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Python3 基本数据类型-2

lty
lty
2024-12-14 / 0 评论 / 1 点赞 / 12 阅读 / 0 字

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:

counter = 100          # 整型变量
miles   = 1000.0       # 浮点型变量
name    = "runoob"     # 字符串

print (counter)
print (miles)
print (name)

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, "runoob"
print(a, b, c)

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 "runoob" 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))

此外还可以用 isinstance 来判断:

a = 111
print(isinstance(a, int))
a = 111
print(isinstance(a, str))

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):  # B继承A
    pass

t = isinstance(A(), A)
print(t) #true

print(type(A()) == A) #true

t2 = isinstance(B(), A) #true
print(t2)

type(B()) == A
print(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。

print(issubclass(bool, int)) # True
print(True == 1) # True
print(False == 0) # True
print(True + 1) # 2
print(False + 1) # 1
print(1 is True) # False
print(0 is False) # False
print(type(0) is int) # True
print(type(0) == int) # True

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

示例:

var1 = 10
var2 = 20
print(var1)
print(var2)
del var1
try :
    print(var1) # 此刻会报错,因为var1已经被删除了
except NameError :
    print("var1已经被删除了")
print(var2)

数值运算

print(5 + 4)  # 加法
print(4.3 - 2) # 减法
print(3 * 7)  # 乘法
print(2 / 4)  # 除法,得到一个浮点数
print(2 // 4) # 除法,得到一个整数
print(17 % 3) # 取余 
print(2 ** 5) # 乘方

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

str = 'Runoob'  # 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

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\noob')
print(r'Ru\noob')

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。

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 FalseNoneFalse、零 (00.00j)、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(None))         # False
print(bool(False))         # 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
print(not False)        # True

# 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

t = ['a','b','c','d','e']
print(t[1:3]) # Output: ['b', 'c'] 包头不包尾
print(t[3:]) # Output: ['d', 'e']
print(t[:4]) # Output: ['a', 'b', 'c', 'd']  包头不包尾
print(t[:]) # Output: ['a', 'b', 'c', 'd', 'e']

加号 + 是列表连接运算符,星号 * 是重复操作。如下实例:

list = [ 'abcd', 786 , 2.23, 'qtds', 70.2 ]  # 定义一个列表
tinylist = [123, 'qtds']

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)包头不包尾
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

以上实例输出结果:

['abcd', 786, 2.23, 'qtds', 70.2]
abcd
[786, 2.23]
[2.23, 'qtds', 70.2]
[123, 'qtds', 123, 'qtds']
['abcd', 786, 2.23, 'qtds', 70.2, 123, 'qtds']

与Python字符串不一样的是,列表中的元素是可以改变的:

list = [ 'abcd', 786 , 2.23, 'qtds', 70.2 ]  # 定义一个列
print (list[0])            # 打印第一个元素 abcd
list[0] = 888             # 修改第一个元素的值为 888
print (list[0])            # 打印第一个元素 888

List 内置了有很多方法,例如 append()、pop() 等等。

注意:

  • 1、列表写在方括号之间,元素用逗号隔开。

  • 2、和字符串一样,列表可以被索引和切片。

  • 3、列表可以使用 + 操作符进行拼接。

  • 4、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,以下实例在索引 1 到索引 4 的位置并设置为步长为 2(间隔一个位置)来截取字符串:

list = [ 'a', 'b', 'c', 'd', 'e', 'f' ]
print(list[0::2]) #从头至尾,步幅为2

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__": 
    param = input('请输入需要翻转的字符串:')
    rw = reverseWords(param) 
    print(rw)

输出结果为:

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:

tuple = ( 'abcd', 786 , 2.23, 'qtds', 70.2  )
tinytuple = (123, 'qtds')

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, 'qtds', 70.2)
abcd
(786, 2.23)
(2.23, 'qtds', 70.2)
(123, 'qtds', 123, 'qtds')
('abcd', 786, 2.23, 'qtds', 70.2, 123, 'qtds')

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) # 定义元组
print(tup[0])  # 输出元组的第一个元素 1
print(tup[1:5])  # 输出元组的第二个到第四个元素 (2, 3, 4, 5)
tup[0] = 11  # 修改元组元素的操作是非法的

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

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。

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list而不是元组:

list = [1, 2, 3, 4, 5]  # 列表
tup3 = (list,)  # 元组中包含一个列表 
print(tup3)  # 输出:((1, 2, 3, 4, 5),)
list[0] = 'a'  # 修改列表元素
print(tup3)  # 输出:(('a', 2, 3, 4, 5),)
print(type(tup3)) # 输出:<class 'tuple'> 如果 tup3 = (list)  则输出:<class 'list'>

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。

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:

set1 = {'value01','value02',...} # set集合创建方式一
print(set1)
set2 = set('hello world') # set集合创建方式二 放字符串,如果放两个字符串会报错
print(set2)
param1 = ('t1','t2','t3') # 元组
set3 = set(param1) # 集合创建方式二 放元组,放不了list集合
print(set3)

示例:

sites = {'Google', 'Taobao', 'Runoob', 'Facebook', 'Zhihu', 'Baidu'}

print(sites)   # 输出集合,重复的元素被自动去掉

# 成员测试
if 'Runoob' in sites :
    print('Runoob 在集合中')
else :
    print('Runoob 不在集合中')


# set或者frozenset可以进行集合运算 ,set 是可变的,frozenset 是不可变的
a = set('abracadabra')
b = set('alacazam')

print(a)

print(a - b)     # a 和 b 的差集 (即在 a 中的元素,但不在 b 中)

print(a | b)     # a 和 b 的并集 (即在 a 或 b 中的所有元素)

print(a & b)     # a 和 b 的交集 (即同时在 a 和 b 中的元素)

print(a ^ b)     # a 和 b 中不同时存在的元素

以上实例输出结果:

{'Baidu', 'Google', 'Runoob', 'Facebook', 'Taobao', 'Zhihu'}
Runoob 在集合中
{'d', 'c', 'r', 'a', 'b'}
{'d', 'r', 'b'}
{'d', 'c', 'r', 'l', 'a', 'z', 'm', 'b'}
{'c', 'a'}
{'d', 'r', 'l', 'z', 'm', 'b'}

以下是我通过gpt问了一下set和frozenset区别

特性

set

frozenset

可变性

可变,可以修改集合(添加/删除元素)

不可变,不能修改集合内容

作为字典键/集合元素

不能作为字典键或集合元素

可以作为字典键或集合元素

常用操作

add()remove()discard()clear()

不支持修改,支持集合运算(并集、交集等)

性能

更灵活,适合需要修改的场景

更加高效,适合不可变集合的场景

Dictionary(字典)

字典(dictionary)是Python中另一个非常有用的内置数据类型,类似于java里面的Map集合也都是键值对存储

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。类似于java中Map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。

dict = {}
dict['one'] = "1 - 齐天大圣"
dict[2]     = "2 - 二郎真君"

tinydict = {'name': 'bayuexunying','code':1, 'site': 'bayuexunying.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 - 齐天大圣
2 - 二郎真君
{'name': 'bayuexunying', 'code': 1, 'site': 'bayuexunying.com'}
dict_keys(['name', 'code', 'site'])
dict_values(['bayuexunying', 1, 'bayuexunying.com'])

构造函数 dict() 可以直接从键值对序列中构建字典如下

d1 = dict([('success', 1), ('fail', 2), ('null', 3)])
print(d1)
d2 = {x: x**2 for x in (2, 4, 6)} #字典推导式
print(d2)
d3 = dict(huawei=1, xiaomi=2, meizu=3)
print(d3)

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 { }

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:

x = b"hello" #输出b'hello'

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:

s1 = "hello" # 定义一个字符串
b1 = bytes(s1, encoding="utf-8") # 将字符串转换为字节
print(b1) # 输出字节
print(type(b1))  # 输出字节类型

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"
print(y)
z = x + b"world"  # 拼接操作,得到 b"helloworld"
print(z)

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"
print('x[0] = ' + str(ord("h")))
print('ord("h") = ' + str(ord("h"))) #Python 不允许直接将字符串与整数连接,因此会抛出 TypeError: can only concatenate str (not "int") to str 错误。
if x[0] == ord("h"):  #ord("h") 返回字符 'h' 的 Unicode 码点值,ASCII 值也是 104。所以 ord("h") 结果是 104。
    print("第一个元素是h")

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