Python开发 第02课 Python 数据类型

1、Python 变量类型

变量存储在内存中的值。这就意味着在创建变量时会在内存中开辟一个空间。基于变量的数据类型，解释器会分配指定内存，并决定什么数据可以被存储在内存中。因此，变量可以指定不同的数据类型，这些变量可以存储整数，小数或字符。 

1.1 变量赋值

Python 中的变量赋值不需要类型声明。每个变量在内存中创建，都包括变量的标识，名称和数据这些信息。

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。

等号（=）用来给变量赋值。等号（=）运算符左边是一个变量名,等号（=）运算符右边是存储在变量中的值。例如：

#!/usr/bin/python
# -*- coding: UTF-8 -*-
 
counter = 100 # 赋值整型变量
miles = 1000.0 # 浮点型
name = "John" # 字符串

1.2 多个变量赋值

Python允许你同时为多个变量赋值。例如：

a = b = c = 1

以上实例，创建一个整型对象，值为1，三个变量被分配到相同的内存空间上。

您也可以为多个对象指定多个变量。例如：

a, b, c = 1, 2, "john"

以上实例，两个整型对象 1 和 2 分别分配给变量 a 和 b，字符串对象 "john" 分配给变量 c。

1.3 变量定义的规则：

• 变量名只能是 字母、数字或下划线的任意组合
• 变量名的第一个字符不能是数字
• 以下关键字不能声明为变量名
  ['and', 'as', 'assert', 'break', 'class', 'continue', 'def', 'del', 'elif', 'else', 'except', 'exec', 'finally', 'for', 'from', 'global', 'if', 'import', 'in', 'is', 'lambda', 'not', 'or', 'pass', 'print', 'raise', 'return', 'try', 'while', 'with', 'yield']

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2、标准数据类型

Python3 中有六个标准的数据类型：

• 不可变数据（3 个）：Number（数字）、String（字符串）、Tuple（元组）；
• 可变数据（3 个）：List（列表）、Dictionary（字典）、Set（集合）。

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2.1 Number（数字）

数字数据类型用于存储数值。他们是不可改变的数据类型，这意味着改变数字数据类型会分配一个新的对象。像大多数语言一样，数值类型的赋值和计算都是很直观的。当你指定一个值时，Number对象就会被创建：

var1 = 1
var2 = 10

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。

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))
<class 'int'> <class 'float'> <class 'bool'> <class 'complex'>

此外还可以用 isinstance 来判断：

>>>a = 111
>>> isinstance(a, int)
True
>>>

isinstance 和 type 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。

>>> class A:
...     pass
... 
>>> class B(A):
...     pass
... 
>>> isinstance(A(), A)
True
>>> type(A()) == A 
True
>>> isinstance(B(), A)
True
>>> type(B()) == A
False

注意：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。

您也可以使用del语句删除一些对象引用。

del语句的语法是：

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

您可以通过使用del语句删除单个或多个对象。例如：

del var
del var_a, var_b

数值运算

>>>5 + 4  # 加法
9
>>> 4.3 - 2 # 减法
2.3
>>> 3 * 7  # 乘法
21
>>> 2 / 4  # 除法，得到一个浮点数
0.5
>>> 2 // 4 # 除法，得到一个整数
0
>>> 17 % 3 # 取余 
2
>>> 2 ** 5 # 乘方
32

注意：

• 1、Python可以同时为多个变量赋值，如a, b = 1, 2。
• 2、一个变量可以通过赋值指向不同类型的对象。
• 3、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。
• 4、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.	-.6545+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。 

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2.2 String（字符串）

Python中的字符串用单引号 ' 或双引号 " 括起来，同时使用反斜杠  转义特殊字符。

字符串的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 + 是字符串的连接符， 星号 * 表示复制当前字符串，紧跟的数字为复制的次数。实例如下：

#!/usr/bin/python3
 
str = 'Runoob'
 
print (str)          # 输出字符串
print (str[0:-1])    # 输出第一个到倒数第二个的所有字符
print (str[0])       # 输出字符串第一个字符
print (str[2:5])     # 输出从第三个开始到第五个的字符
print (str[2:])      # 输出从第三个开始的后的所有字符
print (str * 2)      # 输出字符串两次
print (str + "TEST") # 连接字符串

执行以上程序会输出如下结果：

Runoob
Runoo
R
noo
noob
RunoobRunoob
RunoobTEST

Python 使用反斜杠()转义特殊字符，如果你不想让反斜杠发生转义，可以在字符串前面添加一个 r，表示原始字符串：

>>> print('Ru
oob')
Ru
oob
>>> print(r'Ru
oob')
Ru
oob
>>> 

另外，反斜杠()可以作为续行符，表示下一行是上一行的延续。也可以使用 """...""" 或者 '''...''' 跨越多行。

注意，Python 没有单独的字符类型，一个字符就是长度为1的字符串。

>>>word = 'Python'
>>> print(word[0], word[5])
P n
>>> print(word[-1], word[-6])
n P

与 C 字符串不同的是，Python 字符串不能被改变。向一个索引位置赋值，比如word[0] = 'm'会导致错误。

注意：

• 1、反斜杠可以用来转义，使用r可以让反斜杠不发生转义。
• 2、字符串可以用+运算符连接在一起，用*运算符重复。
• 3、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。
• 4、Python中的字符串不能改变。

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2.3 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）。

列表是写在方括号 [] 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：

#!/usr/bin/python3
 
list = [ 'abcd', 786 , 2.23, 'runoob', 70.2 ]
tinylist = [123, 'runoob']
 
print (list)            # 输出完整列表
print (list[0])         # 输出列表第一个元素
print (list[1:3])       # 从第二个开始输出到第三个元素
print (list[2:])        # 输出从第三个元素开始的所有元素
print (tinylist * 2)    # 输出两次列表
print (list + tinylist) # 连接列表

以上实例输出结果：

['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']

与Python字符串不一样的是，列表中的元素是可以改变的：

>>>a = [1, 2, 3, 4, 5, 6]
>>> a[0] = 9
>>> a[2:5] = [13, 14, 15]
>>> a
[9, 2, 13, 14, 15, 6]
>>> a[2:5] = []   # 将对应的元素值设置为 [] 
>>> a
[9, 2, 6]

List内置了有很多方法，例如append()、pop()等等，这在后面会讲到。

注意：

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

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2.4 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：

#!/usr/bin/python3
 
tuple = ( 'abcd', 786 , 2.23, 'runoob', 70.2  )
tinytuple = (123, 'runoob')
 
print (tuple)             # 输出完整元组
print (tuple[0])          # 输出元组的第一个元素
print (tuple[1:3])        # 输出从第二个元素开始到第三个元素
print (tuple[2:])         # 输出从第三个元素开始的所有元素
print (tinytuple * 2)     # 输出两次元组
print (tuple + tinytuple) # 连接元组

以上实例输出结果：

('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')

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])
1
>>> print(tup[1:5])
(2, 3, 4, 5)
>>> tup[0] = 11  # 修改元组元素的操作是非法的
Traceback (most recent call last):
  File "<stdin>", line 1, in <module>
TypeError: 'tuple' object does not support item assignment
>>>

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

string、list和tuple都属于sequence（序列）。

注意：

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

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2.5 Set（集合）

集合（set）是由一个或数个形态各异的大小整体组成的，构成集合的事物或对象称作元素或是成员。

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。

创建格式：

parame = {value01,value02,...}
或者
set(value)

#!/usr/bin/python3
 
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(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

以上实例输出结果：

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

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2.6 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。

#!/usr/bin/python3
 
dict = {}
dict['one'] = "1 - 菜鸟教程"
dict[2]     = "2 - 菜鸟工具"
 
tinydict = {'name': 'runoob','code':1, 'site': 'www.runoob.com'}
 
 
print (dict['one'])       # 输出键为 'one' 的值
print (dict[2])           # 输出键为 2 的值
print (tinydict)          # 输出完整的字典
print (tinydict.keys())   # 输出所有键
print (tinydict.values()) # 输出所有值

以上实例输出结果：

1 - 菜鸟教程
2 - 菜鸟工具
{'name': 'runoob', 'code': 1, 'site': 'www.runoob.com'}
dict_keys(['name', 'code', 'site'])
dict_values(['runoob', 1, 'www.runoob.com'])

构造函数 dict() 可以直接从键值对序列中构建字典如下：

>>>dict([('Runoob', 1), ('Google', 2), ('Taobao', 3)])
{'Taobao': 3, 'Runoob': 1, 'Google': 2}
 
>>> {x: x**2 for x in (2, 4, 6)}
{2: 4, 4: 16, 6: 36}
 
>>> dict(Runoob=1, Google=2, Taobao=3)
{'Runoob': 1, 'Google': 2, 'Taobao': 3}

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

注意：

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

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3 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

本文内容来自于老男孩教育Alex老师的博客：https://www.cnblogs.com/alex3714/；经由biyoulin(http://www.cnblogs.com/biyoulin/)整理而成。

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