮点转整数（截断）和进制转换。

函数	说明	示例 (Input $\to$ Output)
`int(x)`	转为整数 (截断小数)	`int(3.9)` $\to$ `3`
`float(x)`	转为浮点数	`float(5)` $\to$ `5.0`
`str(x)`	转为字符串	`str(123)` $\to$ `'123'`
`bool(x)`	非0非空即为真	`bool(0)` $\to$ `False`, `bool(2)` $\to$ `True`
`bin(x)`	转为二进制字符串	`bin(10)` $\to$ `'0b1010'`

算术运算符

常规运算 (+, -, *, +=, -=) 不再赘述，重点掌握以下特殊运算：

运算符	名称	示例与说明
`/`	真除法	`5 / 2` $\to$ `2.5` (结果总是 float)
`//`	整除 (地板除)	`5 // 2` $\to$ `2`, `-5 // 2` $\to$ `-3` (向下取整)
`%`	取模 (求余)	`5 % 2` $\to$ `1`, `10 % 3` $\to$ `1`
`**`	幂运算	`2 3` $\to$ `8`, `9 0.5` $\to$ `3.0` (开方)

Warning — 负数的地板除与取模

Python 的 // 是向下取整。

-5 // 2 结果是 -3 (而不是 -2)。

取模公式：a % b = a - (a // b) * b。

逻辑与比较运算符

比较: == (等于), != (不等于), <=, >=, <, >
逻辑: and, or, not
成员: in, not in (例如 'a' in 'apple' 返回 True)
身份: is, is not (判断对象内存地址是否相同)

Note — is 和 == 的区别

== 判断值 (Value) 是否相等。

is 判断引用 (Reference) 是否指向同一个对象 (即 ID 是否相同)。例如：
a = [1, 2]
b = [1, 2]
print(a == b)  # True (内容一样)
print(a is b)  # False (是两个不同的列表对象)

位运算

针对二进制位的操作 (将数字视为二进制处理)。

符号	描述	计算示例 (设 a=5(101), b=3(011))
`&`	按位与	`5 & 3` $\to$ `1` (001)
`\|`	按位或	`5 \| 3` $\to$ `7` (111)
`^`	按位异或	`5 ^ 3` $\to$ `6` (110) (相同为0，不同为1)
`<<`	左移	`5 << 1` $\to$ `10` (1010) (相当于乘 2)
`>>`	右移	`5 >> 1` $\to$ `2` (010) (相当于整除 2)

range() 函数详解

range 用于生成整数序列，常用于 for 循环。注意：左闭右开区间（包含开始，不包含结束）。

range(stop): 从 0 开始，到 stop 结束（不含 stop）。示例: range(3) $\to$ 0, 1, 2
range(start, stop): 从 start 开始，到 stop 结束（不含 stop）。示例: range(2, 5) $\to$ 2, 3, 4
range(start, stop, step): 步长为 step。示例: range(1, 10, 2) $\to$ 1, 3, 5, 7, 9 倒序: range(5, 0, -1) $\to$ 5, 4, 3, 2, 1