Python3 基本数据类型
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。
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/python3
counter = 100 # 整型变量
miles = 1000.0 # 浮点型变量
name = "test" # 字符串
print (counter)
print (miles)
print (name)
运行结果:
100
1000.0
test
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,从后向前赋值,三个变量被赋予相同的数值。
您也可以为多个对象指定多个变量。例如:
a, b, c = 1, 2, "test"
以上实例,两个整型对象 1 和 2 的分配给变量 a 和 b,字符串对象 "test" 分配给变量 c。
标准数据类型
Python3 中常见的数据类型有:
- Number(数字)
- String(字符串)
- bool(布尔类型)
- List(列表)
- Tuple(元组)
- Set(集合)
- Dictionary(字典)
Python3 的六个标准数据类型中:
- 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)。
此外还有一些高级的数据类型,如: 字节数组类型(bytes)。
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。
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:Python3 中,bool 是 int 的子类,True 和 False 可以和数字相加, True==1、False==0 会返回 True,但可以通过 is 来判断类型。
>>> issubclass(bool, int)
True
>>> True==1
True
>>> False==0
True
>>> True+1
2
>>> False+1
1
>>> 1 is True
False
>>> 0 is False
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。
当你指定一个值时,Number 对象就会被创建:
var1 = 1
var2 = 10
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。
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,与之结合的数字为复制的次数。实例如下:
#!/usr/bin/python3
str = 'Hello' # 定义一个字符串变量
print(str) # 打印整个字符串
print(str[0:-1]) # 打印字符串第一个到倒数第二个字符(不包含倒数第一个字符)
print(str[0]) # 打印字符串的第一个字符
print(str[2:5]) # 打印字符串第三到第五个字符(包含第五个字符)
print(str[2:]) # 打印字符串从第三个字符开始到末尾
print(str * 2) # 打印字符串两次
print(str + "TEST") # 打印字符串和"TEST"拼接在一起
运行结果:
Hello
Hell
H
llo
llo
HelloHello
HelloTEST
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('He\llo')
He
llo
>>> print(r'He\llo')
He\llo
>>>
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:
- 反斜杠可以用来转义,使用r可以让反斜杠不发生转义。
- 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。
bool(布尔类型)
布尔类型即 True 或 False。
在 Python 中,True 和 False 都是关键字,表示布尔值。
布尔类型可以用来控制程序的流程,比如判断某个条件是否成立,或者在某个条件满足时执行某段代码。
布尔类型特点:
- 布尔类型只有两个值:True 和 False。
- bool 是 int 的子类,因此布尔值可以被看作整数来使用,其中 True 等价于 1。
- 布尔类型可以和其他数据类型进行比较,比如数字、字符串等。在比较时,Python 会将 True 视为 1,False 视为 0。
- 布尔类型可以和逻辑运算符一起使用,包括 and、or 和 not。这些运算符可以用来组合多个布尔表达式,生成一个新的布尔值。
- 布尔类型也可以被转换成其他数据类型,比如整数、浮点数和字符串。在转换时,True 会被转换成 1,False 会被转换成 0。
- 可以使用 bool() 函数将其他类型的值转换为布尔值。以下值在转换为布尔值时为 False:None、False、零 (0、0.0、0j)、空序列(如 ''、()、[])和空映射(如 {})。其他所有值转换为布尔值时均为 True。
# 布尔类型的值和类型
a = True
b = False
print(type(a)) # <class 'bool'>
print(type(b)) # <class 'bool'>
# 布尔类型的整数表现
print(int(True)) # 1
print(int(False)) # 0
# 使用 bool() 函数进行转换
print(bool(0)) # False
print(bool(42)) # True
print(bool('')) # False
print(bool('Python')) # True
print(bool([])) # False
print(bool([1, 2, 3])) # True
# 布尔逻辑运算
print(True and False) # False
print(True or False) # True
print(not True) # False
# 布尔比较运算
print(5 > 3) # True
print(2 == 2) # True
print(7 < 4) # False
# 布尔值在控制流中的应用
if True:
print("This will always print")
if not False:
print("This will also always print")
x = 10
if x:
print("x is non-zero and thus True in a boolean context")
注意: 在 Python 中,所有非零的数字和非空的字符串、列表、元组等数据类型都被视为 True,只有 0、空字符串、空列表、空元组等被视为 False。因此,在进行布尔类型转换时,需要注意数据类型的真假性。
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, 'hello', 70.2 ] # 定义一个列表
tinylist = [123, 'hello']
print (list) # 打印整个列表
print (list[0]) # 打印列表的第一个元素
print (list[1:3]) # 打印列表第二到第四个元素(不包含第四个元素)
print (list[2:]) # 打印列表从第三个元素开始到末尾
print (tinylist * 2) # 打印tinylist列表两次
print (list + tinylist) # 打印两个列表拼接在一起的结果
运行结果:
['abcd', 786, 2.23, 'hello', 70.2]e1d2
abcd
[786, 2.23]
[2.23, 'hello', 70.2]
[123, 'hello', 123, 'hello']
['abcd', 786, 2.23, 'hello', 70.2, 123, 'hello']
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:
- 列表写在方括号之间,元素用逗号隔开。
- 和字符串一样,列表可以被索引和切片。
- 列表可以使用 + 操作符进行拼接。
- 列表中的元素是可以改变的。
Python 列表截取可以接收第三个参数,参数作用是截取的步长,如果第三个参数为负数表示逆向读取,以下实例用于翻转字符串:
def reverseWords(input):
# 通过空格将字符串分隔符,把各个单词分隔为列表
inputWords = input.split(" ")
# 翻转字符串
# 假设列表 list = [1,2,3,4],
# list[0]=1, list[1]=2 ,而 -1 表示最后一个元素 list[-1]=4 ( 与 list[3]=4 一样)
# inputWords[-1::-1] 有三个参数
# 第一个参数 -1 表示最后一个元素
# 第二个参数为空,表示移动到列表末尾
# 第三个参数为步长,-1 表示逆向
inputWords=inputWords[-1::-1]
# 重新组合字符串
output = ' '.join(inputWords)
return output
if __name__ == "__main__":
input = 'I like Python'
rw = reverseWords(input)
print(rw)
运行结果:
Python like I
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, 'Python3', 70.2 )
tinytuple = (123, 'Python3')
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
运行结果:
('abcd', 786, 2.23, 'Python3', 70.2)
abcd
(786, 2.23)
(2.23, 'Python3', 70.2)
(123, 'Python3', 123, 'Python3')
('abcd', 786, 2.23, 'Python3', 70.2, 123, 'Python3')
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
如果你想创建只有一个元素的元组,需要注意在元素后面添加一个逗号,以区分它是一个元组而不是一个普通的值,这是因为在没有逗号的情况下,Python会将括号解释为数学运算中的括号,而不是元组的表示。
如果不添加逗号,如下所示,它将被解释为一个普通的值而不是元组:
not_a_tuple = (42)
这样的话,not_a_tuple 将是整数类型而不是元组类型。
string、list 和 tuple 都属于 sequence(序列)。
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。
- 4、元组也可以使用 + 操作符进行拼接。
Set(集合)
Python 中的集合(Set)是一种无序、可变的数据类型,用于存储唯一的元素。
集合中的元素不会重复,并且可以进行交集、并集、差集等常见的集合操作。
在 Python 中,集合使用大括号 {} 表示,元素之间用逗号 , 分隔。
另外,也可以使用 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
sites = {'Google', 'Taobao', 'Tom', 'Facebook', 'Zhihu', 'Baidu'}
print(sites) # 输出集合,重复的元素被自动去掉
# 成员测试
if 'Tom' in sites :
print('Tom在集合中')
else :
print('Tom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
运行结果:
{'Tom', 'Baidu', 'Taobao', 'Google', 'Facebook', 'Zhihu'}
Tom在集合中
{'b', 'd', 'a', 'c', 'r'}
{'r', 'b', 'd'}
{'b', 'a', 'd', 'l', 'm', 'z', 'c', 'r'}
{'c', 'a'}
{'m', 'd', 'r', 'b', 'z', 'l'}
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) 的集合。
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 - Python3教程"
dict[2] = "2 - Web开发"
tinydict = {'name': 'Tom','code':1, 'site': 'www.baidu.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
运行结果:
1 - Python3教程
2 - Web开发
{'name': 'Tom', 'code': 1, 'site': 'www.baidu.com'}
dict_keys(['name', 'code', 'site'])
dict_values(['Tom', 1, 'www.baidu.com'])
构造函数 dict() 可以直接从键值对序列中构建字典如下:
>>> dict([('Tom', 1), ('Google', 2), ('Taobao', 3)])
{'Tom': 1, 'Google': 2, 'Taobao': 3}
>>> {x: x**2 for x in (2, 4, 6)}
{2: 4, 4: 16, 6: 36}
>>> dict(Tom=1, Google=2, Taobao=3)
{'Tom': 1, 'Google': 2, 'Taobao': 3}
{x: x**2 for x in (2, 4, 6)} 该代码使用的是字典推导式。
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 {}。
bytes 类型
在 Python3 中,bytes 类型表示的是不可变的二进制序列(byte sequence)。
与字符串类型不同的是,bytes 类型中的元素是整数值(0 到 255 之间的整数),而不是 Unicode 字符。
bytes 类型通常用于处理二进制数据,比如图像文件、音频文件、视频文件等等。在网络编程中,也经常使用 bytes 类型来传输二进制数据。
创建 bytes 对象的方式有多种,最常见的方式是使用 b 前缀:
此外,也可以使用 bytes() 函数将其他类型的对象转换为 bytes 类型。bytes() 函数的第一个参数是要转换的对象,第二个参数是编码方式,如果省略第二个参数,则默认使用 UTF-8 编码:
x = bytes("hello", encoding="utf-8")
与字符串类型类似,bytes 类型也支持许多操作和方法,如切片、拼接、查找、替换等等。同时,由于 bytes 类型是不可变的,因此在进行修改操作时需要创建一个新的 bytes 对象。例如:
x = b"hello"
y = x[1:3] # 切片操作,得到 b"el"
z = x + b"world" # 拼接操作,得到 b"helloworld"
需要注意的是,bytes 类型中的元素是整数值,因此在进行比较操作时需要使用相应的整数值。例如:
x = b"hello"
if x[0] == ord("h"):
print("The first element is 'h'")
其中 ord() 函数用于将字符转换为相应的整数值。
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,在下一章节 Python3 数据类型转换 会具体介绍。
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 (key, value)元组序列。 |
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 |
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