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第2章 計算與變數
好了，現在你的Python裝好了，也知道如何啟動Python Shell程式了，那麼你就已經準備好用它來做點什麼了。我們將從一些簡單的計算開始，然後再使用變數。變數是電腦程式中用來保存東西的一種方式，它們能幫你寫出有用的程式來。
2.1 用Python來做計算
一般來講，當你要得到兩個數字的乘積時你會用計算器或者筆和紙，比方說8 × 3.57。那麼用PythonShell程式來運行這個計算是怎麼樣的？讓我們來試一試。
按兩下桌面上的IDLE圖示來啟動PythonShell程式，或者如果你用Ubuntu的話，在“應用”功能表中點擊IDLE圖示。在提示符後面輸入這個算式：
加入說明文字
請注意，在Python裡輸入乘法運算時要使用星號（*）而不是乘號（×）。
讓我們來試試另一個更有用一點的算式怎麼樣？
假設你在後院裡挖出了一個裝著20枚金幣的袋子。第二天，你偷偷跑到地下室，把這些金幣放進你爺爺發明的蒸汽動力的複製機裡（很幸運的是你剛好能把20枚金幣放進去）。你聽到機器在吵鬧，幾個小時後，它吐出10枚閃閃發光的新的金幣來。
如果在過去一年中的，你每天都這樣做一遍的話，在你的財寶箱裡會有多少金幣？在紙上，這個算式可能會是這樣：
10 × 365 = 3 650
20 + 3 650 = 3 670
當然，用計算器或者紙也能很容易地做這些運算，但是我們也可以用PyhonShell程式來做這些運算。首先，用10枚金幣乘以一年中的365天得到3 650。接下來，我們加上原來的20枚金幣就得到了3 670。
那麼現在，如果要是有一隻烏鴉發現了你臥室中閃亮的金子，而且每週它都能成功地飛進來並設法偷走3枚金幣，那會怎樣呢？
到一年結束時你還剩下多少金幣？在Shell程式中這個算式是這個樣子的：
首先，我們用3枚金幣乘以一年中的52周。結果是156。把這個數字從我們總的金幣數（3 670）中減掉，得到的結果是我們在一年結束時還剩下3 514枚金幣。
這是一個很簡單的程式。在這本書裡，你將學到如何把這些想法擴展開，寫出更有用的程式來。
2.1.1 Python的運算子
在PythonShell程式中，你可以做乘法、加法、減法和除法。還有其他的一些數學運算子，我們現在先不講。Python用來做數學運算的那些基本符號叫做“運算子”，在表2-1中列出。
表2-1 Python基本運算子
|
符號 |
運算 |
|
+ |
加 |
|
- |
減 |
|
* |
乘 |
|
/ |
除 |
用斜杠（/）來表示除法是因為這與寫分數的方式相似。例如，如果你有100個海盜和20個大桶，你想算算每個桶裡要藏幾個海盜，那你可以用100個海盜除以20個桶（100 ÷ 20），在PythonShell程式中輸入100 / 20。要記住“斜杠”是頂部靠在右邊的那個（靠左的是反斜線“\”）。
2.1.2 運算的順序
在程式設計語言中，我們用括弧來控制運算的順序。任何用到運算子的東西都是一個“運算”。乘法和除法運算比加法和減法優先，也就是說它們先運算。換句話講，如果你在Python中輸入一個算式，乘法或者除法的運算會在加法或減法之前。
例如，在下面的算式中，數位30和20先相乘，然後數字5再加到這個乘積上。
這個算式是“30乘以20，然後把結果再加上5”的另一種說法。結果是605。我們可以通過給前面兩個數位加上括弧來改變運算的順序。就像這樣：
這個運算的結果是700（而不是605），因為括弧告訴Python先做括弧中的運算，然後再做括弧之外的運算。這個例子就是在說：“5加上30，然後把結果乘以20。”
括弧可以嵌套，就是說括弧中還可以有括弧，就像這樣：
在這個例子中，Python先計算最裡層的括弧，然後是外面一層，最後再做那個除法運算。
也就是說，這個算式就是：“5加上30，然後把結果乘以20，再把這個結果除以10。”下面是具體的過程。
- 5加30得到35。
- 35乘以20得到700。
- 把700除以10得到了最終結果70。
如果我們沒用括弧，結果就會有些不同：
這樣的話，30首先與20相乘（得到600），然後600被10除（得到60），最後，加上5得到了結果65。
請記住乘法和除法總是在加法和減法之前，除非用括弧來控制運算的順序。
2.2 變數就像是標籤
在編寫程式時“變數”這個詞是指一個存儲資訊的地方，例如數位、文本、由數位和文本組成的清單等等。另一種看待變數的方式是它就像貼在東西上的標籤。
例如，要創造一個叫fred的變數，我們用等於號（=）然後告訴Python這個標籤是貼在什麼資訊上的。下面，我們創建了fred這個變數並告訴Python它給數字100加上了標籤（注意這並不意味著其他變數不能有同樣的數值）：
想知道一個變數給什麼值加了標籤，在Shell程式中輸入print，後面括弧裡是變數的名字，就像這樣：
我們也可以讓Python來改變變數fred使它成為其他東西的標籤。例如，下面是如何把fred改成數字200。
在第一行，我們說fred成為數字200的標籤。在第二行，我們問fred它標記的是什麼，就是為了確認這個改變。Python在最後一行列印出結果。
我們也可以使用不只一個標籤（多個變數）來標記同一件東西：
在這個例子中，我們通過在john和fred之間使用等號來告訴Python，我們想讓名字（或者說變數）john與fred標記同一個東西。
當然，fred對於變數來講可能不是一個很有用的名字，因為它很可能根本沒告訴我們這個變數是幹什麼用的。現在不用fred，讓我們把變數起名字叫number_of_coins（金幣的數量），像這樣：
這就明確了我們是在說200枚金幣。
變數名可以由字母、數位和底線（_）組成，但是不能由數字開頭。從一個字母（如a）到長長的句子都可以用來做變數名（變數名不能包含空格，所以要用底線來分隔單詞）。有些時候，如果你在匆忙地做一些事情，那麼短一點的變數名最好。選擇什麼樣的名字取決於你需要讓這個變數名有多麼大的含意。
現在你知道如何創建變數了，讓我們看看如何使用他們。
2.3 使用變數
還記得我們的那個算式嗎？如果你能用地下室裡你爺爺的瘋狂發明魔法般地創造出新金幣來，那麼用來計算在一年後你會有多少金幣的算式是這樣的：
我們可以把它寫在一行代碼裡：
那麼，如果我們把這些數位變成變數呢？試著像下面這樣輸入：
這些輸入的代碼會創建出變數 found_coins（找到的金幣）、magic_coins（魔法金幣）和stolen_coins（被偷走的金幣）。
那麼現在，我們可以這樣重新輸入算式：
你可以看到它給出了同樣的答案。所以，誰會在乎用哪種方式呢？對吧？嘿嘿，下面就要展示變數的魔力了。假如你在窗子上粘貼了一個稻草人，烏鴉這回只能偷到兩枚金幣而不是三枚了呢？如果我們用了變數，只要簡單地把變數改為新的數位，那麼在算式中每個用到它的地方都會改變。我們可以這樣輸入來把變數stolen_coins改為2：
然後我們可以拷貝粘貼算式來重新計算，步驟如下。
1．如圖2-1所示，點擊滑鼠從這行的開頭到結尾選中要拷貝的文本。
2．按住Ctrl鍵（如果你用蘋果電腦則為 
鍵）然後按C來拷貝選中的文本（以後我們用Ctrl-C來代表這個操作）。
3．點擊最後一個提示符（在stolen_coins = 2之後）。
4．按住Ctrl鍵然後按V來粘貼選中的文本（以後我們用Ctrl-V來代表這個操作）。
5．按回車鍵就會看到新的結果，如圖2-2所示。
是不是比重新鍵入整個算式容易多了？那還用說！
你可以試試改變其他的變數，然後拷貝（Ctrl-C）並粘貼（Ctrl-V）算式來觀察改變的效果。例如，如果你在恰當的時刻在邊上猛敲一下你爺爺的發明，那麼它每次會多吐出3枚金幣，你會發現一年後你將得到4 661枚金幣：
當然，用變數來做這樣簡單的計算，它的用處仍然很有限。我們還沒見過它真正大展拳腳。現在，只要記住變數就是一種給事物加標籤的方法，從而讓我們以後可以使用它們就可以了。
2.4 你學到了什麼
在這一章裡，你學到了如何用Python操作符來做簡單計算以及如何用括弧來控制Python計算算式中各部分的順序。我們還創建了變數來給數值加上標籤並在計算中使用這些變數。
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