实验目的
- 掌握字符串（
str）和数值型（int/float/bool）数据类型及其相互转换。 - 掌握常用的运算符功能与特点。
- 掌握运算符优先级。
实验说明
本次实验共三个部分：
- 实验 2-1、2-2、2-3 和 2-4 应在课堂上完成。
- 实验中的 蓝色题目 为课堂中已涉及的相关题目，相关代码可从网页复制后使用，代码运行结果自行观察即可，无需提交作业；若已在课后自行练习，请思考答案并略过该部分。
- 实验中的 绿色题目 为本节实验课重点练习题，请独立完成相关程序，并将结果和代码截图或拍照保存，待后续提交。
- 实验中的 红色题目 为附加题，具有一定难度，供学有余力的同学思考，不做硬性要求。
实验内容
实验 2-1 字符串
题目 2-1-1 字符串的表示（10 min）
编写下列代码并保存为 Exp2_1_1.py，观察代码运行结果并思考原因。
a = "双引号字符串中含有双引号（\"）"
print("变量 a：", a)
b = '单引号字符串中含有双引号（"）'
print("变量 b：", b)
c = '单引号字符串\n这样跨行'
print("变量 c：", c)
d = """三引号字符串
这样跨行"""
print("变量 d：", d)
e = '单引号字符串\
这样连接不同行'
print("变量 e：", e)参考答案
- 字符串中可以包含字母、汉字、数字、标点符号等任意字符；
- 字符串由一对英文单引号或一对英文双引号表示；
- 三引号字符串可以跨行，而单引号和双引号字符串不可以；
- 反斜杠表示转义字符：
\n为换行符；\'和\"为非字符串结尾的引号字符；\回车为空字符。输出结果：
变量 a： 双引号字符串中含有双引号（"） 变量 b： 单引号字符串中含有双引号（"） 变量 c： 单引号字符串 这样跨行 变量 d： 三引号字符串 这样跨行 变量 e： 单引号字符串这样连接不同行
题目 2-1-2 字符串的运算（10 min）
编写下列代码并保存为 Exp2_1_2.py，观察代码运行结果并思考原因。
a, b = "3", "5"
print(a+b)
print(a,b)
print(a*3)参考答案
字符串可以使用 + 和 * 进行拼接，拼接时不同部分间直接相连（与 print 中的 , 不同）：
a+b表示字符串a和字符串b以a在前、b在后的方式相连；a*c表示字符串a重复整型数c次。
输出结果：
35
3 5
333题目 2-1-3 字符串格式化（15 min）
编写代码，将下列内容 逐一赋值给变量 a，并打印输出。观察哪些代码报错，哪些代码能正常运行，思考原因。
注意
下列内容应逐行赋值并运行，以观察对应的运行结果。
"字符串：{}；整型数：{}；浮点数：{}；布尔型：{}".format("Hello", 20, 3.14, False)"{}年{}月".format(2025, 1, 1)"{}年{}月{}日".format(2024, 9)"院子里有两棵树，一棵是{1}，一棵是{1}".format("桃树", "枣树")"我叫{name}，今年{age}岁".format(name = "Felix", age = 18)"我叫{0}，今年{1}岁".format(name = "Felix", age = 18)"浮点数：{0:f}；指数：{0:e}；十进制：{0:d}；二进制：{0:b}；八进制：{0:o}；十六进制：{0:x}".format(100)
参考答案
字符串的
format方法的用法：
format方法可用于字符串、整数、浮点数、布尔型值的格式转换；format方法提供的内容不应少于（可多于）所需用到的内容；{数值}：对应format中对应位置的内容（从 0 开始计数）；{别名}：对应format中的别名内容；{:字母}：以特定形式格式化数值型数据。注意浮点数不支持进制转换；{:.数值+字母}：保留特定位数的小数。代码及运行结果如下：
a = "字符串：{}；整型数：{}；浮点数：{}；布尔型：{}".format("Hello", 20, 3.14, False) print(a) #字符串：Hello；整型数：20；浮点数：3.14；布尔型：False a = "{}年{}月".format(2025, 1, 1) print(a) #输出：2025年1月 a = "{}年{}月{}日".format(2024, 9) print(a) #报错：字符串格式化提供的内容不应少于所需内容 a = "院子里有两棵树，一棵是{1}，一棵是{1}".format("桃树", "枣树") print(a) #输出：院子里有两棵树，一棵是枣树，一棵是枣树 a = "我叫{name}，今年{age}岁".format(name = "Felix", age = 18) print(a) #输出：我叫Felix，今年18岁 a = "我叫{0}，今年{1}岁".format(name = "Felix", age = 18) print(a) #报错：别名与数值位置不能混用 a = "浮点数：{0:f}；指数：{0:.2e}；十进制：{0:d}；二进制：{0:b}；八进制：{0:o}；十六进制：{0:x}".format(100) print(a) #输出：浮点数：100.000000；指数：1.00e+02；十进制：100；二进制：1100100；八进制：144；十六进制：64
实验 2-2 数值
题目 2-2-1 数值的表示（10 min）
编写下列代码并保存为 Exp2_2_1.py，观察代码运行结果并思考变量值的数据类型。
a, b = 1, 1.
print(a, b)
c, d, e, f = 0e11, 0b11, 0o11, 0x11
print(c, d, e, f)
g, h = True, False
print(g, h)参考答案
变量
a、d、e、f为整型数；变量b、c为浮点数；变量g、h为布尔型。c为浮点数的科学计数法表示；d、e、f分别为整型数的二进制、八进制和十六进制表示。输出结果：
1 1.0 0.0 3 9 17 True False
题目 2-2-2 数值的运算（10 min）
编写下列代码并保存为 Exp2_2_2.py，观察代码运行结果并思考对应结果的数据类型及原因。
a, b = 1, 2
print("a+b:", a + b)
c, d = 1, 2.
print("c-d:", c - d)
e, f = 1, True
print("e/f:", e / f)
g, h = "10", "9"
print("g>h:", g > h)
print("int(g)>int(h):", int(g) > int(h))
i, j = "7", "7."
print("i==j:", i == j)
print("int(i)==float(j):", int(i) == float(j))参考答案
对于数值运算：
- 除除法外，仅有整型数（或/和布尔型）的运算结果为整型；
- 有浮点数参与的运算结果为浮点型；
- 除法运算结果为浮点型。
字符串的比较运算逻辑为：从第一位开始依次往后比较，0 < 9 < A < Z < a < z
输出结果：
a+b: 3
c-d: -1.0
e/f: 1.0
g>h: False
int(g)>int(h): True
i==j: False
int(i)==float(j): True实验 2-3 综合练习
题目 2-3-1 单位转换小程序（15 min）
摄氏温度和华氏温度可根据如下公式换算：华氏温度（F）= 9 × 摄氏温度（C）/ 5 + 32
编写代码并保存为 Exp2_3_1.py，根据用户输入的摄氏温度计算华氏温度。
注意
input方法获得的值均为字符串，因此需使用类型转换函数（int()和float()）将输入的字符串转换为整型或浮点型数据；- 程序存储的摄氏温度与计算得到的华氏温度展示均采用十进制形式，并保留一位小数（可采用字符串格式化实现）。
程序运行结果如下：
请输入摄氏温度值：【此处为用户输入的摄氏温度】
【此处为程序存储的摄氏温度】 摄氏度对应的华氏温度为：【此处为程序计算得到的华氏温度】参考答案
celsius = input("请输入摄氏温度值：") #类型转换函数 celsius = float(celsius) fahrenheit = 9 * celsius / 5 + 32 #字符串格式化 print("{0:.1f} 摄氏度对应的华氏温度为：{1:.1f}".format(celsius, fahrenheit))
题目 2-3-2 重新算回去
（本题不做要求，供 题目 2-3-1 完成后时间充裕的同学做补充练习。）
若将 题目 2-3-1 中输入改为华氏温度，输出改为摄氏温度，应如何修改上述代码？编写代码并保存为 Exp2_3_2.py。
注意
部分代码可复用 Exp2_3_2.py 中的内容，但保存时注意检查文件名，避免覆盖原文件。
运行结果如下：
请输入华氏温度值：【此处为用户输入的华氏温度】
【此处为程序存储的华氏温度】 华氏度对应的摄氏温度为：【此处为程序计算得到的摄氏温度】参考答案
fahrenheit = input("请输入华氏温度值：") #类型转换函数 fahrenheit = float(fahrenheit) celsius = (fahrenheit - 32) / 9 * 5 #字符串格式化 print("{0:.1f} 华氏度对应的摄氏温度为：{1:.1f}".format(fahrenheit, celsius))
题目 2-3-3 加法计算器
（本题不做要求，供 题目 2-3-2 完成后时间充裕的同学做补充练习。）
编写代码并保存为 Exp2_3_3.py，根据用户输入的两个数值做加法后，返回计算结果。
注意
思考并使用正确的数据类型。
运行结果如下：
请输入第一个数：32
请输入第二个数：29
32 + 29 = 61参考答案
a = input("请输入第一个数：") b = input("请输入第二个数：") print(a, "+", b, "=", int(a) + int(b))
实验 2-4 运算符与优先级
题目 2-4-1 运算符的特性（10 min）
编写代码，逐一进行以下运算，并打印相关结果。观察代码运行的返回值或报错，思考原因。
注意
- 下列内容应逐行运行，以观察对应的运行结果；
- 每一行运行后，为了能在屏幕上显示结果，应使用
3 == 3.0True > False"3" > 3"Hello" <= "World"True or 00 or TrueTrue or 11 or True"" and TrueTrue and """" and FalseFalse and ""
参考答案
print(3 == 3.0) #输出：True
print(True > False) #输出：True
print("3" > 3) #报错：字符串和数值不能比较
print("Hello" <= "World") #输出：True，"z" > "a" > "Z" > "A" > "9" > "0"
print(True or 0) #输出：True
print(0 or True) #输出：True
print(True or 1) #输出：True
print(1 or True) #输出：1
print("" and True) #输出：''
print(True and "") #输出：''
print("" and False) #输出：''
print(False and "") #输出：False- 字符串比较：从第一位开始依次往后比较，只要判断出大小则立即返回，”0″ < “9” < “A” < “Z” < “a” < “z”；
- 逻辑运算符的运算逻辑：从左到右判定，一旦获得答案立即返回，不再进行后续运算。
题目 2-4-2 运算符优先级（10 min）
编写代码，进行以下运算，并打印相关结果。观察代码运行的返回值，思考原因。
6 + 4 / 2 - 2 ** 3 % 56 > -3 < 9 > 7"8" and not 5 or True and 9 or a6 + - 5 and 9 >= 2 ** + 2 or a6 and (("a" * 3) + ("b" + "c") * 2 > "")
参考答案
print(6 + 4 / 2 - 2 ** 3 % 5) #输出：5.0 print(6 > -3 < 9 > 7) #输出：True print("8" and not 5 or True and 9 or a) #输出：9 print(6 + - 5 and 9 >= 2 ** + 2 or a) #输出：True print(6 and (("a" * 3) + ("b" + "c") * 2 > "")) #输出：True运算优先级：算术 / 正负运算符 > 比较运算符 > 逻辑运算符 > 赋值运算符：
- 赋值运算符：从右往左依次运算。
- 算术运算符的运算：按照数学运算规则：先指数、后乘除，最后加减。运算逻辑与数学一致；
- 比较运算符：从左到右依次运算，仅计算相邻数值（如
3 > 2 < 4为True）；- 逻辑运算符：从左到右依次运算，一旦获得答案立即返回；
题目 2-4-3 验证运算符优先级
（本题不做要求，供 题目 2-4-2 完成后时间充裕的同学做补充练习。）
构造运算，检测运算符优先级顺序有：算术 / 正负运算符 > 比较运算符 > 逻辑运算符 > 赋值运算符。
注意
- 应至少检验：1）算术 / 正负运算符 > 比较运算符；2）比较运算符 > 逻辑运算符；3）逻辑运算符 > 赋值运算符。
- 同优先级内不同运算符运算顺序及规则也可通过构造特定运算检验。
例如
为了验证算术运算符优先于比较运算符，构造运算
5 > 3 + 3。若算术运算符优先计算，则转变为5 > 6，输出结果为False。若比较运算符优先计算，则转变为True + 3，输出结果为4，根据运行结果（False）知：算术运算符优先于比较运算符。参考答案
- 比较运算符 > 逻辑运算符：
3 or True > 2，输出为3；- 逻辑运算符 > 赋值运算符：
a = False or 2，a的值为2；- 算术运算符 > 逻辑运算符：
not 3 + 2，输出为False；- 算术运算符和正负运算符具有同一优先级：
-3 ** 2，输出为-9（规则：先指数、后乘除，最后加减）。
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