课时5：闲聊之Python的数据类型

目录:

一、引言

二、数据类型

　　>整型

　　>浮点型

　　>布尔类型

三、类型转换

四、获得关于类型的信息

五、课时05课后习题及答案

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一、引言

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大家还记得‘520’和520的区别吗？

没错，带了引号的，无论是单引号还是双引号或者是三引号，都是字符串；但不带引号的，就是数字。字符串相加叫作拼接。

>>> "520"+'1314'
'5201314'
>>> 520+1314
1834

今天来介绍一些Python的数据类型，包括整型、浮点型、布尔类型、复数类型等。

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二、数据类型

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1、整型

整型说白了，就是平时所见的整数，Python3的整数已经与长整型进行了无缝的结合，现在的Python3的整型类似于Java的BigInteger类型，它的长度不受限制。                                                        如果说非要有个限制，那只限于计算机的虚拟内存总数。所以用Python3很容易进行大数的计算。

2、浮点型

浮点型就是平时所说的小数。Python区分整型和浮点型的唯一方式，就是看有没有小数点。

谈到浮点型，不得不提E记法，E记法就是平常所说的科学记数法，用于表示特别大和特别小的数。

>>> a=0.000000000000000000025
>>> a
2.5e-20
>>> 150000000000
150000000000
>>> 1.5e11
150000000000.0

这个E的意思是指数，指底数为10，E后边的数字是10的多少次幂。

3、布尔类型

布尔类型事实上是特殊的整型，True相当于整数值1，False相当于整数值0.

>>> True + False
1
>>> True + True
2
>>> True/False
Traceback (most recent call last):
  File "<pyshell#17>", line 1, in <module>
    True/False
ZeroDivisionError: division by zero

当然把True和False当成1和0来参与这种运算的这种做法是不妥的。

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三、类型转换

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接下来介绍几个跟数据类型紧密相关的函数：int()、float()、str().

1、int()的作用就是将一个字符串或浮点数转换为一个整数

>>> a = '520'
>>> b = int(a)
>>> a,b
('520', 520)
>>> c = 5.99
>>> d = int(c)
>>> c,d
(5.99, 5)

注意了，如果是浮点数转换为整数，那么Python会采取”截断“处理，就是把小数点后的数据直接砍掉，注意不是四舍五入哦。

补充：

>>> a = int("小甲鱼")
Traceback (most recent call last):
  File "<pyshell#21>", line 1, in <module>
    a = int("小甲鱼")
ValueError: invalid literal for int() with base 10: '小甲鱼'

”小甲鱼“是一个字符串，但不是一个表示数字的字符串，它是一个编码，编码跟数字没有关系。所以会报错。

2、float()的作用是将一个字符串或整型转换成一个浮点数（就是小数）

>>> a = "520"
>>> b = float(a)
>>> a,b
('520', 520.0)
>>> c = 520
>>> d = float(c)
>>> c,d
(520, 520.0)

3、str()的作用是将一个数或任意其他类型转换成一个字符串

>>> a = 5.99
>>> b = str(a)
>>> a,b
(5.99, '5.99')
>>> c = str(5e15)
>>> c
'5000000000000000.0'
>>> d = str(15)
>>> d
'15'
>>> c = str(5e19)
>>> c
'5e+19'

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四、获得关于类型的信息

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Python提供了一个函数，可以明确的告诉我们变量的类型，这就是type函数：

>>> type("520")
<class 'str'>
>>> type(5.20)
<class 'float'>
>>> type(520)
<class 'int'>
>>> type(true)
Traceback (most recent call last):
  File "<pyshell#3>", line 1, in <module>
    type(true)
NameError: name 'true' is not defined
>>> type(True)
<class 'bool'>

我们更建议使用isinstance()这个BIF来确定变量的类型。这个BIF有两个参数：第一个是待确定类型的数据；第二个是指定一个数据类型。

>>> type(True)
<class 'bool'>
>>> a = "小甲鱼"
>>> isinstance(a,str)
True
>>> isinstance(520,float)
False
>>> isinstance(520,int)
True

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五、课时05课后习题及答案

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测试题：

0. 在 Python 中，int 表示整型，那你还记得 bool、float 和 str 分别表示什么吗？
1. 你知道为什么布尔类型(bool)的 True 和 False 分别用 1 和 0 来代替吗？
2. 使用 int() 将小数转换为整数，结果是向上取整还是向下取整呢？
3. 我们人类思维是习惯于“四舍五入”法，你有什么办法使得 int() 按照“四舍五入”的方式取整吗？
4. 取得一个变量的类型，视频中介绍可以使用 type() 和 isinstance()，你更倾向于使用哪个？
5. Python3 可以给变量命名中文名，知道为什么吗？

动动手：

0. 针对视频中小甲鱼提到的小漏洞，再次改进我们的小游戏：当用户输入错误类型的时候，及时提醒用户重新输入，防止程序崩溃。

如果你尝试过以下做法，请举下小手：

temp = input("不妨猜一下小甲鱼现在心里想的是哪个数字：")
# 这种想法是因为type(1)会返回<class 'int'>，如果type(temp)返回结果一致说明输入是整数。
while type(temp) != type(1):
　　print("抱歉，输入不合法，", end='')
   temp = input("请输入一个整数：")

或者可能这样：

temp = input("不妨猜一下小甲鱼现在心里想的是哪个数字：")
# not操作符的作用是将布尔类型的结果翻转：即取反的意思，not True == Flase
while not isinstance(temp, int):
    print("抱歉，输入不合法，", end='')
    temp = input("请输入一个整数：")

以上方法的思路是正确的，不过似乎忽略了一点儿：就是input()的返回值始终是字符串，所以type(temp)永远是<class 'str'>！  
其实有蛮多的做法可以实现的，不过就目前我们学习过的内容来看，还不足够。
所以，在让大家动手完成这道题之前，小甲鱼介绍一点新东西给大家！

s为字符串

s.isalnum()  所有字符都是数字或者字母，为真返回 Ture，否则返回 False。

s.isalpha()  所有字符都是字母，为真返回 Ture，否则返回 False。

s.isdigit()  所有字符都是数字，为真返回 Ture，否则返回 False。

s.islower()  所有字符都是小写，为真返回 Ture，否则返回 False。

s.isupper()  所有字符都是大写，为真返回 Ture，否则返回 False。

s.istitle()  所有单词都是首字母大写，为真返回 Ture，否则返回 False。

s.isspace()  所有字符都是空白字符，为真返回 Ture，否则返回 False。
         
例如：

>>> s = 'I LOVE FISHC'
>>> s.isupper()
>>> True

好了，文字教程就到这里，大家赶紧趁热打铁，改造我们的小游戏吧！

1. 写一个程序，判断给定年份是否为闰年。（注意：请使用已学过的 BIF 进行灵活运用）
这样定义闰年的:能被4整除但不能被100整除,或者能被400整除都是闰年。

答案：

测试题答案：

0. 在 Python 中，int 表示整型，那你还记得 bool、float 和 str 分别表示什么吗？

bool 表示布尔类型
float 表示浮点型
str 表示字符串

1. 你知道为什么布尔类型(bool)的 True 和 False 分别用 1 和 0 来代替吗？

你可能听说过计算机是很“笨”的，究其根本是因为它只认识二进制数，所以所有的编程语言最终都会转换成简单的二进制序列给CPU按照一定的规则解析。
由于二进制只有两个数：0 和 1，因此用 0 和 1 来表示 False 和 True 再适合不过了，因为不用浪费资源在转换的过程上！

2. 使用 int() 将小数转换为整数，结果是向上取整还是向下取整呢？

我们可爱的小甲鱼说了，小数取整会采用比较暴力的截断方式，即向下取整。（注：5.5向上取整为6，向下取整为5）

3. 我们人类思维是习惯于“四舍五入”法，你有什么办法使得 int() 按照“四舍五入”的方式取整吗？

int() 固然没那么“聪明”，但机器是死的，鱼油是活的！
5.4 “四舍五入”结果为：5，int(5.4+0.5) == 5
5.6 “四舍五入”结果为：6，int(5.6+0.5) == 6
大家看明白了吗？

4. 取得一个变量的类型，视频中介绍可以使用 type() 和 isinstance()，你更倾向于使用哪个？

建议使用 isinstance()，因为它的返回结果比较直接，另外 type() 其实并没有你想象的那么简单，我们后边会讲到。

5. Python3 可以给变量命名中文名，知道为什么吗？

Pyhton3 源码文件默认使用utf-8编码（支持中文），这就使得以下代码是合法的： 
>>> 小甲鱼 = '我爱你'  
>>> print(小甲鱼)
>>> 我爱你

动动手答案：

0. 针对视频中小甲鱼提到的小漏洞，再次改进我们的小游戏：当用户输入错误类型的时候，及时提醒用户重新输入，防止程序崩溃。
需要注意的地方在代码中已经注释！

import random
times = 3
secret = random.randint(1,10)
print('------------------我爱鱼C工作室------------------')
guess = 0
print("不妨猜一下小甲鱼现在心里想的是哪个数字：", end=" ")
while (guess != secret) and (times > 0):
    temp = input()
    while not temp.isdigit():
        temp = input("抱歉，您的输入有误，请输入一个整数：")
    guess = int(temp)
    times = times - 1 # 用户每输入一次，可用机会就-1
    if guess == secret:
        print("我草，你是小甲鱼心里的蛔虫吗？！")
        print("哼，猜中了也没有奖励！")
    else:
        if guess > secret:
            print("哥，大了大了~~~")
        else:
            print("嘿，小了，小了~~~")
        if times > 0:
            print("再试一次吧：", end=" ")
        else:
            print("机会用光咯T_T")
print("游戏结束，不玩啦^_^")

1. 写一个程序，判断给定年份是否为闰年。

temp = input('请输入一个年份：')
while not temp.isdigit():
    temp = input("抱歉，您的输入有误，请输入一个整数：")

year = int(temp)
if year/400 == int(year/400):
    print(temp + ' 是闰年！')
else:
    if (year/4 == int(year/4)) and (year/100 != int(year/100)):
        print(temp + ' 是闰年！')
    else:
        print(temp + ' 不是闰年！')