Python3 基本数据类型
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。等号左边是变量名,右边是存储在变量中的值。例如:
实例(Python 3.0+)
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)
运行实例 »
执行以上程序会输出如下结果:
100 1000.0 runoob
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 1,三个变量被赋予相同的数值。
你也可以为多个变量同时指定不同的值。例如:
a, b, c = 1, 2, "runoob"
以上实例中,整型对象 1 和 2 分别分配给变量 a 和 b,字符串对象 "runoob" 分配给变量 c。
可以通过 type() 函数查看变量的类型:
实例
x = 10 # 整数
y = 3.14 # 浮点数
name = "Alice" # 字符串
is_active = True # 布尔值
# 多变量赋值
a, b, c = 1, 2, "three"
# 查看数据类型
print(type(x)) # <class 'int'>
print(type(y)) # <class 'float'>
print(type(name)) # <class 'str'>
print(type(is_active)) # <class 'bool'>
标准数据类型
Python3 中有 6 种标准数据类型,以及 bool 布尔类型(bool 是 int 的子类,有时单独列出):
- Number(数字)
- String(字符串)
- bool(布尔类型)
- List(列表)
- Tuple(元组)
- Set(集合)
- Dictionary(字典)
按是否可变,可以分为以下两类:
- 不可变数据(4 个):Number(数字)、String(字符串)、bool(布尔)、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 Python 2 中的 Long。
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)) <class 'int'> <class 'float'> <class 'bool'> <class 'complex'>
此外还可以用 isinstance() 来判断:
实例
>>> isinstance(a, int)
True
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): ... pass ... >>> isinstance(A(), A) True >>> type(A()) == A True >>> isinstance(B(), A) True >>> 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 来判断对象身份。
>>> issubclass(bool, int) True >>> True == 1 True >>> False == 0 True >>> True + 1 2 >>> False + 1 1 >>> 1 is True <stdin>:1: SyntaxWarning: "is" with 'int' literal. Did you mean "=="? False >>> 0 is False <stdin>:1: SyntaxWarning: "is" with 'int' literal. Did you mean "=="? False为什么会出现 SyntaxWarning?
Python 检测到你在用
is比较一个字面量整数(如 1)和 True,这通常是代码错误——因为is比较的是对象身份(是否同一个对象),而不是值是否相等。Python 建议使用==来比较值,除非你确实需要检查是否是同一个对象。在 Python 2 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
可以使用 del 语句删除对象引用:
del var1[, var2[, var3[...., varN]]]
例如:
del var del var_a, var_b
数值运算
实例
9
>>> 4.3 - 2 # 减法
2.3
>>> 3 * 7 # 乘法
21
>>> 2 / 4 # 除法,得到一个浮点数
0.5
>>> 2 // 4 # 整除,得到一个整数
0
>>> 17 % 3 # 取余
2
>>> 2 ** 5 # 乘方
32
注意:
- Python 可以同时为多个变量赋值,如
a, b = 1, 2。 - 一个变量可以通过赋值指向不同类型的对象。
- 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(向下取整)。
- 在混合计算时,Python 会把整型自动转换为浮点数。
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 |
| 0o17 | 32.3e+18 | .876j |
| -0o112 | -90. | -.6545+0J |
| -0x260 | -32.54e100 | 3e+26J |
| 0x69 | 70.2E-12 | 4.53e-7j |
注意:Python 3 中整数字面量不允许前导零(如
080),八进制数必须使用0o前缀(如0o17),十六进制使用0x前缀(如0x69),二进制使用0b前缀。
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 为从末尾开始的位置。
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:
实例
my_str = 'Runoob' # 定义一个字符串变量(避免使用 str 作为变量名,会覆盖内置类型)
print(my_str) # 打印整个字符串:Runoob
print(my_str[0:-1]) # 打印索引 0 到倒数第二个字符(不含最后一个):Runoo
print(my_str[0]) # 打印第一个字符:R
print(my_str[2:5]) # 打印索引 2、3、4 的字符(不含索引 5):noo
print(my_str[2:]) # 打印从索引 2 开始到末尾:noob
print(my_str * 2) # 重复打印两次:RunoobRunoob
print(my_str + "TEST") # 字符串拼接:RunoobTEST
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:
实例
Ru
oob
>>> print(r'Ru\noob')
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。
实例
>>> 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:
- 反斜杠可以用来转义,使用
r前缀可以让反斜杠不发生转义(原始字符串)。 - 字符串可以用
+运算符连接,用*运算符重复。 - 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。
- Python 中的字符串不能改变,字符串是不可变类型。
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,False 等价于 0。
- 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,用来组合多个布尔表达式。 - 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。以下值转换为布尔值时为False:None、False、零(0、0.0、0j)、空序列(如''、()、[])和空映射(如{})。其他所有值转换为布尔值时均为True。
实例
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(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
# 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 是非零值,在布尔上下文中为 True")
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(即嵌套列表)。
列表写在方括号 [] 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。
加号 + 是列表连接运算符,星号 * 是重复操作。如下实例:
实例
my_list = ['abcd', 786, 2.23, 'runoob', 70.2] # 避免使用 list 作为变量名,会覆盖内置类型
tinylist = [123, 'runoob']
print(my_list) # 打印整个列表:['abcd', 786, 2.23, 'runoob', 70.2]
print(my_list[0]) # 打印第一个元素(索引 0):abcd
print(my_list[1:3]) # 打印索引 1 和 2 的元素(不含索引 3):[786, 2.23]
print(my_list[2:]) # 打印从索引 2 开始到末尾的所有元素:[2.23, 'runoob', 70.2]
print(tinylist * 2) # 重复打印 tinylist 两次:[123, 'runoob', 123, 'runoob']
print(my_list + tinylist) # 拼接两个列表
以上实例输出结果:
['abcd', 786, 2.23, 'runoob', 70.2] abcd [786, 2.23] [2.23, 'runoob', 70.2] [123, 'runoob', 123, 'runoob'] ['abcd', 786, 2.23, 'runoob', 70.2, 123, 'runoob']
与 Python 字符串不一样的是,列表中的元素是可以改变的:
实例
>>> a[0] = 9
>>> a[2:5] = [13, 14, 15]
>>> a
[9, 2, 13, 14, 15, 6]
>>> a[2:5] = [] # 将对应的元素值设置为空列表,即删除这些元素
>>> a
[9, 2, 6]
List 内置了有很多方法,例如 append()、pop() 等等,这在后面会讲到。
注意:
- 列表写在方括号之间,元素用逗号隔开。
- 和字符串一样,列表可以被索引和切片。
- 列表可以使用 + 操作符进行拼接。
- 列表中的元素是可以改变的(可变类型)。
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 的位置设置步长为 2(每隔一个位置取一个元素)来截取列表:
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中的单词顺序:
实例
# 通过空格将字符串分隔,把各个单词分隔为列表
inputWords = input.split(" ")
# inputWords[-1::-1] 三个参数说明:
# 第一个参数 -1 表示从最后一个元素开始
# 第二个参数为空,表示移动到列表开头
# 第三个参数 -1 表示逆向步进(每次向左移动一个位置)
inputWords = inputWords[-1::-1]
# 重新用空格拼接单词
output = ' '.join(inputWords)
return output
if __name__ == "__main__":
input = 'I like runoob'
rw = reverseWords(input)
print(rw)
输出结果为:
runoob like I
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:
实例
my_tuple = ('abcd', 786, 2.23, 'runoob', 70.2) # 避免使用 tuple 作为变量名
tinytuple = (123, 'runoob')
print(my_tuple) # 输出完整元组
print(my_tuple[0]) # 输出第一个元素:abcd
print(my_tuple[1:3]) # 输出索引 1 和 2 的元素:(786, 2.23)
print(my_tuple[2:]) # 输出从索引 2 开始的所有元素
print(tinytuple * 2) # 输出两次 tinytuple
print(my_tuple + tinytuple) # 连接两个元组
以上实例输出结果:
('abcd', 786, 2.23, 'runoob', 70.2)
abcd
(786, 2.23)
(2.23, 'runoob', 70.2)
(123, 'runoob', 123, 'runoob')
('abcd', 786, 2.23, 'runoob', 70.2, 123, 'runoob')
元组与字符串类似,可以被索引且下标从 0 开始,-1 为从末尾开始的位置,也可以进行截取。
其实,可以把字符串看作一种特殊的元组。
实例
>>> print(tup[0])
1
>>> print(tup[1:5])
(2, 3, 4, 5)
>>> tup[0] = 11 # 修改元组元素的操作是非法的
Traceback (most recent call last):
File "<stdin>", line 1, in <module>
TypeError: 'tuple' object does not support item assignment
虽然元组的元素不可改变,但它可以包含可变的对象,比如 list 列表。
构造包含 0 个或 1 个元素的元组比较特殊,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
如果你想创建只有一个元素的元组,需要在元素后面添加一个逗号,以区分它是元组而不是普通的值。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:
not_a_tuple = (42) # 这是整数 42,不是元组
string、list 和 tuple 都属于 sequence(序列)。
注意:
- 与字符串一样,元组的元素不能修改(不可变类型)。
- 元组也可以被索引和切片,方法与列表相同。
- 注意构造包含 0 或 1 个元素的元组的特殊语法规则。
- 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。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 {} 创建的是一个空字典。
创建格式:
parame = {value01, value02, ...}
或者
set(value)
实例
sites = {'Google', 'Taobao', 'Runoob', 'Facebook', 'Zhihu', 'Baidu'}
print(sites) # 输出集合(无序,重复元素会被自动去掉)
# 成员测试
if 'Runoob' in sites:
print('Runoob 在集合中')
else:
print('Runoob 不在集合中')
# set 可以进行集合运算
a = set('abracadabra')
b = set('alacazam')
print(a) # a 中的唯一字符
print(a - b) # a 和 b 的差集(在 a 中但不在 b 中)
print(a | b) # a 和 b 的并集(在 a 或 b 中)
print(a & b) # a 和 b 的交集(同时在 a 和 b 中)
print(a ^ b) # a 和 b 的对称差集(在 a 或 b 中,但不同时存在)
以上实例输出结果:
{'Zhihu', 'Baidu', 'Taobao', 'Runoob', 'Google', 'Facebook'}
Runoob 在集合中
{'b', 'c', 'a', 'r', 'd'}
{'r', 'b', 'd'}
{'b', 'c', 'a', 'z', 'm', 'r', 'l', 'd'}
{'c', 'a'}
{'z', 'b', 'm', 'r', 'l', 'd'}
Dictionary(字典)
字典(dictionary)是 Python 中另一个非常有用的内置数据类型。
字典是一种映射类型,用 {} 标识,它是一个 键(key) : 值(value) 的集合。键(key) 必须使用不可变类型,且在同一个字典中键必须是唯一的。
注意:Python 3.7 起,字典会保持元素的插入顺序,不再是无序的。如果需要有序字典的特性,直接使用普通
dict即可。
实例
my_dict = {}
my_dict['one'] = "1 - 菜鸟教程"
my_dict[2] = "2 - 菜鸟工具"
tinydict = {'name': 'runoob', 'code': 1, 'site': 'www.runoob.com'}
print(my_dict['one']) # 输出键为 'one' 的值
print(my_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 - 菜鸟教程
2 - 菜鸟工具
{'name': 'runoob', 'code': 1, 'site': 'www.runoob.com'}
dict_keys(['name', 'code', 'site'])
dict_values(['runoob', 1, 'www.runoob.com'])
构造函数 dict() 可以直接从键值对序列中构建字典:
实例
{'Runoob': 1, 'Google': 2, 'Taobao': 3}
>>> {x: x**2 for x in (2, 4, 6)}
{2: 4, 4: 16, 6: 36}
>>> dict(Runoob=1, Google=2, Taobao=3)
{'Runoob': 1, 'Google': 2, 'Taobao': 3}
{x: x**2 for x in (2, 4, 6)} 使用的是字典推导式,更多推导式内容可以参考:Python 推导式。
另外,字典类型也有一些内置的函数,例如 clear()、keys()、values() 等。
注意:
- 字典是一种映射类型,它的元素是键值对。
- 字典的键必须为不可变类型,且不能重复。
- 创建空字典使用 {}。
- Python 3.7 起字典保持插入顺序。
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。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 对象最常见的方式是使用 b 前缀:
实例
print(x) # b'hello'
print(type(x)) # <class 'bytes'>
print(x[0]) # 104('h' 的 ASCII 值,bytes 元素是整数)
也可以使用 bytes() 函数将其他类型的对象转换为 bytes 类型,第二个参数指定编码方式:
x = bytes("hello", encoding="utf-8")
与字符串类型类似,bytes 类型也支持切片、拼接、查找、替换等操作。由于 bytes 类型是不可变的,修改操作需要创建一个新的 bytes 对象:
实例
y = x[1:3] # 切片操作,得到 b'el'
z = x + b"world" # 拼接操作,得到 b'helloworld'
print(y) # b'el'
print(z) # b'helloworld'
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。可以用 ord() 函数将字符转换为对应的整数值:
实例
if x[0] == ord("h"): # ord("h") 返回 104
print("第一个元素是 'h'")
Python 数据类型转换
有时候我们需要对数据内置的类型进行转换,只需要将数据类型作为函数名即可。在下一章节 Python3 数据类型转换 会具体介绍。
以下几个内置函数可以执行数据类型之间的转换,这些函数返回一个新的对象,表示转换后的值:
| 函数 | 描述 |
|---|---|
将 x 转换为一个整数 |
|
将 x 转换为一个浮点数 |
|
创建一个复数 |
|
将对象 x 转换为字符串 |
|
将对象 x 转换为表达式字符串 |
|
计算字符串中的有效 Python 表达式,并返回一个对象 |
|
将序列 s 转换为一个元组 |
|
将序列 s 转换为一个列表 |
|
转换为可变集合 |
|
创建一个字典。d 必须是一个 (key, value) 元组序列。 |
|
转换为不可变集合 |
|
将一个整数转换为对应的字符 |
|
将一个字符转换为它的整数值(Unicode 码点) |
|
将一个整数转换为十六进制字符串 |
|
将一个整数转换为八进制字符串 |