在代数式中字母表示的数是不确定的,当需要求出代数式运算结果时,就需要给代数式的字母赋予一个数,该数参与代数式的运算。

长方形的面积公式a●b就是一个代数式,字母a表示长方形的长,字母b表示长方形的宽,当确定了长方形的长和宽时,a和b表示的数就确定了,代数式的计算结果也就确定了。

阿萌想用Python来求草坪中广告牌的面积,要用Python来求广告牌的面积,阿萌首先要解决的问题就是长方形面积公式的字母在Python中如何表示?
1、什么是变量?
代数式的字母在Python中称为变量,变量和代数式的字母有很大不同。变量不是表示一个数而是存储一个数值(在编程语言中数也称为数值),变量不但可以存储数值,也可以存储文字等内容。

变量就像一个快递盒,可以存放数、文字等内容,但它一次只能存放一种内容,例如存放了数值80.5,它就不能再存放其它数值了。它可以重复存放内容,后面存放的内容会把前面存放的内容覆盖掉。

每个变量都有一个名称,用于区分不同的变量。图中名称为width的变量存储了数值80.5,名称为height的变量存储了数值26。变量有了名称,就可以在表达式中使用了。
在Python中创建一个变量非常容易,直接在代码中写入变量的名称即可,同时将变量要存储的内容赋值给变量。

赋值运算符“=”和数学中的等号“=”是不同的,赋值运算符“=”是将运算符右侧的数值或文字赋值给左侧的变量。
例如上图的width=80.5,就是将80.5赋值给width变量,此时widht的值是80.5。
带有赋值运算符的语句称为赋值语句,赋值运算符的右侧是表达式、数值、文字等内容,左侧是待赋值的变量。当赋值运算符的右侧是表达式时,会先计算表达式,然后把表达式的计算结果赋值给运算符左侧的变量。

变量可以在赋值语句和表达式中直接使用,在使用过程直接写变量的名称即可。
学到这里,阿萌已经了解了如何使用Python对代数式进行计算。代数式在Python中可以表示为包含变量的算术表达式。

2、变量的命名
阿萌对变量的名称有些疑惑,创建变量时,给变量起一个什么样的名字呢?

Python为变量的命名制定了一些规则,这些规则是必须要遵守的。
变量由字母(大写A—Z或小写a—z)、数字(0—9)和_(下划线)组合而成,但不能由数字开头。

变量名称区分大小写,num和Num是两个不同的变量。

不能使用Python语言的关键字作为变量名称,例如class、import、int等关键字。

变量的名称要有意义,尽量做到见名知意。见名知意的意思就是我看到变量名称,就知道这个变量表示的是什么意义。

阿萌要用Python求草坪中广告牌的面积,他可以创建两个变量,一个变量名称是width,用于表示长方形的宽度,一个变量名称是height,用于表示长方形的高度,这种变量的命名方式显然要比随意命名变量更有意义。下面是变量命名示例:

3、与代数式的区别
长方形的面积公式在代数式中是这么写的:

在代数式中,两个字母之间的运算符号是可以省略的。在Python中两个变量之间的运算符是否也可以省略呢?阿萌在Shell窗口输入了下面的语句:

阿萌在Shell窗口首先创建了两个变量width和height,变量width是长方形的宽度,变量的值是30,变量height是长方形的高度,变量的值是20。
然后它按照代数式的写法,在变量width和height之间省略了乘号运算符,执行输入的语句。Shell窗口报错,因为Python解释器把“widthheight”看作一个变量了,该变量并没有被定义。

4、使用Python求广告牌的面积
阿萌在Shell窗口输入下面的Python语句(语句前面的命令提示符不要输入):
>>> width = 12 >>> height = 5 >>> S = width * height >>> print(S)60 >>>

print是Python的一个函数,函数是一段已经编写好的Python代码,它完成确定的功能,print函数的功能就是输出数值或文字到Shell窗口。
5、延伸阅读—变量如何存储数据?
阿萌购买电脑时,他会询问商家电脑的内存是多大,内存越大电脑运行速度会越快。

电脑内存也称为内存储器,它是用来存储程序和数据的,程序就是转换后的二进制代码,数据是程序运行过程中使用到的变量、数值、文字等内容。
内存储器由成千上万个存储单元组成,每个存储单元对应一个位置编号。可以把社区看成一个存储器,社区内的所有住户就是社区的存储单元,每个住户都有门牌号,方便查询。存储单元的位置编号就是该存储单元的地址,程序可以通过地址方便地寻址到该存储单元。一个存储单元可以存储8个二进制位。

当在Python创建一个变量时,Python解释器会为这个变量分配存储单元,分配的存储单元数量与变量存储的数据有关,数据越多分配的存储元数量就越多,当给变量赋值时,实际上是把值存储到与变量相关的存储单元里面。下图的变量num1、num2和result分别指向不同的存储单元。

小结
使用Python计算代数式时,代数式的字母可以用变量来替代。变量是用来存储数据的,每个变量都有自己的名称,变量的名称不能重复。通过变量的名称可以获取变量的内容,也可以对变量进行赋值。
变量的命名需要遵守命名规则,变量由字母(大写A—Z或小写a—z)、数字(0—9)和_(下划线)组合而成,但不能由数字开头,变量的命名尽量做到见名知意。
思考与练习
请同学们计算三角形的面积,三角形的面积公式为:
S = 1/2ah
其中,公式中a为三角形的底,h为底所对应的高,S为三角形的面积。有的同学可能没有学过求三角形的面积,虽然现在不清楚三角形的面积公式的意义,但不妨碍我们用公式计算三角形的面积。
编写要求:声明变量a和h并赋值,声明变量S用于存储三角形的面积,计算三角形的面积,并使用print函数输出计算结果。