Python3 教程(三):基础数据类型

前言:

Python中的变量不需要声明。每个变量在使用前都必须赋值,变量赋值以后该变量才会被创建。

在Python中,变量就是变量,它没有类型,我们所说的"类型"是变量所指的内存中对象的类型。

Python 3 中有六个标准的数据类型:

  • Numbers(数字)
  • String(字符串)
  • List(列表)
  • Tuple(元组)
  • Sets(集合)
  • Dictionaries(字典)

Python3 的六个标准数据类型中:

  • 不可变数据(3个):Number,String,Tuple
  • 可变数据(3个):List,Dictionary,Set

Number(数字)

Python3 支持int,float,bool,complex(复数)
在Python 3里,只有一种整数类型 int,表示为长整型,没有 python2 中的 Long。

像大多数语言一样,数值类型的赋值和计算都是很直观的。

type和isinstance

内置的 type() 函数可以用来查询变量所指的对象类型。


a, b, c, d = 20, 5.5, True, 4+3j
print(type(a), type(b), type(c), type(d))

打印结果:

   

当然,你也可以选择使用instance来判断类型:

a = 1
print(isinstance(a, int))

打印结果:

True

isinstance 和 type 的区别在于:

class A:
    pass

class B(A):
    pass

print(isinstance(A(), A))
print((type(A()) == A))
print(isinstance(B(), A))
print((type(B()) == A))

打印结果:

True
True
True
False

由此可以看出这两者的区别在于:

  • type()不会认为子类是一种父类类型
  • isinstance()会认为子类是一种父类类型

在 Python2 中是没有布尔型的,它用数字 0 表示 False,用 1 表示 True。到 Python3 中,把 True 和 False 定义成关键字了,但它们的值还是 1 和 0,它们可以和数字相加。

del函数

当你指定一个值时,Number对象就会被创建:

var1 = 1
var2 = 10

如果我们不想使用该对象,可以使用del()删除一些对象的引用,del用法如下:

del var1[, var2[,var3[...,varN]]]]

比如:

var1 = 1;
var2 = 10;

var3 = [1, 2, 3, 4]
del var1, var3[0]

print(var2)
print(var3)
print(var1)

打印结果:

10
[2, 3, 4]
Traceback (most recent call last):
  File "C:/Users/18530/PycharmProjects/HelloWorld/helloworld.py", line 12, in 
    print(var1)
NameError: name 'var1' is not defined

这里可以看到,var1变量被删除后,打印时会出错,而var3的第一个元素被删除后,只打印出了后三个元素。

数值运算

直接上例子:

var1 = 5 + 4  # 加法
var2 = 4.3 - 2 # 减法
var3 = 3 * 7  # 乘法
var4 = 2 / 4  # 除法,得到一个浮点数
var5 = 2 // 4 # 除法,得到一个整数
var6 = 17 % 3 # 取余
var7 = 2 ** 5 # 乘方

print(var1)
print(var2)
print(var3)
print(var4)
print(var5)
print(var6)
print(var7)

打印结果:

9
2.3
21
0.5
0
2
32

注意:

  • Python可以同时为多个变量赋值,如a, b = 1, 2。
  • 一个变量可以通过赋值指向不同类型的对象。
  • 数值的除法包含两个运算符:/ 返回一个浮点数,// 返回一个整数。
  • 在混合计算时,Python会把整型转换成为浮点数。

数值类型实例:

int float complex
10 0.0 3.14j
100 15.20 45.j
-786 21.9 9.322e-36j
080 32.3e+18 .876j
-0490 -90. -.6546+0J
-0x260 -32.54e100 3e+26J
0x69 70.2E-12 4.53e-7j

Python还支持复数,复数由实数部分和虚数部分构成,可以用a + bj,或者complex(a,b)表示, 复数的实部a和虚部b都是浮点型

String(字符串)

字符串在上次的基本语法中已经详细介绍过了,这里再补充几点:

  • Python使用反斜杠转义特殊字符,如果你不想让反斜杠发生转移,可以在字符串前面添加一个r,表示原始字符
  • Python 没有单独的字符类型,一个字符就是长度为1的字符串。
  • 字符串可以用+运算符连接在一起,用*运算符重复。
  • Python中的字符串有两种索引方式,从左往右以0开始,从右往左以-1开始。
  • Python中的字符串不能改变。

List(列表)

List(列表) 是 Python 中使用最频繁的数据类型。

列表可以完成大多数集合类的数据结构实现。列表中元素的类型可以不相同,它支持数字,字符串甚至可以包含列表(所谓嵌套)。

列表是写 [] 之间、用逗号分隔开的元素列表。

和字符串一样,列表同样可以被索引和截取,列表被截取后返回一个包含所需元素的新列表。

列表截取的语法格式如下:

变量[头下标:尾下标]

索引值以 0 为开始值,-1 为从末尾的开始位置。

加号(+)是列表连接运算符,星号(*)是重复操作。如下实例:

list1 = ['abcd', 786, 2.23, 'vi', 70.2]
list2 = [123, 'vi']
list3 = [list1, list2]

print(list1)  # 输出完整列表
print(list1[0])  # 输出列表第一个元素
print(list1[1:3])  # 从第二个开始输出到第三个元素
print(list1[2:])  # 输出从第三个元素开始的所有元素
print(list2 * 2)  # 输出两次列表
print(list1 + list2)  # 连接列表
print(list3)    #输出列表元素为列表的列表

打印结果:

['abcd', 786, 2.23, 'vi', 70.2]
abcd
[786, 2.23]
[2.23, 'vi', 70.2]
[123, 'vi', 123, 'vi']
['abcd', 786, 2.23, 'vi', 70.2, 123, 'vi']
[['abcd', 786, 2.23, 'vi', 70.2], [123, 'vi']]

与字符串不同,列表中的元素可以改变:

a = [1, 2, 3, 4, 5, 6]
a[0] = 9
a[2:5] = [13, 14, 15]
print(a)
a[2:5] = []
print(a)

打印结果:

[9, 2, 13, 14, 15, 6]
[9, 2, 6]

注意:

  • List写在方括号之间,元素用逗号隔开。
  • 和字符串一样,list可以被索引和切片。
  • List可以使用+操作符进行拼接。
  • List中的元素是可以改变的。

Tuple(元组)

元组(tuple)与列表类似,不同之处在于元组的元素不能修改。元组写在小括号 () 里,元素之间用逗号隔开。

元组中的元素类型也可以不相同:


list1 = [1, 2, 3]
tuple1 = ('abcd', 786, 2.23, 'runoob', 70.2)
tuple2 = (123, 'runoob')
tuple3 = [list1, tuple1, tuple2]

print(tuple1)  # 输出完整元组
print(tuple1[0])  # 输出元组的第一个元素
print(tuple1[1:3])  # 输出从第二个元素开始到第三个元素
print(tuple1[2:])  # 输出从第三个元素开始的所有元素
print(tuple2 * 2)  # 输出两次元组
print(tuple1 + tuple2)  # 连接元组
print(tuple3)   # 输出元组中元素为元组和列表的元组

输出结果:

('abcd', 786, 2.23, 'runoob', 70.2)
abcd
(786, 2.23)
(2.23, 'runoob', 70.2)
(123, 'runoob', 123, 'runoob')
('abcd', 786, 2.23, 'runoob', 70.2, 123, 'runoob')
[[1, 2, 3], ('abcd', 786, 2.23, 'runoob', 70.2), (123, 'runoob')]

元组与字符串类似,可以被索引且下标索引从0开始,-1 为从末尾开始的位置。也可以进行截取(看上面,这里不再赘述)。

其实,可以把字符串看作一种特殊的元组。

tup = (1, 2, 3, 4, 5, 6)
print(tup[0])
print(tup[1:5])
tup[0] = 11 # 修改元组元素的操作是非法的

打印结果:

1
Traceback (most recent call last):
(2, 3, 4, 5)
  File "C:/Users/18530/PycharmProjects/HelloWorld/helloworld.py", line 7, in 
    tup[0] = 11
TypeError: 'tuple' object does not support item assignment

如上所示,如果试图修改tuple中的元素系统就会出错,虽然tuple的元素不可改变,但它可以包含可变的对象,比如list列表。

构造包含 0 个或 1 个元素的元组比较特殊,所以有一些额外的语法规则:

tup1 = ()    # 空元组
tup2 = (20,) # 一个元素,需要在元素后添加逗号

注意:

  • 与字符串一样,元组的元素不能修改。
  • 元组也可以被索引和切片,方法一样。
  • 注意构造包含0或1个元素的元组的特殊语法规则。
  • 元组也可以使用+操作符进行拼接。

Set(集合)

集合(set)是一个无序不重复元素的序列。

基本功能是进行成员关系测试和删除重复元素。

可以使用大括号 { } 或者 set() 函数创建集合,注意:创建一个空集合必须用 set() 而不是 { },因为 { } 是用来创建一个空字典。

Example:

student = {'Tom', 'Jim', 'Mary', 'Tom', 'Jack', 'Rose'}

print(student)  # 输出集合,重复的元素被自动去掉

# 成员测试
if ('Rose' in student):
    print('Rose 在集合中')
else:
    print('Rose 不在集合中')

# set可以进行集合运算
a = set('abracadabra')
b = set('alacazam')

print(a)
print(b)

print(a - b)  # a和b的差集

print(a | b)  # a和b的并集

print(a & b)  # a和b的交集

print(a ^ b)  # a和b中不同时存在的元素

打印结果:

{'Tom', 'Mary', 'Rose', 'Jack', 'Jim'}
Rose 在集合中
{'d', 'a', 'c', 'r', 'b'}
{'a', 'c', 'z', 'l', 'm'}
{'d', 'r', 'b'}
{'d', 'a', 'c', 'z', 'r', 'l', 'm', 'b'}
{'a', 'c'}
{'d', 'l', 'b', 'z', 'm', 'r'}

Dictionary(字典)

字典(dictionary)是Python中另一个非常有用的内置数据类型。

列表是有序的对象集合,字典是无序的对象集合。两者之间的区别在于:字典当中的元素是通过键来存取的,而不是通过偏移存取。

字典是一种映射类型,字典用"{ }"标识,它是一个无序的键(key) : 值(value)对集合。

键(key)必须使用不可变类型。

在同一个字典中,键(key)必须是唯一的。

dict1 = {}
dict1['one'] = "Young"
dict1[2] = "Vi"

dict2 = {'name': 'Vi_Young', 'code': 200, 'site': 'vi-young.com'}

print(dict1)
print(dict1['one'])  # 输出键为 'one' 的值
print(dict1[2])  # 输出键为 2 的值
print(dict2)  # 输出完整的字典
print(dict2.keys())  # 输出所有键
print(dict2.values())  # 输出所有值

打印结果:

{'one': 'Young', 2: 'Vi'}
Young
Vi
{'name': 'Vi_Young', 'code': 200, 'site': 'vi-young.com'}
dict_keys(['name', 'code', 'site'])
dict_values(['Vi_Young', 200, 'vi-young.com'])

构建函数dict()可以直接从键值对序列中构建字典如下:

dict1 = dict([('Google', 1), ('Taobao', 2)])
dict2 = {x: x ** 2 for x in (2, 4, 6)}
dict3 = dict(Google=1, Taobao=2)

print(dict1)
print(dict2)
print(dict3)

打印结果:

{'Google': 1, 'Taobao': 2}
{2: 4, 4: 16, 6: 36}
{'Google': 1, 'Taobao': 2}

另外,字典类型也有一些内置的函数,例如clear()、keys()、values()等。

注意:

  • 字典是一种映射类型,它的元素是键值对。
  • 字典的关键字必须为不可变类型,且不能重复。
  • 创建空字典使用 { }。

Python数据类型转换

有时候,我们需要对数据内置的类型进行转换,数据类型的转换,你只需要将数据类型作为函数名即可。

以下几个内置的函数可以执行数据类型之间的转换。这些函数返回一个新的对象,表示转换的值。

函数 描述
int(x [,base]) 将x转换为一个整数
float(x) 将x转换到一个浮点数
complex(real [,imag]) 创建一个复数
str(x) 将对象 x 转换为字符串
repr(x) 将对象 x 转换为表达式字符串
eval(str) 用来计算在字符串中的有效Python表达式,并返回一个对象
tuple(s) 将序列 s 转换为一个元组
list(s) 将序列 s 转换为一个列表
set(s) 转换为可变集合
dict(d) 创建一个字典。d 必须是一个序列 (key,value)元组。
frozenset(s) 转换为不可变集合
chr(x) 将一个整数转换为一个字符
ord(x) 将一个字符转换为它的整数值
hex(x) 将一个整数转换为一个十六进制字符串
oct(x) 将一个整数转换为一个八进制字符串

下节预告:

运算符


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