你刚入职一家快递公司当仓库管理员……

第一天上班，主管把你带到仓库面前，指着里面堆积如山的包裹说：”这就是你以后的工作范围了。每个包裹上都贴着标签——寄件人、收件人、重量、地址。你的任务就是管理好这些包裹，确保它们准确无误地发出去。”

你看了看，包裹有大有小，有轻有重，有些是文件，有些是水果，有些是电子产品。

主管接着说：”你需要做好三件事：分类、查找、处理。“

在Python的世界里，你也是仓库管理员。只不过你管理的不是快递包裹，而是数据。

而管理数据的第一步，就是学会使用变量。

变量：贴了标签的盒子

什么是变量？

想象你的仓库里有一排排的盒子，每个盒子上贴着一个标签。标签上写着”张三的包裹”或者”10号货架”，你通过标签找到对应的盒子，打开一看，里面装的是你存进去的任何东西。

Python里的变量就是这个”标签”。你在代码里写：

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name = "张三"
weight = 2.5
is_fragile = True

这三行代码做了什么？

  • 拿了三个盒子
  • 第一个盒子上贴了标签 name，里面放了字符串”张三”
  • 第二个盒子上贴了标签 weight，里面放了数字 2.5
  • 第三个盒子上贴了标签 is_fragile，里面放了一个”是/否”的判断

等号 = 的意思是”把右边的值放进左边标签对应的盒子里”，不是数学里的”等于”。

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weight = 2.5
weight = 3.0
print(weight)

输出：3.0

注意到了吗？weight 这个标签的值从 2.5 变成了 3.0。标签没换，但盒子里的东西换了——这就是”变量”（variable）的”变”。

数字类型：整数和小数

Python里处理数字，主要有两种类型：

整数（int）——精确的，不撒谎的

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age = 25
count = -3
population = 1400000000

整数就是完整的数，没有小数点。Python里的整数可以任意大，不会溢出（不像某些语言，整数超过某个范围就出错）。这意味着你甚至可以这样：

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big_number = 2 ** 100
print(big_number)

输出会是一个31位的数字。Python完全不慌。

小数（float）——近似的，有时候会”撒谎”

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price = 19.99
temperature = -3.6
pi = 3.14159

float（浮点数）用来表示带小数点的数字。但这里有个坑，你必须知道：

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print(0.1 + 0.2)

你以为是 0.3，对吧？

但实际输出是：0.30000000000000004

多出来的那个 4 不是Python出bug了，这是所有电脑处理小数时的通病。原因很简单：电脑用二进制表示数字，而很多十进制小数无法用二进制精确表示——就像你不能用十进制精确表示三分之一（0.33333…永远写不完）。

日常生活中，0.1 + 0.2 = 0.3 毫无疑问。但在计算机的底层世界里，这是一个”近似值”。大多数情况下这不会影响你的工作，但你要知道这个现象存在，免得以后排查bug排查到怀疑人生。

字符串：文字的容器

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name = "张三"
address = '北京市朝阳区建国路88号'
message = """这是一段
跨行的文字"""

字符串就是用引号包起来的文字。你可以用双引号 ""、单引号 ''、或者三个引号 """（用于多行文字）。

注意：Python里的字符串是不可变的。 什么意思？你不能修改字符串里的某个字符。你只能创建一个新的字符串。

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name = "张三"
name = "李四"  # 这不是修改，是让标签name指向了一个新的字符串

这就像你给盒子换标签——标签没变，但指向的盒子变了。

布尔值：世界上只有两种状态

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is_raining = True
is_holiday = False
is_student = True

布尔值只有两个：True（真）和 False（假）。

不要小看它。布尔值是程序做判断的基础。以后写AI程序的时候，你会大量用到这种”是/否”的判断——比如”这个图片里有没有猫？””这个邮件是不是垃圾邮件？””用户是不是点击了广告？”

本质上，所有AI模型做的事情都可以归结为：输入一堆数据，输出一个True或False的判断。 当然实际比这复杂得多，但底层逻辑是这个。

类型转换：让数据”变身”

有时候你需要把一个类型转成另一个类型：

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# 字符串转数字
age_str = "25"
age_int = int(age_str)
print(age_int + 5)  # 输出30

# 数字转字符串
price = 99
price_str = str(price)
print("这件商品的价格是" + price_str + "元")  # 输出：这件商品的价格是99元

# 数字转布尔值
print(bool(0))    # False —— 0代表"没有"，也就是"假"
print(bool(1))    # True  —— 非零数字代表"有"，也就是"真"
print(bool(42))   # True

注意，不是所有转换都能成功：

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int("abc")  # 会报错！你不能把字母转成数字

这就像你不可能把一个苹果变成一斤大米——类型不对，强行转换只会报错。

运算符：不只是加减乘除

你肯定知道 + - * /，但Python还有两个很有用的运算符：

整除（//）——只取商，不要余数

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print(10 // 3)   # 输出3
print(7 // 2)    # 输出3

应用场景：你有17个苹果，要平均分给5个人，每人能分几个？17 // 5 = 3。

取余（%）——只要余数

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print(10 % 3)    # 输出1
print(7 % 2)     # 输出1

应用场景：判断一个数是奇数还是偶数——n % 2 == 0 就是偶数，n % 2 == 1 就是奇数。

整除和取余配合使用，可以解决很多实际问题：

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total = 17
people = 5
each = total // people   # 每人3个
remaining = total % people  # 还剩2个
print(f"{people}个人，每人{each}个，还剩{remaining}个")
# 输出：5个人，每人3个，还剩2个

幂运算（**）

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print(2 ** 3)   # 8，即2的3次方
print(3 ** 2)   # 9

字符串常用操作

字符串不只是存文字，还能对它做各种操作：

拼接——把两段文字粘在一起

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first_name = "张"
last_name = "三"
full_name = first_name + last_name
print(full_name)  # 输出：张三

切片——像切蛋糕一样取你想要的部分

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text = "Hello, World!"
print(text[0])     # H —— 第一个字符，从0开始数
print(text[7:12])  # World —— 从第7个取到第11个（不含第12个）
print(text[-1])    # ! —— 最后一个字符，负数从后往前数
print(text[:5])    # Hello —— 从开头取到第4个

记住一个关键规则：Python的计数从0开始，而且”左闭右开”——[7:12] 包含7但不包含12。这个规则刚开始会不习惯，用多了就自然了。

格式化输出——优雅地插入变量

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name = "张三"
age = 25
score = 95.5

# 方法1：f-string（推荐，Python 3.6+）
print(f"我叫{name}，今年{age}岁，考了{score}分")

# 方法2：format方法
print("我叫{}，今年{}岁，考了{}分".format(name, age, score))

f-string是目前最推荐的方式，直接在字符串里用花括号 {} 插入变量，直观又好读。

列表初探：可以装很多东西的书架

最后，认识一下列表（list）：

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fruits = ["苹果", "香蕉", "橘子", "西瓜"]
scores = [90, 85, 92, 78, 95]
mixed = [1, "hello", 3.14, True]  # 列表里可以放不同类型的东西

列表就像一个书架，上面可以放很多东西，而且你能随时添加或拿走：

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fruits = ["苹果", "香蕉", "橘子"]
fruits.append("西瓜")       # 添加一个
print(fruits)                # ['苹果', '香蕉', '橘子', '西瓜']

fruits.remove("香蕉")       # 移除一个
print(fruits)                # ['苹果', '橘子', '西瓜']

print(fruits[0])             # '苹果' —— 取第一个
print(len(fruits))           # 2 —— 看看现在有几个

列表在AI开发中会大量出现。你想想看：一张图片可以被表示为一个数字列表，一段文本可以被表示为一个单词列表，一批训练数据可以被表示为一个个样本组成的列表……列表是Python里最基础也最重要的数据结构之一。

小测验：动动手

学编程最忌讳”光看不练”。打开你的Jupyter Notebook，试试完成以下任务：

  1. 创建一个变量，存储你的名字和年龄，用f-string打印”我叫xxx，今年xx岁”
  2. 把字符串 "Hello, Python!" 切片，只取出 "Python"
  3. 计算 100 / 3 和 100 // 3，感受它们的区别
  4. 创建一个列表，包含你最喜欢的三种水果，然后添加一种，最后打印列表长度

如果你都能做到，恭喜——你已经掌握了Python最核心的基础构件。下一篇文章，我们要升级装备了：认识 NumPy——AI工程师的第一件武器。

到那时候，你处理数据的效率会提升好几个数量级。

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