Python对象类型及相关操作

文章目录

Python对象类型
- 对象操作函数
1、数字类型
- 常用的算术运算符：
- 数字运算相关的内置函数：
- math模块中的常用函数：
2、字符串
- 1.字符编码
- 2.字符串表示
- 3.转义字符串
- 4.字符串变量
- 5.字符串对象的主要方法
3、列表和元组
- 1.列表和元组的创建
- 2.列表和元组的操作
4、字典
- 1.字典的创建
- 2.字典的方法
5、序列对象的操作
- 1.成员关系操作符
- 2.连接和重复操作符
- 3.索引和切片操作符
对象使用中需注意的问题：

Python对象类型

Python使用对象模型来存储数据，其中的任何一个数据都是一个对象，对象的类型决定该数据的存储方式。Python有一系列内建的对象类型，开发人员也可以根据需求创建自定义的对象类型。
Python常用的内建对象类型有：数字（Number）、字符串（String）、列表（List）、元组（Tuple）、字典（Dictionary），称为基本对象类型。

对象操作函数

⚪type(object) 返回对象类型

a='string'
type(a)
<class 'str'>
b=2
type(b)
<class 'int'>

⚪dir(object) 返回对象的属性和方法列表

a=1
dir(a)
['__abs__', '__add__', '__and__', '__bool__', '__ceil__', '__class__', '__delattr__', '__dir__', '__divmod__', '__doc__', '__eq__', '__float__', '__floor__', '__floordiv__', '__format__', '__ge__', '__getattribute__', '__getnewargs__', '__gt__', '__hash__', '__index__', '__init__', '__init_subclass__', '__int__', '__invert__', '__le__', '__lshift__', '__lt__', '__mod__', '__mul__', '__ne__', '__neg__', '__new__', '__or__', '__pos__', '__pow__', '__radd__', '__rand__', '__rdivmod__', '__reduce__', '__reduce_ex__', '__repr__', '__rfloordiv__', '__rlshift__', '__rmod__', '__rmul__', '__ror__', '__round__', '__rpow__', '__rrshift__', '__rshift__', '__rsub__', '__rtruediv__', '__rxor__', '__setattr__', '__sizeof__', '__str__', '__sub__', '__subclasshook__', '__truediv__', '__trunc__', '__xor__', 'as_integer_ratio', 'bit_count', 'bit_length', 'conjugate', 'denominator', 'from_bytes', 'imag', 'numerator', 'real', 'to_bytes']

⚪help(object) 返回对象的帮助信息

⚪id(object) 返回对象的id值，改值在对象生命周期中是唯一的

⚪isinstance(object,classinfo) 如果对象是classinfo中的一个事例，则返回true，否则，返回false

a = 1
b = 2
c = isinstance(a, (int, ))
>>> true

注：Python程序中的变量不需要实现定义类型，它根据变量赋值的对象确定类型。变量赋值后，就具有相应类的属性和方法，在变量后面加点号（.）可以访问相应类的属性和方法。

1、数字类型

整型（int）、长整型（long）、浮点型（float）、复数型（complex）

其中，int、long、float与C语言中的表示规则相近，长整型后加l或L结尾，0x表示16进制，0o表示八进制，但浮点数相当于C语言中的双精度型，复数由“实部+虚部”组成，以一个j或J结束。

常用的算术运算符：

数字运算相关的内置函数：

math模块中的常用函数：

2、字符串

字符串是有序的字符集合，用于存储、表示基于文本的信息。

1.字符编码

encode 对字符串进行编码
decode 对字符串进行解码

a = '中'
a.encode(encoding='utf-8')
a.decode(encoding='utf-8')

在编码和解码的过程中，可以定义编码或解码采用的codec（编码解释器，类似查找表）。Python内置了很多codec，例如：ascii（英文字符编码）、gbk（简体汉字编码）、big5（繁体汉字编码）、utf_8（通用字符编码）

2.字符串表示

三种表示方式：
单引号
双引号
三引号
其中，三引号方式表示的字符串可以跨行。

3.转义字符串

4.字符串变量

Python利用%操作符来声明变量插入到的地方，%操作符后接一个类型转换符，定义插入变量的类型，例如：%s表示字符串，%d表示整数，%f表示浮点数等。字符串后面再加一个%操作符，后接对应变量值。
如：

print('The area of %s is %f sq km.' % ('shanghai', 6340))
输出结果为：The area of shanghai is 6340.000000 sq km.

%操作符和转换符之间可以定义长度及小数位，例如8.2表示长度为8，小数点后面2位。数字前加“-”，表示做对齐，不加则表示右对齐。
如：

print('The area of %s is %-8.2f sq km.' % ('shanghai', 6340))
输出结果为：The area of shanghai is 6340.00  sq km.

此外Python3.6后，新增格式化字符串，格式化字符串以“f”或“F”为前缀。
如：

city = "shanghai"
area = 6340
print(f'The area of {city} is {area} sq km.')
输出结果为：The area of shanghai is 6340 sq km.

5.字符串对象的主要方法

3、列表和元组

两者都是用于存储不同类型数据的容器，可以包含数字、字符串、列表等基本类型元素，也可以包含其他对象，如栅格数据。
列表和元组形式上的区别是列表用一对方括号表示，元组用一对圆括号表示。列表和元组功能上的区别在于列表是可变的，而元组是不可变的。

1.列表和元组的创建

列表创建方式：

# list_name = [element1, element2, element3, ...]
# 例：
L = ['abc', ['def', 'ghi']]

元组创建方式：

# tuple_name = (element1, element2, element3, ...)
#例：
T = (1, 'abc', ('def',))

注意：如果元组只有一个元素，该元素后面必须加逗号，如(1,)，否则返回的只是元素的值而不是元组。

2.列表和元组的操作

列表和元组同字符串一样，具有序列类型数据的一些共性操作。
此外，因为列表是可变的序列类型，因此可以通过操作改变列表的值。
以下为改变列表值的主要操作：

s = ["a", "b", "c", "d", "e"]  # 定义一个列表
s[1] = "x"  # 将列表中索引为1的原始替换成x
s[0:2] = ["x", "y"]  # 将列表中索引号从0到1（2-1）的元素用列表["x", "y"]代替
s[0:6:2] = ["x", "y", "z"]  # 将列表中索引号从0到5（6-1）、步长为2 的元素用["x", "y", "z"]代替
del s[0:5:2]  # 删除列表中索引号0到4、步长为2的元素
s.append(["f"])  # 追加新元素
s.extend(["e", "f"])  # 连接一个新的列表
s.insert(1,"z")  # 在索引号为1的位置插入一个元素"z"
s.pop(1)  # 去除索引号为1的元素
s.remove("d")  # 去除值为"b"的元素s = [3, 1, 4, 2]  # 定义一个列表
s.sort(key=None, reverse=True)  # ker定义元素的转换函数（提取比较键），reverse表示是否从大到小进行排序

4、字典

字典中的所有元素包含在一个花括号内，每个元素是一个键-值对，键和值之间用冒号连接。在字典中键是唯一的，且是不可变的类型，如数字、字符串或元组，与之相关联的值则没有限制，可以是数字、字符串、元组、列表、字典或其他python对象。

1.字典的创建

# d_name = {key1:value1,key2:value2,...}
# 例：
d = {1:123,2:"abcd","c":[123,456]}
d[2] = "ABC"  # 若键2存在则修改其对应的值，若不存在则添加一条新的映射

2.字典的方法

字典的主要方法如下：

# d_name = {key1:value1,key2:value2,...}
# 例：
s = {1: 1234}
d = {1: 123, 2: "abcd", "c": [123, 456]}
d.clear()  # 清空字典内容，返回None
a = d.copy()  # 复制字典d，并创建新的字典对象a
d.get(1)  # 返回键1所关联的值，若键1不存在则返回None
d.pop(1)  # 删除键1对应的元素，若键1不存在则抛出KeyError异常
d.keys()  # 返回字典所有键
d.values()  # 返回字典所有值
d.items()  # 返回字典的所有键和值
d.update(s)  # 用另一个字典的内容对当前字典进行更新

5、序列对象的操作

序列对象（字符串、列表、元组）是元素的有序集合。Python中提供一些序列操作符包括成员关系操作符、连接和重复操作符、索引和切片操作符。

1.成员关系操作符

成员关系操作符包括in和not in，用来判断一个元素是否包含在一个序列中。
常见的操作如下：

#  语法：element [not] in sequence
s = 'a' in 'abc'  # s的返回值为true
p = "b" in ["abc", "def"]  # p的返回值为False
v = 1 in {1: "abc", 2: "def"}  # 判断一个元素是否是字典的一个键，v返回值为True
["a", "b", "c", "c"].count("b")  # 统计序列中元素值为"b"的个数

2.连接和重复操作符

3.索引和切片操作符

索引操作符相关用法说明如下：

# 索引操作符用于返回序列中的一个元素，语法：sequence[index]
c = "ABCDEFG"  # 定义一个字符串变量作为操作实例
q = c[2]  # （正索引值从左到右,最左位置对应的索引值为0）索引为2对应字符"C",q的值为C
t = c[-2]  # （负索引值从右到左，最右位置对应的索引值为-1）索引为-2对应的字符为"F"，t的值为F
w = c.index("B")  # 序列的index(value)方法用于返回序列中元素值为value的元素索引号，w的值为1

切片操作符用法说明如下：

# 切片操作符用于返回序列中的多个元素，语法：sequence[starting_index:ending_index:step]
# 操作后得到的是从起始索引（默认0）到结束索引（默认n-1）之间的、步长为step（默认1）
a = "Hello World"
a0 = a[0:6:2]  # 返回值为Hlo
a1 = a[:5]  # 返回值为Hello
a2 = a[6:]  # 返回值为World
a3 = a[0:4]  # 返回值为Hell
a4 = a[::2]  # 返回值为HloWrd
a5 = a[::]  # 返回值为Hello World

对象使用中需注意的问题：

复制语句是复制对象的引用，而不是产生新的对象，也称浅复制。如创建一个变量并赋值给a，变量a又赋给变量b，变量a和变量b对应的是同一个对象（两个变量的id一致）。

a = [1, 2, 3, 4]
b = a
b[0] = 5
print(a)  # 返回值为[5, 2, 3, 4]

在这种多个变量引用同一个对象的情况下，改变一个变量的值会同时改变其他变量的值。因此，如果希望变量的值保持不变，应该使用不变对象（如使用元组而不是列表），这样可以使某些操作更加安全。
对可变对象，如要产生对象的备份，可使用copy方法进行深复制，深复制产生新的对象。

a = [1, 2, 3, 4]
b = a.copy()
b[0] = 5
print(a)  # 返回值为[1, 2, 3, 4]

本文图片大都源于网络，内容参考科学出版社《地理数据处理与分析》一书