Python基本数据类型介绍

Python

解释

• Python是一种高级编程语言，以其简洁、易读和易用而闻名。它是一种通用的、解释型的编程语言，适用于广泛的应用领域，包括软件开发、数据分析、人工智能等。
• python是一种解释型，面向对象、动态数据类型的高级程序设计语言，是一门开源免费的脚本编程语言。
• 2020.1.1，停止Python2的更新。

特点

• 简洁易读：Python采用清晰简洁的语法，使得代码易于阅读和理解。它使用缩进来表示代码块，而不是依赖于大括号，使得代码更具可读性。
• 丰富的库和框架：Python拥有大量的标准库和第三方库，涵盖了各种领域的功能，例如Web开发、科学计算、数据分析等。这些库和框架可以帮助开发者快速构建应用程序。
• 跨平台性：Python可以在多个操作系统上运行，包括Windows、Linux和MacOS等。这使得开发者可以轻松地在不同平台上部署和运行Python程序。
• 动态类型：Python是一种动态类型语言，不需要提前声明变量类型。这简化了代码的编写和维护，并提供了更大的灵活性。
• 广泛的应用领域：Python被广泛应用于各个领域，包括Web开发、数据分析、人工智能、科学计算、自动化脚本等。它被许多大型公司和组织采用，如Google、Facebook、Netflix等。
• 强大的社区支持：Python拥有庞大的开发者社区，提供了丰富的教程、文档和开源项目。开发者可以从社区中获取帮助、分享经验，并使用已经开发的工具和库。

Python基本数据类型

变量

在Python中，变量是用来存储和操作数据的标识符。可以把变量看作是一个容器，用来存储值或者引用其他对象。

在Python中，变量的使用有以下几个特点：

• 变量命名：变量名是用来标识变量的名称。它可以由字母、数字和下划线组成，但必须以字母或下划线开头。变量名区分大小写，例如"count"和"Count"是不同的变量名。
• 变量赋值：使用赋值运算符（=）将一个值赋给一个变量。例如，可以使用语句x = 5将整数值5赋给变量x。变量的赋值不需要类型申明；每个变量在使用前必须赋值。
• 动态类型：Python是一种动态类型语言，这意味着变量的类型是根据赋给它的值自动推断的。同一个变量在不同的上下文中可以引用不同类型的对象。
• 变量引用：变量可以引用各种对象，如整数、浮点数、字符串、列表、函数等。通过变量名，可以访问和操作变量引用的对象。

# 变量赋值
x = 5
name = 'Alice'
pi = 3.14

# 使用变量
print(x)  # 输出：5
print('Hello, ' + name)  # 输出：Hello, Alice
radius = 2.5
area = pi * radius ** 2
print('圆的面积为:', area)  # 输出：圆的面积为: 19.625

# 变量类型推断
x = 10  # x是整数类型
x = 'Hello'  # x变为字符串类型
x = [1, 2, 3]  # x变为列表类型

# 多个变量赋值
a = b = c = 0
print(a, b, c)  # 输出：0 0 0

标准数据类型

数字Number

• Python支持四种数字类型，分别是int整型（早期版本还分int和long，从Python3开始合到一起都是int型，可以表示任意整数）、float浮点型、complex复数、bool型；
• 数字是不可改变的数据类型，这意味着改变数据类型会分配一个新的对象；

# 整数
x = 5
y = -10
z = 0

# 浮点数
pi = 3.14
radius = 2.5

# 复数
a = 2 + 3j
b = -1j

# 布尔值
is_valid = True
is_greater = x > y

# 数值计算和操作
print(x + y)  # 输出：-5
print(pi * radius ** 2)  # 输出：19.625
print(a.real)  # 输出：2.0
print(b.imag)  # 输出：-1.0
print(not is_valid)  # 输出：False

# 数值转换
x_str = '10'
x_int = int(x_str)
y_float = float(y)
z_complex = complex(x, y)

字符串String

• 在Python中，字符串（str）是一种表示文本数据的数据类型。字符串由一系列字符组成，可以包含字母、数字、符号和空格等内容。
• 在Python中，字符串可以使用单引号（''）或双引号（""）括起来。
• 反斜杠用来转义，使用 r 可以让反斜杠不发生转义；print(r'this is a line with\n') 。
• 字符串可以用 + 运算符连接在一起，用 * 运算符重复。
• 字符串属于不可改变数据类型，但可以通过切片和拼接等操作来生成新的字符串。
• Python 没有单独的字符类型，一个字符就是长度为 1 的字符串。

name = 'Alice'
message = "Hello, world!"
sentence = "I'm learning Python."

print(name)      # 输出：Alice
print(message)   # 输出：Hello, world!
print(sentence)  # 输出：I'm learning Python.

• 字符串的拼接：用+号将两个字符串拼接在一起。

greeting = "Hello"
name = "Alice"
message = greeting + ", " + name
print(message)  # 输出：Hello, Alice

• 切片（Slicing）：可以使用切片操作符（[:]）获取字符串的子串。

sentence = "I'm learning Python."
print(sentence[2:9])  # 输出：m learn

• 索引（Indexing）：可以使用索引操作符（[]）获取字符串中特定位置的字符。

word = "Python"
print(word[0])    # 输出：P
print(word[-1])   # 输出：n
print(word[2:4])  # 输出：th

• 长度获取：可以使用内置函数len()获取字符串的长度。

sentence = "I'm learning Python."
words = sentence.split()  # 按空格分割字符串
print(words)                    # 输出：["I'm", 'learning', 'Python.']
print(sentence.upper())         # 输出："I'M LEARNING PYTHON."
print(sentence.lower())         # 输出："i'm learning python."
print(sentence.replace('Python', 'Java'))  # 输出："I'm learning Java."

列表List

• 列表是python中使用最频繁的数据类型。
• 在Python中，列表（list）是一种有序 、可变 、可重复的数据类型，用于存储多个值。列表可以包含任意类型的元素，包括整数、浮点数、字符串、布尔值、甚至其他列表等。
• 列表使用方括号（[]）来表示，其中的元素使用逗号（,）分隔。

numbers = [1, 2, 3, 4, 5]
names = ['Alice', 'Bob', 'Charlie']
mixed = [1, 'Hello', True, 3.14]
nested = [[1, 2], [3, 4, 5], [6, 7, 8, 9]]
empty = []

• 访问元素 ：可以使用索引操作符（[]）来访问列表中的元素。索引从0开始，负数索引表示从列表末尾开始倒数。

numbers = [1, 2, 3, 4, 5]
print(numbers[0])     # 输出：1
print(numbers[-1])    # 输出：5
print(numbers[2:4])   # 输出：[3, 4]

• 修改元素 ：由于列表是可变的，可以通过索引操作符（[]）来修改列表中的元素。

numbers = [1, 2, 3, 4, 5]
numbers[0] = 10
print(numbers)  # 输出：[10, 2, 3, 4, 5]

• 添加元素 ：可以使用append()方法向列表末尾添加新元素，或使用拼接操作符（+）将两个列表合并。

numbers = [1, 2, 3]
numbers.append(4)
print(numbers)  # 输出：[1, 2, 3, 4]

names1 = ['Alice', 'Bob']
names2 = ['Charlie', 'Dave']
combined = names1 + names2
print(combined)  # 输出：['Alice', 'Bob', 'Charlie', 'Dave']

• 删除元素 ：可以使用del语句或remove()方法删除列表中的元素。

numbers = [1, 2, 3, 4, 5]
del numbers[2]
print(numbers)  # 输出：[1, 2, 4]

names = ['Alice', 'Bob', 'Charlie']
names.remove('Bob')
print(names)  # 输出：['Alice', 'Charlie']

• 列表长度 ：可以使用内置函数len()获取列表的长度（即元素个数）。

numbers = [1, 2, 3, 4, 5]
print(len(numbers))  # 输出：5

• 列表还有许多其他的方法和操作，如排序、插入元素、统计元素出现次数等

元组Tuple

• 在Python中，元组（tuple）是一种有序 、不可变 的数据类型，用于存储多个值。元组与列表相似，但不同之处在于元组的元素不可修改。元组使用圆括号（()）来表示，其中的元素使用逗号（,）分隔。

coordinates = (3, 4)
colors = ('red', 'green', 'blue')
mixed = (1, 'Hello', True, 3.14)
nested = ((1, 2), (3, 4, 5), (6, 7, 8, 9))
empty = ()

• 访问元素 ：可以使用索引操作符（[]）来访问元组中的元素，索引从0开始。

coordinates = (3, 4)
print(coordinates[0])  # 输出：3
print(coordinates[1])  # 输出：4

• 元组不可变：元组的元素是不可变的，即不能修改元组中的元素。如果尝试修改元组的元素，将会引发TypeError错误。

coordinates = (3, 4)
coordinates[0] = 10  # TypeError: 'tuple' object does not support item assignment

• 解包元组：可以将元组的元素解包到多个变量中。

coordinates = (3, 4)
x, y = coordinates
print(x)  # 输出：3
print(y)  # 输出：4

• 元组的长度和元素个数：可以使用内置函数len()获取元组的长度（即元素个数）。

colors = ('red', 'green', 'blue')
print(len(colors))  # 输出：3

集合Set

• 在Python中，集合（set）是一种无序且不重复的数据集合。集合中的元素不会按照特定的顺序排列，而且集合中不允许存在重复的元素。集合使用大括号（{}）或者使用set()函数来创建。
• 集合属于可变数据类型。

fruits = {'apple', 'banana', 'orange'}
numbers = set([1, 2, 3, 4, 5])
empty = set()

• 去重：集合中的元素不会重复，如果尝试添加重复的元素，集合会自动去重。

fruits = {'apple', 'banana', 'orange', 'apple'}
print(fruits)  # 输出：{'apple', 'banana', 'orange'}

• 添加元素 ：可以使用add()方法向集合中添加新元素。

fruits = {'apple', 'banana', 'orange'}
fruits.add('grape')
print(fruits)  # 输出：{'apple', 'banana', 'orange', 'grape'}

• 删除元素 ：可以使用remove()方法从集合中删除指定的元素，如果元素不存在会引发KeyError错误。

fruits = {'apple', 'banana', 'orange'}
fruits.remove('banana')
print(fruits)  # 输出：{'apple', 'orange'}

• 集合运算：集合支持各种集合运算，如并集、交集、差集等。

set1 = {1, 2, 3, 4, 5}
set2 = {4, 5, 6, 7, 8}

union = set1.union(set2)        # 并集
intersection = set1.intersection(set2)  # 交集
difference = set1.difference(set2)    # 差集

print(union)        # 输出：{1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8}
print(intersection)  # 输出：{4, 5}
print(difference)    # 输出：{1, 2, 3}

• 集合大小 ：可以使用内置函数len()获取集合的大小（即元素个数）。

字典Dictionary

• 在Python中，字典（dictionary）是一种无序的键值对（key-value）数据结构，用于存储和获取多个值。字典中的每个元素由一个键（key）和对应的值（value）组成，键和值之间使用冒号（:）来分隔，而不同的键值对使用逗号（,）分隔。字典使用花括号（{}）来表示。
• 字典属于可变数据类型。

person = {'name': 'Alice', 'age': 25, 'city': 'New York'}
fruits = {'apple': 1, 'banana': 2, 'orange': 3}
empty = {}

• 访问元素：可以使用键来访问字典中的元素，类似于使用索引来访问列表中的元素。

person = {'name': 'Alice', 'age': 25, 'city': 'New York'}
print(person['name'])  # 输出：Alice
print(person['age'])   # 输出：25

• 修改元素：可以通过键来修改字典中的值。

person = {'name': 'Alice', 'age': 25, 'city': 'New York'}
person['age'] = 26
print(person)  # 输出：{'name': 'Alice', 'age': 26, 'city': 'New York'}

• 添加元素：可以通过键值对的方式向字典中添加新元素。

person = {'name': 'Alice', 'age': 25}
person['city'] = 'New York'
print(person)  # 输出：{'name': 'Alice', 'age': 25, 'city': 'New York'}

• 删除元素 ：可以使用del语句删除字典中的元素。

person = {'name': 'Alice', 'age': 25, 'city': 'New York'}
del person['age']
print(person)  # 输出：{'name': 'Alice', 'city': 'New York'}

• 字典长度 ：可以使用内置函数len()获取字典中键值对的数量。

person = {'name': 'Alice', 'age': 25, 'city': 'New York'}
print(len(person))  # 输出：3

• 字典是一种非常常用的数据结构，它提供了高效的键值对查找和操作。可以将字典用于存储和操作各种类型的数据，如配置信息、用户信息、数据记录等。

后续

• 下一篇章介绍Python的运算符。