1 算术运算符 —— 让程序会算数

是什么？为什么学？

算术运算符就是数学里的加减乘除在 Python 里的写法，外加三个「加强版」：整除 //、取余 %、幂 **。为什么零基础必学？因为程序的核心工作之一就是计算——算价格、算分数、算时间，全是算术运算符。而且 // 和 % 的组合（商和余数）是很多经典算法的地基。

底层原理

几个容易懵的细节，原理是这样的：

• / 除法永远返回小数（float），即使能整除：4 / 2 得到 2.0。
• // 整除是「向下取整」：7 // 2 是 3，而 -7 // 2 是 -4（不是 -3）——因为它找的是「小于等于结果的最大整数」。
• % 取余满足公式：被除数 = 商 × 除数 + 余数，即 7 = 3 × 2 + 1。
• 运算有优先级：先算乘方、再算乘除、最后算加减，和数学课学的一样；同级从左到右。

术语小词典：优先级（precedence）就是「多个运算符打架时谁先算」。括号 () 永远是最高优先级——拿不准就加括号。

生活类比

算术运算符像超市收银机：+ 是合并价签，- 是折扣，* 是「3 瓶同价饮料」的总价，/ 是 AA 制平分。// 是「3 个人分 7 个苹果，每人先拿几个（3 个），剩下几个（1 个）就是 %」——商归商，余归余。

注意事项总结

1 四则运算：

print(7 + 3)    # 加法：10
print(7 - 3)    # 减法：4
print(7 * 3)    # 乘法：21
print(7 / 2)    # 除法：3.5（结果是小数）
print(4 / 2)    # 注意：4 ÷ 2 = 2.0，除法结果总是小数

运行结果：

10
4
21
3.5
2.0

2 整除、取余、幂：

print(7 // 2)     # 3：7 里面最多有几个完整的 2
print(7 % 2)      # 1：分完 2 之后剩多少
print(2 ** 10)    # 1024：2 的 10 次方
print(-7 // 2)    # -4：注意是向下取整，不是 -3

运行结果：

3
1
1024
-4

3 优先级与括号：

print(2 + 3 * 4)      # 14：先乘后加
print((2 + 3) * 4)    # 20：括号优先
print(2 ** 3 * 2)     # 16：先算 2**3=8，再乘 2

括号是「插队卡」，想让谁先算就框住谁。

4 取余的经典用途——判断奇偶：

num = 17
print(num % 2)          # 1：余 1 说明是奇数
print(num % 2 == 0)     # False：17 不是偶数
print(num % 2 == 1)     # True：17 是奇数

任何整数除以 2，余数只有 0 或 1——余 0 是偶数，余 1 是奇数，Day 4 学 if 时会直接用到。

易错点

• 错误写法：print(7 / 2) 却以为结果是 3 → 问题：/ 永远返回小数，结果是 3.5 → 正确写法：想要整数结果用 7 // 2。
• 错误写法：print(2 ** 3) 却以为结果是 6 → 问题：** 是幂不是乘，2³ = 8 → 正确写法：2 ** 3 是 8，乘法用 *。
• 错误写法：print(3 + 4 * 2) 以为结果 14 是错的 → 问题：优先级是先乘后加，3 + 8 = 11 → 正确写法：想先加就写 (3 + 4) * 2。
• 错误写法：print(10 / 0) → 问题：除数不能为 0，报 ZeroDivisionError → 正确写法：除之前先判断除数不为 0（Day 4 学 if 后可以处理）。

记忆口诀：除号总是出小数，整除向下取整数；余数配合商使用，拿不准时加括号。

2 比较运算符和逻辑运算符 —— 判断与组合

是什么？为什么学？

比较运算符（== != > < >= <=）比较两个值，结果只有 True 或 False；逻辑运算符（and or not）把多个判断组合成一个结论。为什么必学？因为它们是「让程序做决定」的原料——Day 4 的 if 全靠它们。现在把原料备好，明天直接开火。

底层原理

比较运算符本质是「问一个问题」，Python 算完给你一个布尔答案：5 > 3 就是问「5 大于 3 吗？」，答案是 True。逻辑运算符是「组合开关」：and 像串联电路（一个断就全断），or 像并联电路（一个通就全通），not 像反相器（把真变假、假变真）。还有一个大坑：**= 是赋值（把值放进变量），== 是判断（比较两边是否相等）**——一个「动手」，一个「提问」，是新手最容易混的地方。

生活类比

比较运算符像体检报告上的判断：「身高 ≥ 170 吗？」——是，打勾（True），否，打叉（False）。逻辑运算符像选课规则：and 是「必须数学及格并且英语及格才能毕业」，缺一不可；or 是「有 VIP 或者满 100 元免运费」，满足一个就行；not 是「不下雨就出门」。

注意事项总结

1 比较运算符：

age = 18
print(age >= 18)    # True：大于等于成立
print(age == 20)    # False：18 不等于 20
print(age != 20)    # True：不等于成立
print(age < 60)     # True

每个比较都是一次「提问」，Python 回答 True（成立）或 False（不成立）。

2 = 和 == 的区别：

score = 80          # 赋值：把 80 存进 score（一个等号）
print(score == 80)  # 判断：score 是不是等于 80（两个等号）
print(score == 90)  # 判断：score 是不是等于 90

运行结果：

True
False

写法差一个等号，含义天差地别——写错是新手第一大 bug 来源。

3 逻辑运算符组合条件：

score = 85
print(score >= 60 and score <= 100)   # True：既及格又在有效范围
print(score < 60 or score > 90)       # False：没挂科也不是优秀
print(not score >= 60)                # False：不是「没及格」的情况

and 两边都成立才 True；or 一边成立就 True；not 把结果反过来。

4 拿不准优先级就加括号：

a, b = 8, 12
print(a > 5 and b < 10)          # False：b < 10 不成立
print((a > 5) and (b > 10))      # True：两边都成立
print(not (a > 5 and b > 10))    # False：整体取反

and 的优先级高于 or，混用多个逻辑运算符时极易出错——拿不准就加括号。

易错点

• 错误写法：if score = 80（一个等号） → 问题：这是赋值不是判断，语法上就错（后面学 if 时会报 SyntaxError: cannot assign to literal 之类） → 正确写法：if score == 80。
• 错误写法：print(5 < 3 < 1) 以为没问题 → 问题：Python 允许连比但含义是「3 介于 5 和 1 之间」，结果为 False，容易读错 → 正确写法：拆开写 5 < 3 and 3 < 1，或加括号。
• 错误写法：True and False or True 直接算 → 问题：and 先于 or，结果容易想错 → 正确写法：加括号明确意图：True and (False or True)。
• 错误写法："18" == 18 以为相等 → 问题：字符串和整数永远不相等（类型不同） → 正确写法：先转换再比较：int("18") == 18。

记忆口诀：单等赋值双等问，比较出来是布尔；and 全真 or 一真，not 反转别记混。

3 字符串方法 —— 处理文本的瑞士军刀

是什么？为什么学？

方法（method）就是「挂在数据身上的函数」，字符串自带一堆现成技能：strip() 去空格、upper() 变大写、replace() 替换、split() 拆分、join() 拼接……为什么必学？因为真实程序里一半以上数据是文本——用户输入、文件内容、日志信息，不会处理字符串，寸步难行。

底层原理

调用格式是 字符串.方法名()——点和括号表示「让这个字符串用它的方法干活」。为什么方法能「记住」自己是哪个字符串？因为字符串在内存里是一个对象，方法天然知道「我是谁」，所以 text.upper() 会把 text 自己的内容变大写。注意：字符串是不可变（immutable）的——text.upper() 不会改掉 text 本身，而是返回一个「新的、变大写后的字符串」。想保存结果，必须用变量接住。

术语小词典：不可变（immutable）就是「改不了」：字符串一旦创建，内容就固定了，所有操作都是「造一个新的」，原来的原封不动。

生活类比

字符串方法像手机相册的一键美化：strip() 是裁剪边缘（去掉空格），upper()/lower() 是滤镜（改大小写），replace() 是换脸（把 A 换成 B），split() 是把一张全家福按人裁剪成多张单人照，join() 是把多张照片合成一张拼图。每点一次「美化」都不会毁掉原图（字符串不可变），而是生成一张新图（新字符串）。

注意事项总结

1 常用方法：

text = "  Hello, Python  "
print(text.strip())              # 去掉两端空格
print(text.upper())              # 全部大写
print(text.lower())              # 全部小写
print(text.replace("Python", "世界"))  # 替换
print(len(text))                 # 字符串长度（含两端空格）

运行结果：

Hello, Python
  HELLO, PYTHON  
  hello, python  
  Hello, 世界  
17

strip() 只去掉两端空格，中间的保留；len() 数的是字符个数。

2 split 拆分，join 拼接：

sentence = "苹果,香蕉,西瓜"
fruits = sentence.split(",")      # 按逗号拆成列表
print(fruits)                     # ['苹果', '香蕉', '西瓜']

names = ["小明", "小红", "小刚"]
print("、".join(names))           # 用顿号把列表拼成字符串

运行结果：

['苹果', '香蕉', '西瓜']
小明、小红、小刚

split(",") 以逗号为「切点」把字符串切开，返回一个列表（list，方括号包着的多个元素，Day 5 详细学）；"、".join(names) 反过来把列表元素连接成一句话。split 是「切」，join 是「粘」，方向相反，是一对镜像操作。

3 判断字符串内容（返回布尔）：

phone = "13800138000"
print(phone.isdigit())    # True：全是数字
print("abc".isalpha())    # True：全是字母
print("a1".isalnum())     # True：字母或数字
print(" ".isspace())      # True：全是空白

「is 开头」的方法基本都是「提问」，返回 True/False，这个规律能帮你猜出很多方法的意思。

易错点

• 错误写法：text.strip() 之后直接打印 text → 问题：字符串不可变，原变量没变，输出还是带空格的 → 正确写法：text = text.strip() 用变量接住返回值。
• 错误写法：print(text.upper)（忘写括号） → 问题：没有括号只是「提到方法名」，不执行，输出一串看不懂的内存地址 → 正确写法：text.upper() 必须带括号才是调用。
• 错误写法："ABC".strip() 以为能去掉数字或字母 → 问题：strip() 只去空白（空格/换行/制表符） → 正确写法：去特定字符用 replace()，如 "A_B".replace("_", "")。
• 错误写法：split 和 join 的方向搞反 → 问题："a,b".join(...)、"...".split(",") 用错位置 → 正确写法：split 是字符串调用（切自己），join 是分隔符调用（粘别人）：",".join(列表)。

记忆口诀：字符串不可变，操作全靠返回值接住；split 切、join 粘，is 开头是提问。

4 f-string —— 优雅的格式化输出

是什么？为什么学？

f-string（格式化字符串）是在字符串前加一个 f，然后用 {变量} 把变量或表达式直接嵌进字符串里：f"我叫{name}，今年{age}岁"。为什么必学？因为它是 Python 目前最推荐、最直观的格式化方式——不用再写 "我叫" + name + "今年" + str(age) 这种又长又容易漏引号的拼接。

底层原理

f 是 format（格式化）的意思。Python 看到以 f 开头的字符串，会扫描里面所有 {...} 花括号：把括号里的内容当成代码去求值（变量就取它的值，表达式就算出结果），再把求值结果转成字符串填回原位置。所以 {age + 1} 会先算 18 + 1 再显示 19。{price:.2f} 里的 :.2f 是格式说明——2f 表示「保留 2 位小数的浮点数」。

生活类比

f-string 像填空题模板：试卷上印着「我叫____，今年____岁」，你往空里填答案（变量值），填完就是完整句子。:2f 这种格式说明就像「答案请保留两位小数」的答题要求——模板规则写清楚，填出来的结果就整齐规范。

注意事项总结

1 把变量嵌进字符串：

name = "小明"
age = 18
print(f"我叫{name}，今年{age}岁")    # 花括号里放变量

运行结果：

我叫小明，今年18岁

f 和引号之间不能有空格（f "..." 会报错）。

2 花括号里可以放表达式：

age = 18
print(f"明年我就{age + 1}岁了")      # 先算 18+1 再填入
price = 3.14159
print(f"价格是{price:.2f}元")        # 保留 2 位小数

运行结果：

明年我就19岁了
价格是3.14元

{price:.2f} 把 3.14159 按「保留 2 位小数」格式化——注意是四舍五入到 3.14。

3 花括号里也能放字符串和表达式：

print(f"他喜欢{'Python'}和{'篮球'}")    # 字符串字面量也能填
print(f"3 乘以 4 等于 {3 * 4}")          # 表达式直接算

运行结果：

他喜欢Python和篮球
3 乘以 4 等于 12

花括号里可以是任何「能算出值的代码」。

易错点

• 错误写法：print(f"我叫{name}") 但字符串前忘记写 f → 问题：{name} 会被原样打印出来，不会替换 → 正确写法：字符串最前面加 f。
• 错误写法：print(f"{price:.2f}") 但 price 是字符串 → 问题：str 不支持 :2f 格式，报 ValueError → 正确写法：确保是数字类型，或先用 float(price) 转换。
• 错误写法：花括号里直接放中文：f"{名字}" → 问题：名字 是变量名，没定义就报 NameError → 正确写法：变量名用英文，如 f"{name}"。
• 错误写法：print(f"答案是{10/3}") 想只留 2 位小数 → 问题：默认会输出超长小数 3.3333333333333335 → 正确写法：f"{10/3:.2f}" 输出 3.33。

记忆口诀：字符串前加个 f，花括号里放变量；冒号点二 f 是两位小数，四舍五入刚刚好。

5 动手实践：字符串处理小工具

写一个程序：输入一句话，去掉首尾空格、统计字数、把指定词替换掉。

# string_tool.py —— 字符串处理小工具
text = input("请输入一句话：").strip()      # 顺便去掉首尾空格

words = text.split()                        # 按空格拆成单词列表
print(f"你输入了 {len(words)} 个词，共 {len(text)} 个字符")

word = input("想替换哪个词？").strip()
new_word = input("替换成什么？").strip()
print("替换结果：", text.replace(word, new_word))

运行示例（交互：依次输入后回车）：

请输入一句话：  我喜欢 Python 编程
你输入了 3 个词，共 13 个字符
想替换哪个词？Python
替换成什么？C++
替换结果： 我喜欢 C++ 编程

想一想：input() 后面直接链式调用 .strip()——因为 input() 返回的是字符串，字符串就能调用字符串方法，一步到位去掉首尾空格，这就是 Day 3 知识点的综合运用。

今日总结

算术运算符：+ - * / // % **；除法总出小数、整除向下取整、% 判断奇偶 运算符优先级：先乘方、再乘除、后加减，拿不准就加括号 比较运算符结果是 True / False；== 是判断、= 是赋值 and（都满足）/ or（满足一个）/ not（取反）组合条件 字符串方法：strip / upper / lower / replace / len / split / join / isdigit 随手会用 字符串不可变，方法返回值要用变量接住 f-string 格式化：f"{变量}"、f"{表达式}"、f"{数值:.2f}"（四舍五入） 完成「字符串处理小工具」并运行成功

报错	原因	修复
SyntaxError: invalid syntax	= 和 == 混用，或括号不配对	判断用 ==，赋值用 =
AttributeError: 'str' object has no attribute 'Strip'	方法名大小写写错（Python 区分大小写）	方法都是小写：strip()
TypeError: unsupported operand type(s)	字符串和数字混用运算符	先转换类型或用 f-string
ZeroDivisionError	除数为 0	除之前先判断除数不为 0
结果莫名是 False	and / or 优先级没搞清	拿不准就加括号：(a > 5) and (b < 10)