第三课 Python中的简单数据类型

一、数据类型简介

什么是数据类型？

就像你生活中的物品有不同的种类（比如：水果、书籍、衣服），在编程中，数据（信息）也有不同的"种类"，这些"种类"就叫做数据类型。

数据类型是编程语言的核心基础，理解它为什么存在至关重要。让我们通过三个关键角度来探索数据类型的必要性：

计算机的语言障碍（底层需求）

计算机本质上只能理解二进制（0和1），但人类需要处理丰富多样的信息：
python 复制代码
```
# 同一段二进制数据的不同解释
b'\x41\x42'  # 十六进制:41 42

# 作为数字解释 → 十进制: 16706
16706

# 作为文本解释 → 字母: "AB"
"AB"

# 作为指令解释 → 计算机操作
"MOV AX, BX"
```
核心问题 ：同一段二进制数据（如01000001）可以表示：
- 数字：65（十进制）
- 字符：'A'
- 布尔值：True
- 内存地址等
数据类型就是翻译规则，告诉计算机如何解释二进制数据。
现实世界的多样性（应用需求）

我们处理的信息天然具有不同特性：

信息类型示例值所需操作

数量 100, 3.14 加减乘除

文本 "你好" 拼接、分割

真假值 True/False 逻辑判断

没有数据类型会导致：
python 复制代码
```
# 假设没有数据类型区分
"10" + 5  # 字符串+数字 → 应该报错还是转换？
```
数据类型确保操作符合逻辑：
- 数字能进行数学运算
- 文本能进行字符串处理
- 布尔值用于条件判断
内存管理的需要（效率需求）

不同类型数据需要不同大小的存储空间：

类型内存大小示例

布尔值 1字节 True

整数 4字节 100

浮点数 8字节 3.14

字符串变长 "Hello"

没有数据类型会导致内存浪费：
python 复制代码
```
# 假设所有数据都按最大可能分配空间
存储数字5 → 分配128位（实际只需4位）
存储文本"你好，今天天气真好啊，我觉得可以出去走走" → 分配128位（可能不够）
```
数据类型让计算机能：
1. 精确分配内存 → 避免浪费
2. 高效检索数据 → 知道数据边界
3. 优化处理速度 → 专用处理指令

信息类型	示例值	所需操作
数量	100, 3.14	加减乘除
文本	"你好"	拼接、分割
真假值	True/False	逻辑判断

类型	内存大小	示例
布尔值	1字节	True
整数	4字节	100
浮点数	8字节	3.14
字符串	变长	"Hello"

数据类型不是限制，而是让计算机理解人类意图的翻译规则。就像现实世界中，我们用不同容器装不同物品（水杯装水、书包装书），数据类型让计算机能正确处理各种信息。

二、数字（Numbers）

整数（int） 就是我们平时用的数：1、2、3、100、-5等。类比：你有3个苹果，这个"3"就是一个整数。

浮点数（float） 带有小数点的数，比如：3.14、0.5、-2.7。类比：每个苹果0.5公斤，这个"0.5"就是一个小数。

复数（complex） 一般用不到

三、字符串（String）

字符串就是用文字表达的内容，比如："你好"，"Python"，"12345"（注意：这里的12345是作为文本，而不是数字！）。

类比：你的名字"张三"，就是一个字符串。

四、布尔（Bool）

生活中我们经常做判断：灯是"开"还是"关"？问题"对"还是"错"？比赛"赢"了还是"输"了？在Python里，布尔值 (bool) 就是专门用来表示这种 只有两种可能结果 的数据类型！它只有两个值：

True - 代表"真"、"是"、"成立"、"开"...
False - 代表"假"、"否"、"不成立"、"关"...

想象你要写一个程序：

"如果用户登录成功 了，就显示欢迎信息。" (登录成功 这个状态，最终会变成 True 或 False)
"检查年龄是否大于等于 18岁。" (大于等于18岁 这个判断，结果也是 True 或 False)
"灯泡的开关是否打开 ？" (状态就是 True 或 False) 布尔值就是程序用来做 决策 和 控制流程 的基石。没有它，程序就无法根据条件做不同的事情。

本质上，True 对应着数字 1，False 对应着数字 0