Python科学计算与数据处理4：数据类型之数值类型

Python_data_types.png

数据类型

Python的数据类型可以大致分为如下五类：

• 数字（numbers）
• 字符（string）
• 元组（tuples）
• 列表（list）
• 字典（dictionary）

数字

数字类型是科学计算中最常用的类型，主要有四种：

• 整形（integers, int）
• 长整型（long integers, long）
• 浮点型（floating point numbers, float）
• 复数（complex numbers, complex）

整形与长整型

整型和长整型都用与处理整数，包括自然数和负整数，两者的不同在于处理整数的位数有别：

• 整型
  • 在32位机器上整数的取值范围为~，即~；
  • 在64位系统上，整数的位数为64位，取值范围为~，即~
• 长整型
  • 跟C语言不同，Python的长整数没有指定位宽，即：Python没有限制长整数数值的大小，但实际上由于机器内存有限，长整数数值不可能无限大。

注意，自从Python2.2起，如果整数发生溢出，Python会自动将整数数据转换为长整数（解释器会自动在赋值后将超过整型范围的整数后面加L），所以如今在长整数数据后面不加字母L也不会导致严重后果了，编程也更加灵活。

浮点型

浮点型用于处理小数，在Python中浮点型具有16位精度。例如输入如下小数：
1.1234567890123456789
运行后只保留小数点以后的前16位：
1.1234567890123457

浮点型有两种表示方法，即普通的小数表示方法和科学计数法，以下两种定义方法是一样的：

a = 1000000.
b = 1e6

复数

复数由实部和虚部两部分组成，实际上实数可以看做是虚部为0的复数。Python中有两种方式定义复数：

• = complex(x, y)
• = x + yj

其中，x是实部，y是虚部，j是虚数单位。

布尔型（Boolean）

布尔型只有两个值，即True和False，布尔型也属于整型，布尔型通常用于逻辑判断语句。

数字类型相关操作

Python在定义变量时不需要显式指定数据类型，但是允许强制数据类型转换，各种数字类型之间均可以互相转换。

• 整型与浮点型：

print int(3.2), ',', int(4.68), ',', float(5)

输出为：

3 , 4 , 5.0

• 整型、浮点型与布尔型

print bool(3), bool(0), bool(-1), bool(0.0), bool(3.5)
print int(True), int(False)

输出为：

True False True False True
1 0

即零对应False，任何非零数字对应True。

• 复数与实数

实数可以转换为复数，但是复数不能转换为实数：

print complex(3.2), complex(5)

输出为：

(3.2+0j) (5+0j)

• 浮点数操作函数（numpy或math提供）
  • ceil() ：向上取整；
  • floor()：向下取整；
  • round()：截断指定位数，采用四舍五入的方式。

字符

后文我们要讲的字符串是由一组字符构成的，对于单个字符的定义，和字符串类似，都是用单撇号、引号或三引号包括。实际上单个字符和整型之间是可以相互转换的，转换函数为：

• ord()：字符转为数字
• chr()：数字转为字符

print ord('A'), chr(65)

65 A

字符所对应的数值可以参考ASCII码表：

ASCII-Table.png

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