Python数据类型详解

柔光的暖阳◎ 2022-06-08 04:13 195阅读 0赞

# Python数据类型详解 #

python的数据类型有：  
**整数**  
**浮点数**  
**字符串**  
**布尔值**  
**列表**  
**元组**  
**字典**  
**集合**  
**空值**

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## 1、整数 ##

Python可以处理任意大小的整数，当然包括负整数，在程序中的表示方法和数学上的写法一模一样，例如：1，100，-8080，0，等等。

计算机由于使用二进制，所以，有时候用十六进制表示整数比较方便，十六进制用0x前缀和0-9，a-f表示，例如：0xff00，0xa5b4c3d2，等等。

## 2、浮点数 ##

浮点数也就是小数，之所以称为浮点数，是因为按照科学记数法表示时，一个浮点数的小数点位置是可变的，比如，1.23x109和12.3x108是完全相等的。浮点数可以用数学写法，如1.23，3.14，-9.01，等等。但是对于很大或很小的浮点数，就必须用科学计数法表示，把10用e替代，1.23x109就是1.23e9，或者12.3e8，0.000012可以写成1.2e-5，等等。

整数和浮点数在计算机内部存储的方式是不同的，整数运算永远是精确的（除法难道也是精确的？是的！），而浮点数运算则可能会有四舍五入的误差。

## 3、数字操作 ##

### 3.1 数字类型转换 ###

> 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  
> chr(x) 将一个整数转换为一个字符  
> unichr(x) 将一个整数转换为Unicode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

### 3.2 数学函数 ###

> abs(x) 返回数字的绝对值，如abs(-10) 返回 10  
> ceil(x) 返回数字的上入整数，如math.ceil(4.1) 返回 5  
> cmp(x, y) 如果 x < y 返回 -1, 如果 x == y 返回 0, 如果 x > y 返回 1  
> exp(x) 返回e的x次幂(ex),如math.exp(1) 返回2.718281828459045  
> fabs(x) 返回数字的绝对值，如math.fabs(-10) 返回10.0  
> floor(x) 返回数字的下舍整数，如math.floor(4.9)返回 4  
> log(x) 如math.log(math.e)返回1.0,math.log(100,10)返回2.0  
> log10(x) 返回以10为基数的x的对数，如math.log10(100)返回 2.0  
> max(x1, x2,…) 返回给定参数的最大值，参数可以为序列。  
> min(x1, x2,…) 返回给定参数的最小值，参数可以为序列。  
> modf(x) 返回x的整数部分与小数部分，两部分的数值符号与x相同，整数部分以浮点型表示。  
> pow(x, y) x\*\*y 运算后的值。  
> round(x \[,n\]) 返回浮点数x的四舍五入值，如给出n值，则代表舍入到小数点后的位数。  
> sqrt(x) 返回数字x的平方根，数字可以为负数，返回类型为实数，如math.sqrt(4)返回 2+0j

## 4、字符串 ##

字符串是以单引号`'`或双引号`"`括起来的任意文本。比如`'abc'`，`"xyz"`等等。请注意，`''`或`""`本身只是一种表示方式，不是字符串的一部分，因此，字符串`'abc'`只有`a`，`b`，`c`这3个字符。如果`'`本身也是一个字符，那就可以用`""`括起来，比如`"I'm OK"`包含的字符是`I`，`'`，`m`，空格，`O`，`K`这6个字符。

利用三引号`'''`，表示多行的字符串，可以在三引号中自由的使用单引号和双引号，例如：

>     str='''this's string
>     this is pythod string
>     this is string'''

如果字符串内部既包含`'`又包含`"`怎么办？可以用转义字符`\`来标识，比如：  
`'I\'m \"OK\"!'`

表示的字符串内容是：  
`I'm "OK"!`

转义字符`\`可以转义很多字符，比如`\n`表示换行，`\t`表示制表符，字符`\`本身也要转义，所以`\\`表示的字符就是`\`，可以在Python的交互式命令行用print()打印字符串看看：

>     >>>print('I\'m ok.')
>      I'm ok.
>     print('I\'m learning\nPython.')
>     I'm learning
>     Python.
>     print('\\\n\\')
>     \
>     \

如果字符串里面有很多字符都需要转义，就需要加很多`\`，为了简化，Python还允许用`r''`表示`''`内部的字符串默认不转义，可以自己试试：

>     >>> print('\\\t\\')
>      \       \
>      >>> print(r'\\\t\\')
>      \\\t\\

如果字符串内部有很多换行，用`\n`写在一行里不好阅读，为了简化，Python允许用`'''...'''`的格式表示多行内容，可以自己试试：

>     print('''line1
>     ... line2
>     ... line3''')
>     line1
>     line2
>     line3

## 4、布尔值 ##

布尔值和布尔代数的表示完全一致，一个布尔值只有True、False两种值，要么是True，要么是False，在Python中，可以直接用True、False表示布尔值（请注意大小写）。

## 5、列表 ##

list是Python内置的一种数据类型。list是一种有序的集合，可以随时添加和删除其中的元素。  
list用\[ \]符号表示。

### 5.1 初始化列表 ###

list里面的元素的数据类型可以不同，也可以是另外一个列表。

> 例如：  
> list=\[‘physics’, ‘chemistry’, 1997, 2000\];  
> nums=\[1, 3, 5, 7, 8, 13, 20\];

### 5.2 访问列表中的值 ###

用索引来访问list中每一个位置的元素，记得索引是从0开始的：

> ”nums\[0\]: 1”  
> print “nums\[0\]:”, nums\[0\]  
> ”nums\[2:5\]: \[5, 7, 8\] 从下标为2的元素切割到下标为5的元素，但不包含下标为5的元素”  
> print “nums\[2:5\]:”, nums\[2:5\]  
> ”nums\[1:\]: \[3, 5, 7, 8, 13, 20\] 从下标为1切割到最后一个元素”  
> print “nums\[1:\]:”, nums\[1:\]  
> ”nums\[:-3\]: \[1, 3, 5, 7\] 从最开始的元素一直切割到倒数第3个元素，但不包含倒数第三个元素”  
> print “nums\[:-3\]:”, nums\[:-3\]  
> ”nums\[:\]: \[1, 3, 5, 7, 8, 13, 20\] 返回所有元素”  
> print “nums\[:\]:”, nums\[:\]

当索引超出了范围时，Python会报一个IndexError错误，所以，要确保索引不要越界，记得最后一个元素的索引是len(classmates) - 1。

如果要取最后一个元素，除了计算索引位置外，还可以用-1做索引，直接获取最后一个元素，以此类推，-2表示倒数第2个元素、-3表示倒数第3个元素。

### 5.3 更新列表 ###

要把某个元素替换成别的元素，可以直接赋值给对应的索引位置

> nums\[0\]=”ljq”;  
> print nums\[0\];

### 5.4 删除列表元素 ###

del nums\[i\],其中i是索引位置

> del nums\[0\];  
> ”nums\[:\]: \[3, 5, 7, 8, 13, 20\]”  
> print “nums\[:\]:”, nums\[:\];

或者用pop(i)方法，其中i是索引位置,直接调用pop()函数，会删除list末尾的元素。

> nums.pop(0)  
> ”nums\[:\]: \[3, 5, 7, 8, 13, 20\]”  
> print “nums\[:\]:”, nums\[:\];

### 5.5 列表运算 ###

<table> 
 <thead> 
  <tr> 
   <th>python表达式</th> 
   <th>结果</th> 
   <th>描述</th> 
  </tr> 
 </thead> 
 <tbody> 
  <tr> 
   <td>len([1,2,3])</td> 
   <td>3</td> 
   <td>计算元素个数</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>[1,2,3]+(4,5,6]</td> 
   <td>[1,2,3,4,5,6]</td> 
   <td>连接</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>[‘hi!’]*4</td> 
   <td>[‘hi!’,’hi!’,’hi!’,’hi!’]</td> 
   <td>复制</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>3 in [1,2,3]</td> 
   <td>True</td> 
   <td>元素是否存在</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>for x in [1,2,3] print x</td> 
   <td>1 2 3</td> 
   <td>迭代</td> 
  </tr> 
 </tbody> 
</table>

### 5.6 列表函数 ###

> list.append(obj) 在列表末尾添加新的对象  
> list.count(obj) 统计某个元素在列表中出现的次数  
> list.extend(seq) 在列表末尾一次性追加另一个序列中的多个值(用新列表扩展原来的列表)  
> list.index(obj) 从列表中找出某个值第一个匹配项的索引位置，索引从0开始  
> list.insert(index, obj) 将对象插入列表  
> list.pop(i) 移除列表中的一个元素(默认最后一个元素)，并且返回该元素的值  
> list.remove(obj) 移除列表中某个值的第一个匹配项  
> list.reverse() 反向列表中元素，倒转  
> list.sort(\[func\]) 对原列表进行排序

# 6、元组 #

Python的元组tuple与列表类似，不同之处在于元组的元素不能修改；  
tuple用( )符号表示。  
tuple创建很简单，只需要在括号中添加元素，并使用逗号(,)隔开即可，例如：

> tup1 = (‘physics’, ‘chemistry’, 1997, 2000);  
> tup2 = (1, 2, 3, 4, 5 );  
> tup3 = “a”, “b”, “c”, “d”;

创建空元组，例如：tup = ();  
元组中只有一个元素时，需要在元素后面添加逗号，例如：tup1 = (50,);  
元组与列表类似，下标索引从0开始，可以进行截取，组合等。

现在，tup1 这个tuple不能变了，它也没有append()，insert()这样的方法。其他获取元素的方法和list是一样的，你可以正常地使用tup1 \[0\]，tup1 \[-1\]，但不能赋值成另外的元素。  
不可变的tuple有什么意义？因为tuple不可变，所以代码更安全。如果可能，能用tuple代替list就尽量用tuple。

### 6.1 元组函数 ###

> cmp(tuple1, tuple2) 比较两个元组元素。  
> len(tuple) 计算元组元素个数。  
> max(tuple) 返回元组中元素最大值。  
> min(tuple) 返回元组中元素最小值。  
> tuple(seq) 将列表转换为元组。

## 7、字典 ##

Python内置了字典：dict的支持，dict全称dictionary，在其他语言中也称为map，使用键-值（key-value）存储，具有极快的查找速度。  
dict用\{ \}符号表示。  
列表是有序的对象结合，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。  
为什么dict查找速度这么快？因为dict的实现原理和查字典是一样的。假设字典包含了1万个汉字，我们要查某一个字，一个办法是把字典从第一页往后翻，直到找到我们想要的字为止，这种方法就是在list中查找元素的方法，list越大，查找越慢。  
第二种方法是先在字典的索引表里（比如部首表）查这个字对应的页码，然后直接翻到该页，找到这个字。无论找哪个字，这种查找速度都非常快，不会随着字典大小的增加而变慢。dict就是第二种实现方式。

### 7.1 初始化字典 ###

初始化基本语法如下：

> dict = \{‘Alice’: ‘2341’, ‘Beth’: ‘9102’, ‘Cecil’: ‘3258’\};  
> dict1 = \{ ‘abc’: 456 \};  
> dict2 = \{ ‘abc’: 123, 98.6: 37 \};

把数据放入dict的方法，除了初始化时指定外，还可以通过key放入：

> d\[‘Adam’\] = 67  
> print d\[‘Adam’\]  
> 67

由于一个key只能对应一个value，所以，多次对一个key放入value，后面的值会把前面的值冲掉。

### 7.2 访问字典里的值 ###

> d= \{‘name’: ‘Zara’, ‘age’: 7, ‘class’: ‘First’\};  
> print “d\[‘name’\]: “, d\[‘name’\];  
> print “d\[‘age’\]: “, d\[‘age’\];

如果key不存在，dict就会报错

> d\[‘Thomas’\]  
> Traceback (most recent call last):  
> File “”, line 1, in  
> KeyError: ‘Thomas’

要避免key不存在的错误，有两种办法，一是通过in判断key是否存在：

> ‘Thomas’ in d  
> False

二是通过dict提供的get方法，如果key不存在，可以返回None，或者自己指定的value：

> d.get(‘Thomas’)  
> d.get(‘Thomas’, -1)  
> \-1

注意：返回None的时候Python的交互式命令行不显示结果。

## 8、集合 ##

set和dict类似，也是一组key的集合，但不存储value。是一个无序不重复元素集，由于key不能重复，所以，在set中，没有重复的key。  
set用\{ \}符号表示。

### 8.1集合初始化 ###

> s1=set(‘boy’)  
> s2=set(\[‘y’, ‘b’, ‘o’\])

重复元素在set中自动被过滤：

> s = set(\[1, 1, 2, 2, 3, 3\])  
> s  
> \{1, 2, 3\}

### 8.2集合添加、删除 ###

python 集合的添加有两种常用方法，分别是add和update。  
集合add方法：是把要传入的元素做为一个整个添加到集合中，例如：

> s = set(‘boy’)  
> s.add(‘python’)  
> s  
> set(\[‘y’, ‘python’, ‘b’, ‘o’\])

集合update方法：是把要传入的元素拆分，做为个体传入到集合中，例如：

> a = set(‘boy’)  
> a.update(‘python’)  
> a  
> set(\[‘b’, ‘h’, ‘o’, ‘n’, ‘p’, ‘t’, ‘y’\])

集合删除操作方法：remove

> a=set(\[‘y’, ‘python’, ‘b’, ‘o’\])  
> a.remove(‘python’)  
> a  
> set(\[‘y’, ‘b’, ‘o’\])

### 8.3集合数学运算 ###

假定：

> x = set(‘spam’)  
> y = set(\[‘h’,’a’,’m’\])

<table> 
 <thead> 
  <tr> 
   <th>python表达式</th> 
   <th>结果</th> 
   <th>描述</th> 
  </tr> 
 </thead> 
 <tbody> 
  <tr> 
   <td>x-y</td> 
   <td>{’s’,’p’}</td> 
   <td>差集，相对补集</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>x &amp; y</td> 
   <td>{‘m’, ‘a’}</td> 
   <td>交集</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>x|y</td> 
   <td>{’s’, ‘p’, ‘m’, ‘h’, ‘a’}</td> 
   <td>合集、并集</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>x!=y</td> 
   <td>True</td> 
   <td>不等于</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>x==y</td> 
   <td>False</td> 
   <td>等于</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>‘h’ in y</td> 
   <td>True</td> 
   <td>是成员关系</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>‘h’ not in y</td> 
   <td>False</td> 
   <td>不是成员关系</td> 
  </tr> 
 </tbody> 
</table>

## 9、空值 ##

空值是Python里一个特殊的值，用None表示。None不能理解为0，因为0是有意义的，而None是一个特殊的空值。

## 10 、可变数据类型和不可变数据类型 ##

python可变数据类型：列表list\[ \]、字典dict\{ \}、集合set\{\}  
python不可变数据类型：整数、浮点数、布尔值、字符串str’ ‘、元组tuple()。