Python的数据类型讲座

Python中的每个值都有一个数据类型。因为在Python编程中，所有的东西都是一个对象，数据类型实际上是类，变量是这些类的实例（对象）。

在python中的数据类型： numbers（数字）、string（字符串）、list（列表）、tuple（元组）、dictionary（字典）、集合（set）。

python的数据类型根据其结构划分为两类：原子类型和结构类型。

原子类型是python中最简单的一种数据类型，或者说是python中最原始的数据类型，仅包含一种值的集合：数字型或字符串型；结构类型则是包含多种值，结构较复杂的集合。python中常见的结构类型可以统称为容器类型的数据（或简称容器），序列（如列表和元组）、映射（如字典）以及集合（set）是三类主要的容器。

数据类型分类：

或

【在 CPython 中，id(x) 就是存放 x 的内存的地址。
对象的类型决定该对象所支持的操作 (例如 "对象是否有长度属性？") 并且定义了该类型的对象可能的取值。type() 函数能返回一个对象的类型 (类型本身也是对象)。与编号一样，一个对象的类型也是不可改变的。
有些对象的值可以改变。值可以改变的对象被称为可变的；值不可以改变的对象就被称为不可变的。(一个不可变容器对象如果包含对可变对象的引用，当后者的值改变时，前者的值也会改变；但是该容器仍属于不可变对象，因为它所包含的对象集是不会改变的。因此，不可变并不严格等同于值不能改变，实际含义要更微妙。) 一个对象的可变性是由其类型决定的；例如，数字、字符串和元组是不可变的，而字典和列表是可变的。3. 数据模型 — Python 3.9.14 文档】

numbers（数字）

numbers（数字）数据类型用于存储数值Python支持的数字类型：int（整型）、float（浮点型）、complex（复数）。

int（整型）

相比于其他语言的整数的取值范围由机器位数（32位或64位）决定，python整数的取值范围，仅与机器支持的内存大小有关，也就是说Pyhton可以表示很大的数，可以超过机器位数所能表示的数值范围。python3中整型的长度，理论上可以说是不受限制（受计算机内存的限制，不是真正的无限大，但其长度足以供我们的日常使用）。Python的整数，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。

二进制、八进制、十六进制表示方式

二进制

以0b或0B开始，后续数码0，1，如0b1101

第一字母是0（零）第二字母是b，小写或者大写。

八进制

以0o或0O开始，后续数码0~7，如0o71

第一字母是0（零）第二字母是o，小写或者大写。

十六进制

以0x或0X开始，后续数码0~9，A~F，如0xA2

第一字母是0（零）第二字母是x，小写或者大写。

下面给出运行示例，参见下图：

int() 函数用于将一个字符串或数字转换为整型

语法

int(x, base)

参数

x 字符串或数字。

base 进制数，默认（缺省）十进制。

不带参数时，得到结果0；对带小数的数值，得到结果舍弃小数部分；带参数base的话，x部分要以字符串的形式进行输入。如int('0xa2',16)

参见下图：

hex() 将整数转换成十六进制，，如hex(122)

oct() 将整数转换成八进制，如oct(122)

bin() 将整数转换成二进制，如bin(122)

参见下图：

【获取函数帮助

在交互式命令行通过help(abs)查看abs函数

获取函数帮助

在交互式命令行通过help(abs)查看abs函数

you函数帮助行数太多，出现提示

squeezed text(xx lines)

鼠标指向它右键，参看下图：

】

Python算术运算符

运算符	描述	实例
+	加 - 两个对象相加	10 + 20 输出结果 30
-	减 - 得到负数或是一个数减去另一个数	10 - 20 输出结果 -10
*	乘 - 两个数相乘或是返回一个被重复若干次的字符串	10 * 20 输出结果 200
/	除 - x除以y	20 / 10 输出结果 2
%	取模 - 返回除法的余数	20 % 10 输出结果 0
**	幂 - 返回x的y次幂	10**5 为10的5次方，输出结果 100000
//	取整除 - 返回商的整数部分（向下取整）	>>> 9//2 4 >>> -9//2 -5

float（浮点型）

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。

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。

浮点数数据类型是用来描述小数的。浮点型进行计算，会发现某些时候计算并不准确。如果想要计算精确，可以使用decimal 模块（参见decimal --- 十进制定点和浮点运算 — Python 3.11.0 文档）提供的Decimal()方法，让浮点运算结果可以和人平时运算的结果一样，要使用Decimal()方法需要先用form decimal import 引入。

如

print(0.3+0.35+0.35) 显示结果为0.9999999999999999

print(4-3.7)显示结果为0.2999999999999998

print(Decimal('0.3')+Decimal('0.35')+Decimal('0.35')) 显示结果为1.00

print(Decimal('4')-Decimal('3.7'))显示结果为0.3

参见下图：

上面Decimal()方法，括号里面使用了引号——数据表示成字符串形式

若括号里不使用引号——不想以字符串形式为Decimal()方法提供数据，需要先decimal 模块提供的getcontext().prec = x 指定有效数字位数，例如指定4位有效数字位数：getcontext().prec = 4

print(Decimal(0.3)+Decimal(0.35)+Decimal(0.35))

print(Decimal(0.142857))

参见下图：

complex（复数）

复数由实部（real）和虚部（imag）构成，在 Python 中，复数的虚部以j或者J作为后缀，具体格式为：

a + bj

例、

字符串(string)

在Python 3.x版本中，字符串是以Unicode编码的，也就是说，Python的字符串支持多国的语言文字。

字符串是由数字、字母、下划线组成的一串字符，用单引号也可以用双引号括起来。

比如'abc'，"xyz"等等。请注意，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."，也可以使用转义字符\表示为'I\'m OK.'，包含的字符是I，'，m，空格，O，K，.这7个字符。参见下图：

Python字符串即可以用三引号括起来的多行文本，如

‘’‘梅花王安石

墙角数枝梅，凌寒独自开。

遥知不是雪，为有暗香来。‘‘’

字符串格式化

若想输出类似' xxx你好！你语言月的话费是yy'之类的字符串，而xxx、yy的内容都是根据变量变化的，怎么办呢？c语言中可以采用%来控制输出的格式，python中也类似，

%运算符就是用来格式化字符串的。

　　在字符串内部，%s表示用字符串替换，%d表示用整数替换，有几个%?占位符，后面就跟几个变量或者值，在括号内并用逗号分隔，顺序要对应好。如果只有一个%?，括号可以省略。如：'%s你好！你本月的话费是%f' %("王小明",38.6)

常见的占位符
占位符	替换内容
%d	整数
%f	浮点数
%s	字符串
%x	十六进制整数

字符串格式化的另外一种方法：使用.format()。

　　它会用传入的参数依次替换字符串内的占位符{0}、{1}……，不过这种方式写起来比%要麻烦得多。如：'{0}, 你本月的话费 {1:.2f}元，余额 {2:.2f}元'.format('小明', 17.167, 45.235)

参见下图：

Python 转义字符

在需要在字符中使用特殊字符时，python 用反斜杠 \ 转义字符。如下表：

转义字符	描述
\(在行尾时)	续行符
\\	反斜杠符号
\'	单引号
\"	双引号
\a	响铃
\b	退格(Backspace)
\e	转义
\000	空
\n	换行
\v	纵向制表符
\t	横向制表符
\r	回车
\f	换页
\oyy	八进制数，yy代表的字符，例如：\o12代表换行
\xyy	十六进制数，yy代表的字符，例如：\x0a代表换行
\other	其它的字符以普通格式输出

例、参见下图：

字符串前加 r，去掉反斜杠的转义机制

\n被显示为了换行，这并不是我们想要的，如希望得到c:\newPy\dirA，怎么办呢？字符串前加 r，将前面的代码改为

S1 = r'c:\newPy\dirA'

print(S1)

参见下图：

Python字符串运算符

表实例变量 a = "Hello"，b="Python"

操作符	描述	实例
+	字符串连接	a + b 输出结果： HelloPython
*	重复输出字符串	a*2 输出结果：HelloHello
[]	通过索引获取字符串中字符	a[1] 输出结果 e
[ : ]	截取字符串中的一部分，遵循左闭右开原则，str[0:2] 是不包含第 3 个字符的。	a[1:4] 输出结果 ell
in	成员运算符 - 如果字符串中包含给定的字符返回 True	'H' in a 输出结果 True
not in	成员运算符 - 如果字符串中不包含给定的字符返回 True	'M' not in a 输出结果 True
r/R	原始字符串 - 原始字符串：所有的字符串都是直接按照字面的意思来使用，没有转义特殊或不能打印的字符。原始字符串除在字符串的第一个引号前加上字母 r（可以大小写）以外，与普通字符串有着几乎完全相同的语法。	print( r'\n' ) print( R'\n' )
%	格式字符串	参见print函数。如 print ("我叫 %s 今年 %d 岁!" % ('小明', 10)) 输出结果：我叫小明今年 10 岁!

python的字符串的取值顺序:

从左到右索引默认0开始的，最大范围是字符串长度少1

从右到左索引默认-1开始的，最大范围是字符串开头

参见下图：

python的字符串的取值顺序:

从左到右索引默认0开始的，最大范围是字符串长度少1

从右到左索引默认-1开始的，最大范围是字符串开头

参见下图：

python 字符串操作常用操作，如字符串的拼接、截取、分割等。

Python字符串拼接，直接将两个字符串紧挨着写在一起，+运算符也能拼接字符串，如：

Python 不允许直接拼接数字和字符串，所以我们必须先将数字转换成字符串。可以借助 str()函数将数字转换为字符串，它们的使用格式为：

str(obj)

obj 表示要转换的对象，它可以是数字、列表、元组、字典等多种类型的数据。如：

Python截取字符串

获取单个字符，具体的语法格式为：

strname[index]

其中，strname 表示字符串名字，index 表示索引值。

获取多个字符（也称为字符串切片），也就是一个子串或者片段，具体格式为：

strname[start : end : step]

其中

strname：要截取的字符串；

start：表示要截取的第一个字符所在的索引（截取时包含该字符）。如果不指定，默认为 0，也就是从字符串的开头截取；

end：表示要截取的最后一个字符所在的索引（截取时不包含该字符）。如果不指定，默认为字符串的长度；

step：指的是从 start 索引处的字符开始，每 step 个距离获取一个字符，直至 end 索引出的字符。step 默认值为 1，当省略该值时，最后一个冒号也可以省略。

例如：

s3 = 'python字符串常用操作方法'
#获取从索引8开始，直到末尾的子串
print(s3[8:])
#获取从索引-11开始，直到末尾的子串
print(s3[-11:])
#从开头截取字符串，直到索引11为止
print(s3[:11])
#每隔3个字符取出一个字符
print(s3[::3])

结果如下：

Python的split()方法和join()方法

split() 方法可以实现将一个字符串按照指定的分隔符切分成多个子串，这些子串会被保存到列表中（不包含分隔符），作为方法的返回值反馈回来。该方法的基本语法格式如下：

str.split(sep,maxsplit)

其中：

str：表示要进行分割的字符串；

sep：用于指定分隔符，可以包含多个字符。此参数默认为 None，表示所有空字符，包括空格、换行符“\n”、制表符“\t”等。

maxsplit：可选参数，用于指定分割的次数，最后列表中子串的个数最多为 maxsplit+1。如果不指定或者指定为 -1，则表示分割次数没有限制。

此方法中，如果不指定 sep 参数，那么也不能指定 maxsplit 参数。

例子

s4='www.baidu.com'

l2=s4.split('.')

print(l2)

结果如下：

['www', 'baidu', 'com']

join() 方法是 split() 方法的逆方法，用来将列表（或元组）中包含的多个字符串连接成一个字符串。join() 方法的语法格式如下：

newstr = str.join(iterable)

其中：

newstr：表示合并后生成的新字符串；

str：用于指定合并时的分隔符；

iterable：做合并操作的源字符串数据，允许以列表、元组等形式提供。

例子

ls = ['www','baidu','com']

print('.'.join(ls))

结果如下：

www.baidu.com

下面简要介绍list（列表）、tuple（元组）、Dict[ionary]（字典）、set（集合）。

list（列表）

用于存储多个任意类型的数据。列表可以完成大多数集合类的数据结构实现。它支持字符，数字，字符串甚至可以包含列表（即嵌套）。

如：

List1=[1,2,3,"hello world","abc",3.1415,[1,2,3]]

列表格式：L = [元素1, 元素2, 元素3,……]，英文符号（[ ]：中括号）

列表用 [ ] 标识，是 python 最通用的复合数据类型。列表元素索引0指向第一个元素，依次递增。最后一个元素的索引既可以是len(列表)-1也可以是-1。

列表中值的切割也可以用到变量 [头下标:尾下标] ，就可以截取相应的列表，从左到右索引默认 0 开始，从右到左索引默认 -1 开始，下标可以为空表示取到头或尾。

元素赋值

列表赋值通过索引标记来为某个已知的位置明确的元素赋值，即L[0]=8。因此，改变列表是非常容易的。

向列表尾部追加元素使用append方法，删除列表中的元素，使用del方法。

列表常用的方法：append()、count()、index()、insert()、pop()、remove()、reverse()、sort()。

列表操作方法一般格式：对象.方法(参数)，对象被放置到方法名之前，并且两者之间用“.”（点号）隔开。

例

分片操作

列表分片就是指获取列表里面的一些列元素（不仅仅是某一个元素）

获取的规则如下：

TL=m[A:B] %表示将m列表里从索引号位置为A开始的元素到B-1处元素之间的列表获取赋给TL.

例、

常用的列表操作符

1）+:它主要实现的是多个列表之间的拼接

常见的列表操作符

2）*：主要实现的是列表的复制和添加

3）比较>,<:主要进行数据型列表的元素比较

4）and等：；逻辑运算符，可以进行列表之间的逻辑判断

实例参见下图：

tuple（元组）

元组类似于特殊的 list（列表），在同一个元组中，元素的类型可以不同，元组一旦建立就不能改变，不能改变其中的元素（数据项）——不能修改、添加、删除元素，相当于只读列表。

元组用 () 标识，内部元素用逗号隔开，小括号不是必须的，只要将各元素用逗号隔开，Python 就会将其视为元组。参见下图：

定义只有一个元素的Tuple的时候，需要这样:

tuple1 = (123,)

后面要加上一个逗号，这是因为括号()既可以表示tuple，又可以表示数学公式中的小括号，这就产生了歧义。参见下图：

可以通过 type() 函数来查看一下数据类型。

可以使用（）或tuple()创建空元组。

元组支持的方法很少，与list无法相提并论。tuple仅仅支持index()、count()等极少数的方法，没有append()等方法。

使用索引访问元组元素的格式为：

tuplename[i]

其中，tuplename 表示元组名字，i 表示索引值。元组的索引可以是正数，也可以是负数。

使用切片访问元组元素的格式为：

tuplename[start : end : step]

其中，start 表示起始索引，end 表示结束索引，step 表示步长。

Dict[ionary]（字典）

字典用"{ }"标识。字典由索引(key)和它对应的值value组成。key通常是描述性信息，通常是字符串类型，是不可变类型；value可以是任意类型。元素是通过键来存取。字典中的键是唯一的，不可变的，而值却可以相同，可以为字符串、数字（int、float）、元组等。列表是有序的对象集合，字典是无序的对象集合。

字典用"{ }"标识，键值对之间用冒号（:）隔开。如：

d = {'Michael':95, 'Bob':75, 'Tracy':85}

d2= {'k1':95,'k2':'李明'}

字典中的元素如何修改呢？

通过Key修改Value，例子参见下图：

字典删除的例子：

dict = {'Name': 'Runoob', 'Age': 7, 'Class': 'First'}

del dict['Name'] # 删除键 'Name'

dict.clear() # 清空字典——清空字典所有条目

del dict # 删除字典——清空字典所有条目

set（集合）

Python 3.x中的set特征与数学中类似。

集合中的元素有三个特征：

　　1. 确定性：集合中的元素必须是确定的；

　　2. 互异性：集合中的元素互不相同；

3. 无序性：集合中的元素是无序的（没有先后之分）

可以使用大括号 { } 或者 set() 函数创建集合，注意：创建一个空集合需要用 set() 而不是 { }，因为 { } 是用来创建一个空字典。

a = set() #创建空集合

a1={'a','b',10,20} #创建集合

a2=set({'a','b','cd'}) #创建集合

在集合中添加元素，可以使用add()方法，如

a.add(10)

两个set可以做数学意义上的交集&、并集|等操作，如a1 & a2 、a1 | a2

参见下图：

字符串、列表、元组、字典、集合小结：

元组和字符串不可变（元素只读），列表、字典、集合可变。列表、元组、字符串是有序的容器，字典、集合是无序的容器。字典键唯一且为不可变类型，集合自带去重复元素。

关于list（列表）、tuple（元组）、Dict[ionary]（字典）、set（集合）更多情况参见Python中的容器_软件开发技术爱好者的博客-CSDN博客

Bool[ean]布尔

布尔类型提供了两个布尔值来表示真（对）或假（错），在 Python 中分别用 True（真或对）或False（假或错）来表示。

True 和 False 是 Python 的关键字，在使用时，一定要注意首字母要大写，否则解释器会报错。

查看 True 和 False的类型

在 Python 中，任何对象都可以进行真假值的判断。如：

布尔类型可以与and 、or 与not 进行运算。如：

布尔值可以当做整数来对待，即 True 相当于整数值 1，False 相当于整数值 0，如：

python是一种解释型语言，Python 中的变量不需要声明类型。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：解释器自动完成对变量内存的分配，不需要我们自己去定义类型。我们所说的"类型"是变量所指的内存中对象的类型。

在python里，int整形是对象，整数2也是对象，你定义的函数啊，类啊都是对象，你定义的变量也是对象。总之，你在python里能用到的都可以称之为对象。

python可以通过直接赋值初始化让一个变量拥有内存和值。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

length = 10.20 # 浮点型变量

name = "张三" # 字符串

数据类型之间的转换

通过使用int（）、float（）、str（）等不同的类型转换函数，我们可以在不同的数据类型之间进行转换。

从float到int的转换将截断该值小数部分，如：

从字符串的转换必须包含兼容的值，否则出错，如：

可以把一个序列转换成另一个序列，如：

要转换为字典，每个元素必须成对，如：

python表达式

表达式是运算符和操作数所构成的序列。单独的一个值是一个表达式，单独的变量也是一个表达式。前面已使用过，又如a=3; c=x+a*b

python运算符的优先级

所谓优先级，就是当多个运算符同时出现在一个表达式中时，先执行哪个运算符。

所谓结合性，就是当一个表达式中出现多个优先级相同的运算符时，先执行哪个运算符：先执行左边的叫左结合性，先执行右边的叫右结合性。Python 中大部分运算符都具有左结合性，也就是从左到右执行；只有 ** 乘方运算符、单目运算符【注】、赋值运算符和三目运算符例外，它们具有右结合性，也就是从右向左执行。

当一个表达式中出现多个运算符时，Python 会先比较各个运算符的优先级，按照优先级从高到低的顺序依次执行；当遇到优先级相同的运算符时，再根据结合性决定先执行哪个运算符：如果是左结合性就先执行左边的运算符，如果是右结合性就先执行右边的运算符。

【注：单目运算符
一元的 - (负值) 运算符会产生其数字参数的负值；
一元的 + (正值) 运算符会原样输出其数字参数；
一元的 ~ (取反) 运算符会对其整数参数按位取反。 x 的按位取反被定义为 -(x+1)。如：

~5 = -(5+1)，即~5 = -6

~~5 = ~(-5) = ~( -(5+1)) = ~6 =~(-6 +1) = 5】

以下表格列出了从最高到最低优先级的所有运算符：

运算符	描述
**	指数 (最高优先级)
~ + -	按位翻转, 一元加号和减号 (最后两个的方法名为 +@ 和 -@)
* / % //	乘，除，取模和取整除
+ -	加法减法
>> <<	右移，左移运算符
&	位 'AND'
^ \|	位运算符
<= < > >=	比较运算符
<> == !=	等于运算符
= %= /= //= -= += = *=	赋值运算符
is is not	身份运算符
in not in	成员运算符
not and or	逻辑运算符

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