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引言一、输入操作1. 基本用法2. 转换数据类型3. 处理异常输入4. 类型转换的注意事项二、输出操作1. 基本输出2. 格式化输出方法2.1 使用旧式%格式化2.2 使用str.format()2.3 使用 f-string (推荐)3. 多行输出4. 控制符与转义字符三、综合案例案例描述实现代码运行示例四、总结引言
在 Python 编程中，输入与输出是程序与用户交互的核心部分。而输出格式化更是对程序表达能力的极大增强，可以让结果以清晰、美观且易读的方式呈现给用户。本文将深入探讨 Python 的输入与输出操作，特别是如何使用格式化方法来提升代码质量和可读性。
一、输入操作
Python 提供了简单而强大的输入功能，通过内置函数input()可以从用户那里获取字符串形式的输入。以下是一些基本用法和注意事项：
1. 基本用法
name = input("请输入你的名字: ")print(f"你好, {name}!")2. 转换数据类型
input()返回的值始终是字符串类型。如果需要整数、浮点数或其他类型，必须显式转换：
age = int(input("请输入你的年龄: "))height = float(input("请输入你的身高(米): "))print(f"你今年 {age} 岁，身高 {height:.2f} 米。")3. 处理异常输入
在用户输入数据时，经常可能发生错误输入。因此，我们可以使用try...except来捕获异常：
try: age = int(input("请输入你的年龄: ")) print(f"你的年龄是 {age}")except ValueError: print("输入的不是有效的整数！")4. 类型转换的注意事项
对于复杂的输入场景，可以将字符串解析为列表、字典或其他类型。例如：
# 将逗号分隔的字符串转换为列表numbers = input("请输入一组数字，用逗号分隔: ").split(",")numbers = [int(num) for num in numbers]print(f"你输入的数字是: {numbers}")# 将 JSON 格式字符串转换为字典import jsondata = input("请输入 JSON 格式的数据: ")data_dict = json.loads(data)print(f"解析后的数据: {data_dict}")二、输出操作
Python 提供了多种方法进行输出，最常用的是print()函数。下面详细介绍输出的格式化方法。
1. 基本输出
print()函数可以直接输出字符串、变量、表达式等：
x = 10y = 20print("x + y =", x + y)2. 格式化输出方法
格式化输出是 Python 中非常强大的功能，可以通过多种方法实现。
2.1 使用旧式%格式化
这是 Python 中较早的一种格式化方法，类似于 C 语言中的printf：
name = "Alice"age = 25print("%s 的年龄是 %d 岁。" % (name, age))常见格式符：%s: 字符串%d: 整数%f: 浮点数%.2f: 保留两位小数的浮点数2.2 使用str.format()
这种方法更加灵活，支持按位置或按名称插入变量：
# 按位置print("{0} 的年龄是 {1} 岁。".format(name, age))# 按名称print("{name} 的年龄是 {age} 岁。".format(name="Bob", age=30))# 格式化浮点数pi = 3.14159print("圆周率是 {0:.2f}".format(pi))2.3 使用 f-string (推荐)
从 Python 3.6 开始，f-string 提供了更简洁、更直观的格式化方法：
name = "Charlie"age = 28print(f"{name} 的年龄是 {age} 岁。")# 支持表达式x = 5y = 3print(f"{x} + {y} = {x + y}")# 浮点数格式化print(f"圆周率是 {pi:.2f}")3. 多行输出
使用三引号字符串（'''或"""）可以轻松实现多行输出：
print("""这是多行输出：第一行第二行第三行""")4. 控制符与转义字符
换行符：\n制表符：\t反斜杠：\\print("Python\n编程\t语言")三、综合案例
下面是一个结合输入、输出和格式化的案例：
案例描述
编写一个简单的购物结算程序，用户输入商品名称、单价和数量，程序计算总价并输出格式化账单。
实现代码
print("欢迎使用购物结算程序")try: product = input("请输入商品名称: ") price = float(input("请输入商品单价: ")) quantity = int(input("请输入购买数量: ")) total = price * quantity print("\n结算账单：") print(f"商品名称: {product}") print(f"商品单价: {price:.2f} 元") print(f"购买数量: {quantity}") print(f"总价: {total:.2f} 元")except ValueError: print("输入的数据格式有误，请重试！")运行示例
欢迎使用购物结算程序
请输入商品名称: 苹果
请输入商品单价: 3.5
请输入购买数量: 4结算账单：
商品名称: 苹果
商品单价: 3.50 元
购买数量: 4
总价: 14.00 元
四、总结
通过对输入和输出的深入理解与实践，Python 程序员可以更好地与用户交互，并以优雅的方式展示结果。无论是简单的print()，还是复杂的格式化输出，掌握这些技巧对于编写高质量代码至关重要。在实际开发中，根据具体需求选择适合的格式化方法，可以大大提高程序的可读性和用户体验。
