Python3基礎之基本數據類型概述

本文針對Python3中基本數據類型進行實例介紹,這些對於Python初學者而言是必須掌握的知識,具體內容如下:

首先,Python中的變量不需要聲明。每個變量在使用前都必須賦值,變量賦值以後該變量纔會被創建。在Python中,變量就是變量,它沒有類型,我們所說的“類型”是變量所指的內存中對象的類型。Python 3中有六個標準的數據類型:Numbers(數字),String(字符串),List(列表),Tuple(元組),Sets(集合),Dictionaries(字典)

本文主要先介紹這幾種數據類型的定義和它們之間的聯繫與區別。

一、Numbers

Python 3支持int、float、bool、complex(複數)。數值類型的賦值和計算都是很直觀的,就像大多數語言一樣。內置的type()函數可以用來查詢變量所指的對象類型。

>>> 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'>

數值運算:

>>> 5 + 4 # 加法
9
>>> 4.3 - 2 # 減法
2.3
>>> 3 * 7 # 乘法
21
>>> 2 / 4 # 除法,得到一個浮點數
0.5
>>> 2 // 4 # 除法,得到一個整數
0
>>> 17 % 3 # 取餘 
2
>>> 2 ** 5 # 乘方
32

要點:

1、Python可以同時爲多個變量賦值,如a, b = 1, 2。
2、一個變量通過賦值可以指向不同類型的對象。
3、數值的除法(/)總是返回一個浮點數,要獲取整數使用//操作符。
4、在混合計算時,Pyhton會把整型轉換成爲浮點數。

二、Strings

Python中的字符串str用單引號(‘ ')或雙引號(“ ”)括起來,同時使用反斜槓()轉義特殊字符。

>>> s = 'Yes,he doesn\'t'
>>> print(s, type(s), len(s))
Yes,he doesn't <class 'str'> 14

如果你不想讓反斜槓發生轉義,可以在字符串前面添加一個r,表示原始字符串:

>>> print('C:\some\name')
C:\some
ame
>>> print(r'C:\some\name')
C:\some\name

另外,反斜槓可以作爲續行符,表示下一行是上一行的延續。還可以使用"""…"""或者’’’…’’'跨越多行。

字符串可以使用 + 運算符串連接在一起,或者用 * 運算符重複:

>>> print('str'+'ing', 'my'*3)
string mymymy

Python中的字符串有兩種索引方式,第一種是從左往右,從0開始依次增加;第二種是從右往左,從-1開始依次減少。注意,沒有單獨的字符類型,一個字符就是長度爲1的字符串。

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

還可以對字符串進行切片,獲取一段子串。用冒號分隔兩個索引,形式爲變量[頭下標:尾下標]。截取的範圍是前閉後開的,並且兩個索引都可以省略:

>>> word = 'ilovepython'
>>> word[1:5]
'love'
>>> word[:]
'ilovepython'
>>> word[5:]
'python'
>>> word[-10:-6]
'love'

與C字符串不同的是,Python字符串不能被改變。向一個索引位置賦值,比如word[0] = 'm’會導致錯誤。

要點:

1、反斜槓可以用來轉義,使用r可以讓反斜槓不發生轉義。
2、字符串可以用+運算符連接在一起,用*運算符重複。
3、Python中的字符串有兩種索引方式,從左往右以0開始,從右往左以-1開始。
4、Python中的字符串不能改變。

三、List

List(列表) 是 Python 中使用最頻繁的數據類型。列表是寫在方括號之間、用逗號分隔開的元素列表。列表中元素的類型可以不相同:

>>> a = ['him', 25, 100, 'her'] 
>>> print(a, type(a), len(a))
['him', 25, 100, 'her'] <class 'list'> 4

和字符串一樣,列表同樣可以被索引和切片,列表被切片後返回一個包含所需元素的新列表。詳細的在這裏就不贅述了。

列表還支持串聯操作,使用+操作符:

>>> a = [1, 2, 3, 4, 5]
>>> a + [6, 7, 8]
[1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8]

與Python字符串不同的是,列表中的元素是可以改變的:

>>> 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] = []  # 刪除
>>> a
[9, 2, 6]

List內置了有很多方法,例如append()、pop()等等,這在後面會講到。

要點:

1、List寫在方括號之間,元素用逗號隔開。
2、和字符串一樣,list可以被索引和切片。
3、List可以使用+操作符進行拼接。
4、List中的元素是可以改變的。

四、Tuple

元組(tuple)與列表類似,不同之處在於元組的元素不能修改。元組是寫在小括號之間、用逗號隔開的元素列表。元組中的元素類型也可以不相同:

>>> a = (1991, 2014, 'physics', 'math')
>>> print(a, type(a), len(a))
(1991, 2014, 'physics', 'math') <class 'tuple'> 4

元組與字符串類似,可以被索引且下標索引從0開始,也可以進行截取/切片(看上面,這裏不再贅述)。其實,可以把字符串看作一種特殊的元組。

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

雖然tuple的元素不可改變,但它可以包含可變的對象,比如list列表。
構造包含0個或1個元素的tuple是個特殊的問題,所以有一些額外的語法規則:

tup1 = () # 空元組
tup2 = (20,) # 一個元素,需要在元素後添加逗號

另外,元組也支持用+操作符:

>>> tup1, tup2 = (1, 2, 3), (4, 5, 6)
>>> print(tup1+tup2)
(1, 2, 3, 4, 5, 6)

tring、list和tuple都屬於sequence(序列)。

要點:

1、與字符串一樣,元組的元素不能修改。
2、元組也可以被索引和切片,方法一樣。
3、注意構造包含0或1個元素的元組的特殊語法規則。
4、元組也可以使用+操作符進行拼接。

五、Sets

集合(set)是一個無序不重複元素的集。基本功能是進行成員關係測試和消除重複元素。可以使用大括號或者set()函數創建set集合,注意:創建一個空集合必須用 set() 而不是 { },因爲{ }是用來創建一個空字典。

>>> student = {'Tom', 'Jim', 'Mary', 'Tom', 'Jack', 'Rose'}
>>> print(student)  # 重複的元素被自動去掉
{'Jim', 'Jack', 'Mary', 'Tom', 'Rose'}
>>> 'Rose' in student # membership testing(成員測試)
True
>>> # set可以進行集合運算
... 
>>> a = set('abracadabra')
>>> b = set('alacazam')
>>> a
{'a', 'b', 'c', 'd', 'r'}
>>> a - b   # a和b的差集
{'b', 'd', 'r'}
>>> a | b   # a和b的並集
{'l', 'm', 'a', 'b', 'c', 'd', 'z', 'r'}
>>> a & b   # a和b的交集
{'a', 'c'}
>>> a ^ b   # a和b中不同時存在的元素
{'l', 'm', 'b', 'd', 'z', 'r'}

要點:

1、set集合中的元素不重複,重複了它會自動去掉。
2、set集合可以用大括號或者set()函數創建,但空集合必須使用set()函數創建。
3、set集合可以用來進行成員測試、消除重複元素。

六、Dictionaries

字典(dictionary)是Python中另一個非常有用的內置數據類型。字典是一種映射類型(mapping type),它是一個無序的鍵 : 值對集合。關鍵字必須使用不可變類型,也就是說list和包含可變類型的tuple不能做關鍵字。在同一個字典中,關鍵字還必須互不相同。>>> dic = {} # 創建空字典

>>> tel = {'Jack':1557, 'Tom':1320, 'Rose':1886}
>>> tel
{'Tom': 1320, 'Jack': 1557, 'Rose': 1886}
>>> tel['Jack']  # 主要的操作:通過key查詢
1557
>>> del tel['Rose'] # 刪除一個鍵值對
>>> tel['Mary'] = 4127 # 添加一個鍵值對
>>> tel
{'Tom': 1320, 'Jack': 1557, 'Mary': 4127}
>>> list(tel.keys()) # 返回所有key組成的list
['Tom', 'Jack', 'Mary']
>>> sorted(tel.keys()) # 按key排序
['Jack', 'Mary', 'Tom']
>>> 'Tom' in tel    # 成員測試
True
>>> 'Mary' not in tel # 成員測試
False

構造函數 dict() 直接從鍵值對sequence中構建字典,當然也可以進行推導,如下

>>> dict([('sape', 4139), ('guido', 4127), ('jack', 4098)])
{'jack': 4098, 'sape': 4139, 'guido': 4127}
 
>>> {x: x**2 for x in (2, 4, 6)}
{2: 4, 4: 16, 6: 36}
 
>>> dict(sape=4139, guido=4127, jack=4098)
{'jack': 4098, 'sape': 4139, 'guido': 4127}

另外,字典類型也有一些內置的函數,例如clear()、keys()、values()等。

要點:

1、字典是一種映射類型,它的元素是鍵值對。
2、字典的關鍵字必須爲不可變類型,且不能重複。
3、創建空字典使用{ }
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