Python的基本变量类型

开课吧开课吧锤锤2021-06-25 16:30

    计算机程序要处理不同的数据,需要定义不同的数据类型。Python定义了六种标准的数据类型,分布如下所示:

    Numbers(数字)

    Strings(字符串)

    List(列表)

    Tuple(元组)

    Set(集合)

    Dictionary(字典)

py

    变量赋值

    Python并不需要声明变量的类型,所说的"类型"是变量所指的内存中对象的类型。但每个变量使用前都必须赋值,然后才会创建变量。给变量赋值的方法是采用等号(=),等号左边是变量名,右边是存储在变量中的值。

    一个示例如下:

counter = 100  # 赋值整型变量
miles = 1000.0  # 浮点型
name = "John"  # 字符串

print(counter)
print(miles)
print(name)

    Python还允许同时为多个变量赋值,有以下两种实现方式:

# 创建一个整型对象,值为1,三个变量被分配到相同的内存空间上
n = m = k = 2
# 创建多个对象,然后指定多个变量
cc, mm, nn = 1, 3.2, 'abc'

print('n=m=k=', n, m, k)
print('cc=', cc)
print('mm=', mm)
print('nn=', nn)

    其中同时给多个变量赋值的方式也是Python独特的一种变量赋值方法。

    数字

    数字类型用于存储数值,它是不可改变的数据类型。Python3支持以下几种数字类型:

    int(整数)

    float(浮点型)

    complex(复数)

    bool(布尔)

    数字类型的使用很简单,也很直观,如下所示:

# int
q = 1
# float
w = 2.3
# bool
e = True
# complex
r = 1 + 3j
print(q, w, e, r) # 1 2.3 True (1+3j)

# 内置的 type() 函数可以用来查询变量所指的对象类型
print(type(q))  # <class 'int'>
print(type(w))  # <class 'float'>
print(type(e))  # <class 'bool'>
print(type(r))  # <class 'complex'>

# 也可以采用 isinstance()
# 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
print(isinstance(q, int)) # True
print(isinstance(q, float)) # False

    对于数字的运算,包括基本的加减乘除,其中除法包含两个运算符,/返回一个浮点数,而//则是得到整数,去掉小数点后的数值。而且在混合计算的时候,Python会把整数转换为浮点数。

# 加
print('2 + 3 =', 2 + 3)  # 2 + 3 = 5
# 减
print('3 - 2 =', 3 - 2)  # 3 - 2 = 1
# 乘
print('5 * 8 =', 5 * 8)  # 5 * 8 = 40
# 除
# 得到浮点数,完整的结果
print('5 / 2 =', 5 / 2)  # 5 / 2 = 2.5
# 得到一个整数
print('5 // 2 =', 5 // 2)  # 5 // 2 = 2
# 取余
print('5 % 2 =', 5 % 2)  # 5 % 2 = 1
# 乘方
print('5 ** 2 =', 5 ** 2)  # 5 ** 2 = 25

    字符串

    字符串或串(String)是由数字、字母、下划线组成的一串字符。一般是用单引号''或者""括起来。

    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。并且,Python字符串是不可变,向一个索引位置赋值,如strs[0]='m'会报错。

    可以通过索引值或者切片来访问字符串的某个或者某段元素,注意索引值从0开始,例子如下所示:

py

    切片的格式是[start:end],实际取值范围是[start:end),即不包含end索引位置的元素。还会除了正序访问,还可以倒序访问,即索引值可以是负值。

    具体示例如下所示:

s1 = "talk is cheap"
s2 = 'show me the code'
print(s1)
print(s2)

# 索引值以 0 为开始值,-1 为从末尾的开始位置
print('输出 s1 第一个到倒数第二个的所有字符: ', s1[0:-1])  # 输出第一个到倒数第二个的所有字符
print('输出 s1 字符串第一个字符: ', s1[0])  # 输出字符串第一个字符
print('输出 s1 从第三个开始到第六个的字符: ', s1[2:6])  # 输出从第三个开始到第六个的字符
print('输出 s1 从第三个开始的后的所有字符:', s1[2:])  # 输出从第三个开始的后的所有字符

# 加号 + 是字符串的连接符
# 星号 * 表示复制当前字符串,紧跟的数字为复制的次数
str = "I love python "
print("连接字符串:", str + "!!!")
print("输出字符串两次:", str * 2)

# 反斜杠 \ 转义特殊字符
# 若不想让反斜杠发生转义,可以在字符串前面添加一个 r
print('I\nlove\npython')
print("反斜杠转义失效:", r'I\nlove\npython')

    注意:

    1、反斜杠可以用来转义,使用r可以让反斜杠不发生转义。

    2、字符串可以用+运算符连接在一起,用*运算符重复。

    3、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。

    4、Python中的字符串不能改变。

    字符串包含了很多内置的函数,这里只介绍几种非常常见的函数:

    strip(x):当包含参数x表示删除句首或者句末x的部分,否则,就是删除句首和句末的空白字符,并且可以根据需要调用lstrip()和rstrip(),分别删除句首和句末的空白字符;

    split():同样可以包含参数,如果不包含参数就是将字符串变为单词形式,如果包含参数,就是根据参数来划分字符串;

    join():主要是将其他类型的集合根据一定规则变为字符串,比如列表;

    replace(x,y):采用字符串y代替x

    index():查找指定字符串的起始位置

    startswith()/endswith():分别判断字符串是否以某个字符串为开始,或者结束;

    find():查找某个字符串;

    upper()/lower()/title():改变字符串的大小写的三个函数

    下面是具体示例代码:

# strip()
s3 = " I love python "
s4 = "show something!"
print('输出直接调用 strip() 后的字符串结果: ', s3.strip())
print('lstrip() 删除左侧空白后的字符串结果: ', s3.lstrip())
print('rstrip() 删除右侧空白后的字符串结果: ', s3.rstrip())
print('输出调用 strip(\'!\')后的字符串结果: ', s4.strip('!'))
# split()
s5 = 'hello, world'
print('采用split()的字符串结果: ', s5.split())
print('采用split(\',\')的字符串结果: ', s5.split(','))
# join()
l1 = ['an', 'apple', 'in', 'the', 'table']
print('采用join()连接列表 l1 的结果: ', ''.join(l1))
print('采用\'-\'.join()连接列表 l1 的结果: ', '-'.join(l1))
# replace()
print('replace(\'o\', \'l\')的输出结果: ', s5.replace('o', 'l'))
# index()
print('s5.index(\'o\')的输出结果: ', s5.index('o'))
# startswith() / endswith()
print('s5.startswith(\'h\')的输出结果: ', s5.startswith('h'))
print('s5.endswith(\'h\')的输出结果: ', s5.endswith('h'))
# find()
print('s5.find(\'h\')的输出结果: ', s5.find('h'))
# upper() / lower() / title()
print('upper() 字母全大写的输出结果: ', s5.upper())
print('lower() 字母全小写的输出结果: ', s5.lower())
print('title() 单词首字母大写的输出结果: ', s5.title())

    列表

    列表是Python中使用最频繁的数据类型,它可以完成大多数集合类的数据结构实现,可以包含不同类型的元素,包括数字、字符串,甚至列表(也就是所谓的嵌套)。

    和字符串一样,可以通过索引值或者切片(截取)进行访问元素,索引也是从0开始,而如果是倒序,则是从-1开始。列表截取的示意图如下所示:

py

    另外,还可以添加第三个参数作为步长:

py

    同样,列表也有很多内置的方法,这里介绍一些常见的方法:

    len(list):返回列表的长度

    append(obj)/insert(index,obj)/extend(seq):增加元素的几个方法

    pop()/remove(obj)/dellist[index]/clear():删除元素

    reverse()/reversed:反转列表

    sort()/sorted(list):对列表排序,注意前者会修改列表内容,后者返回一个新的列表对象,不改变原始列表

    index():查找给定元素第一次出现的索引位置

    初始化列表的代码示例如下:

# 创建空列表,两种方法
list1 = list()
list2 = []
# 初始化带有数据
list3 = [1, 2, 3]
list4 = ['a', 2, 'nb', [1, 3, 4]]

print('list1:', list1)
print('list2:', list2)
print('list3:', list3)
print('list4:', list4)
print('len(list4): ', len(list4))

    添加元素的代码示例如下:

# 末尾添加元素
list1.append('abc')
print('list1:', list1)
# 末尾添加另一个列表,并合并为一个列表
list1.extend(list3)
print('list1.extend(list3), list1:', list1)
list1.extend((1, 3))
print('list1.extend((1,3)), list1:', list1)
# 通过 += 添加元素
list2 += [1, 2, 3]
print('list2:', list2)
list2 += list4
print('list2:', list2)
# 在指定位置添加元素,原始位置元素右移一位
list3.insert(0, 'a')
print('list3:', list3)
# 末尾位置添加,原来末尾元素依然保持在末尾
list3.insert(-1, 'b')
print('list3:', list3)

    删除元素的代码示例如下:

# del 删除指定位置元素
del list3[-1]
print('del list3[-1], list3:', list3)
# pop 删除元素
pop_el = list3.pop()
print('list3:', list3)
print('pop element:', pop_el)
# pop 删除指定位置元素
pop_el2 = list3.pop(0)
print('list3:', list3)
print('pop element:', pop_el2)
# remove 根据值删除元素
list3.remove(1)
print('list3:', list3)
# clear 清空列表
list3.clear()
print('clear list3:', list3)

    查找元素和修改、访问元素的代码示例如下:

# index 根据数值查询索引
ind = list1.index(3)
print('list1.index(3),index=', ind)
# 访问列表第一个元素
print('list1[0]: ', list1[0])
# 访问列表最后一个元素
print('list1[-1]: ', list1[-1])
# 访问第一个到第三个元素
print('list1[:3]: ', list1[:3])
# 访问第一个到第三个元素,步长为2
print('list1[:3:2]: ', list1[:3:2])
# 复制列表
new_list = list1[:]
print('copy list1, new_list:', new_list)

    排序的代码示例如下:

list5 = [3, 1, 4, 2, 5]
print('list5:', list5)
# use sorted
list6 = sorted(list5)
print('list6=sorted(list5), list5={}, list6={}'.format(list5, list6))
# use list.sort()
list5.sort()
print('list5.sort(), list5: ', list5)

    sorted()不会改变列表本身的顺序,只是对列表进行临时排序,并返回一个新的列表对象;

    相反,列表本身的sort()方法会永久改变列表本身的顺序。

    另外,如果列表元素不是单纯的数值类型,如整数或者浮点数,而是字符串、列表、字典或者元组,那么还可以自定义排序规则,这也就是定义中最后两行,例子如下:

# 列表元素也是列表
list8 = [[4, 3], [5, 2], [1, 1]]
list9 = sorted(list8)
print('list9 = sorted(list8), list9=', list9)
# sorted by the second element
list10 = sorted(list8, key=lambda x: x[1])
print('list10 = sorted(list8, key=lambda x:x[1]), list10=', list10)
list11 = sorted(list8, key=lambda x: (x[1], x[0]))
print('list11 = sorted(list8, key=lambda x:(x[1],x[0])), list11=', list11)
# 列表元素是字符串
list_str = ['abc', 'pat', 'cda', 'nba']
list_str_1 = sorted(list_str)
print('list_str_1 = sorted(list_str), list_str_1=', list_str_1)
# 根据第二个元素排列
list_str_2 = sorted(list_str, key=lambda x: x[1])
print('list_str_2 = sorted(list_str, key=lambda x: x[1]), list_str_2=', list_str_2)
# 先根据第三个元素,再根据第一个元素排列
list_str_3 = sorted(list_str, key=lambda x: (x[2], x[0]))
print('list_str_3 = sorted(list_str, key=lambda x: (x[2], x[0])), list_str_3=', list_str_3)

    反转列表的代码示例如下:

# 反转列表
list5.reverse()
print('list5.reverse(), list5: ', list5)
list7 = reversed(list5)
print('list7=reversed(list5), list5={}, list7={}'.format(list5, list7))
#for val in list7:
#    print(val)
# 注意不能同时两次
list7_val = [val for val in list7]
print('采用列表推导式, list7_val=', list7_val)
list8 = list5[::-1]
print('list5 = {}\nlist_reversed = list5[::-1], list_reversed = {}'.format(list5, list_reversed))

    reverse()方法会永久改变列表本身,而reversed()不会改变列表对象,它返回的是一个迭代对象,如例子输出的<list_reverseiteratorobjectat0x000001D0A17C5550>,要获取其排序后的结果,需要通过for循环,或者列表推导式,但需要注意,它仅仅在第一次遍历时候返回数值。

    以及,一个小小的技巧,利用切片实现反转,即<list>=<list>[::-1]。

    元组

    元组和列表比较相似,不同之处是元组不能修改,然后元组是写在小括号()里的。

    元组也可以包含不同的元素类型。简单的代码示例如下:

t1 = tuple()
t2 = ()
t3 = (1, 2, '2', [1, 2], 5)
# 创建一个元素的元祖
t4 = (7, )
t5 = (2)
print('创建两个空元组:t1={}, t2={}'.format(t1, t2))
print('包含不同元素类型的元组:t3={}'.format(t3))
print('包含一个元素的元祖: t4=(7, )={}, t5=(2)={}'.format(t4, t5))
print('type(t4)={}, type(t5)={}'.format(type(t4), type(t5)))
print('输出元组的第一个元素:{}'.format(t3[0]))
print('输出元组的第二个到第四个元素:{}'.format(t3[1:4]))
print('输出元祖的最后一个元素: {}'.format(t3[-1]))
print('输出元祖两次: {}'.format(t3 * 2))
print('连接元祖: {}'.format(t3 + t4))

    元祖和字符串也是类似,索引从0开始,-1是末尾开始的位置,可以将字符串看作一种特殊的元组。

    此外,从上述代码示例可以看到有个特殊的例子,创建一个元素的时候,必须在元素后面添加逗号,即如下所示:

tup1 = (2,) # 输出为 (2,)
tup2 = (2)  # 输出是 2
print('type(tup1)={}'.format(type(tup1))) # 输出是 <class 'tuple'>
print('type(tup2)={}'.format(type(tup2))) # 输出是 <class 'int'>

    还可以创建一个二维元组,代码例子如下:

# 创建一个二维元组
tups = (1, 3, 4), ('1', 'abc')
print('二维元组: {}'.format(tups)) # 二维元组: ((1, 3, 4), ('1', 'abc'))

    然后对于函数的返回值,如果返回多个,实际上就是返回一个元组,代码例子如下:

def print_tup():
    return 1, '2'


res = print_tup()
print('type(res)={}, res={}'.format(type(res), res)) # type(res)=<class 'tuple'>, res=(1, '2')

    元组不可修改,但如果元素可修改,那可以修改该元素内容,代码例子如下所示:

tup11 = (1, [1, 3], '2')
print('tup1={}'.format(tup11)) # tup1=(1, [1, 3], '2')
tup11[1].append('123')
print('修改tup11[1]后,tup11={}'.format(tup11)) # 修改tup11[1]后,tup11=(1, [1, 3, '123'], '2')

    因为元组不可修改,所以仅有以下两个方法:

    count():计算某个元素出现的次数

    index():寻找某个元素第一次出现的索引位置

    代码例子:

# count()
print('tup11.count(1)={}'.format(tup11.count(1)))
# index()
print('tup11.index(\'2\')={}'.format(tup11.index('2')))

    字典

    字典也是Python中非常常用的数据类型,具有以下特点:

    它是一种映射类型,用{}标识,是无序的键(key):值(value)的集合;

    键(key)必须使用不可变类型;

    同一个字典中,键必须是唯一的;

    创建字典的代码示例如下,总共有三种方法

# {} 形式
dic1 = {'name': 'python', 'age': 20}
# 内置方法 dict()
dic2 = dict(name='p', age=3)
# 字典推导式
dic3 = {x: x**2 for x in {2, 4, 6}}
print('dic1={}'.format(dic1)) # dic1={'age': 20, 'name': 'python'}
print('dic2={}'.format(dic2)) # dic2={'age': 3, 'name': 'p'}
print('dic3={}'.format(dic3)) # dic3={2: 4, 4: 16, 6: 36}

    常见的三个内置方法,keys(),values(),items()分别表示键、值、对,例子如下:

print('keys()方法,dic1.keys()={}'.format(dic1.keys()))
print('values()方法, dic1.values()={}'.format(dic1.values()))
print('items()方法, dic1.items()={}'.format(dic1.items()))

    其他对字典的操作,包括增删查改,如下所示:

# 修改和访问
dic1['age'] = 33
dic1.setdefault('sex', 'male')
print('dic1={}'.format(dic1))
# get() 访问某个键
print('dic1.get(\'age\', 11)={}'.format(dic1.get('age', 11)))
print('访问某个不存在的键,dic1.get(\'score\', 100)={}'.format(dic1.get('score', 100)))
# 删除
del dic1['sex']
print('del dic1[\'sex\'], dic1={}'.format(dic1))
dic1.pop('age')
print('dic1.pop(\'age\'), dic1={}'.format(dic1))
# 清空
dic1.clear()
print('dic1.clear(), dic1={}'.format(dic1))
# 合并两个字典
print('合并 dic2 和 dic3 前, dic2={}, dic3={}'.format(dic2, dic3))
dic2.update(dic3)
print('合并后,dic2={}'.format(dic2))

# 遍历字典
dic4 = {'a': 1, 'b': 2}
for key, val in dic4.items():
    print('{}: {}'.format(key, val))
# 不需要采用 keys()
for key in dic4:
    print('{}: {}'.format(key, dic4[key]))

    最后,因为字典的键必须是不可改变的数据类型,那么如何快速判断一个数据类型是否可以更改呢?有以下两种方法:

    id():判断变量更改前后的id,如果一样表示可以更改,不一样表示不可更改。

    hash():如果不报错,表示可以被哈希,就表示不可更改;否则就是可以更改。

    首先看下id()方法,在一个整型变量上的使用结果:

i = 2
print('i id value=', id(i)) 
i += 3
print('i id value=', id(i)) 

    输出结果,更改前后id是更改了,表明整型变量是不可更改的。

i id value= 1758265872
i id value= 1758265968

    然后在列表变量上进行同样的操作:

l1 = [1, 3]
print('l1 id value=', id(l1)) 
l1.append(4)
print('l1 id value=', id(l1))

    输出结果,id并没有改变,说明列表是可以更改的。

l1 id value= 1610679318408
l1 id value= 1610679318408

    然后就是采用hash()的代码例子:

# hash
s = 'abc'
print('s hash value: ', hash(s)) 
l2 = ['321', 1]
print('l2 hash value: ', hash(l2)) 

    输出结果如下,对于字符串成功输出哈希值,而列表则报错TypeError:unhashabletype:'list',这也说明了字符串不可更改,而列表可以更改。

s hash value:  1106005493183980421
TypeError: unhashable type: 'list'

    集合

    集合是一个无序的不重复元素序列,采用大括号{}或者set()创建,但空集合必须使用set(),因为{}创建的是空字典。

    创建的代码示例如下:

# 创建集合
s1 = {'a', 'b', 'c'}
s2 = set()
s3 = set('abc')
print('s1={}'.format(s1)) # s1={'b', 'a', 'c'}
print('s2={}'.format(s2)) # s2=set()
print('s3={}'.format(s3)) # s3={'b', 'a', 'c'}

    注意上述输出的时候,每次运行顺序都可能不同,这是集合的无序性的原因。

    利用集合可以去除重复的元素,如下所示:

s4 = set('good')
print('s4={}'.format(s4)) # s4={'g', 'o', 'd'}

    集合也可以进行增加和删除元素的操作,代码如下所示:

# 增加元素,add() 和 update()
s1.add('dd')
print('s1.add(\'dd\'), s1={}'.format(s1)) # s1.add('dd'), s1={'dd', 'b', 'a', 'c'}
s1.update('o')
print('添加一个元素,s1={}'.format(s1)) # 添加一个元素,s1={'dd', 'o', 'b', 'a', 'c'}
s1.update(['n', 1])
print('添加多个元素, s1={}'.format(s1)) # 添加多个元素, s1={1, 'o', 'n', 'a', 'dd', 'b', 'c'}
s1.update([12, 33], {'ab', 'cd'})
print('添加列表和集合, s1={}'.format(s1)) # 添加列表和集合, s1={1, 33, 'o', 'n', 'a', 12, 'ab', 'dd', 'cd', 'b', 'c'}

# 删除元素, pop(), remove(), clear()
print('s3={}'.format(s3)) # s3={'b', 'a', 'c'}
s3.pop()
print('随机删除元素, s3={}'.format(s3)) # 随机删除元素, s3={'a', 'c'}
s3.clear()
print('清空所有元素, s3={}'.format(s3)) # 清空所有元素, s3=set()
s1.remove('a')
print('删除指定元素,s1={}'.format(s1)) # 删除指定元素,s1={1, 33, 'o', 'n', 12, 'ab', 'dd', 'cd', 'b', 'c'}

    此外,还有专门的集合操作,包括求取两个集合的并集、交集

# 判断是否子集, issubset()
a = set('abc')
b = set('bc')
c = set('cd')
print('b是否a的子集:', b.issubset(a)) # b是否a的子集: True
print('c是否a的子集:', c.issubset(a)) # c是否a的子集: False

# 并集操作,union() 或者 |
print('a 和 c 的并集:', a.union(c)) # a 和 c 的并集: {'c', 'b', 'a', 'd'}
print('a 和 c 的并集:', a | c) # a 和 c 的并集: {'c', 'b', 'a', 'd'}

# 交集操作,intersection() 或者 &
print('a 和 c 的交集:', a.intersection(c)) # a 和 c 的交集: {'c'}
print('a 和 c 的交集:', a & c) # a 和 c 的交集: {'c'}

# 差集操作,difference() 或者 - ,即只存在一个集合的元素
print('只在a中的元素:', a.difference(c)) # 只在a中的元素:: {'b', 'a'}
print('只在a中的元素:', a - c) # 只在a中的元素:: {'b', 'a'}

# 对称差集, symmetric_difference() 或者 ^, 求取只存在其中一个集合的所有元素
print('对称差集:', a.symmetric_difference(c)) # 对称差集: {'a', 'd', 'b'}
print('对称差集:', a ^ c) # 对称差集: {'a', 'd', 'b'}

    数据类型的转换

    有时候我们需要对数据类型进行转换,比如列表变成字符串等,这种转换一般只需要将数据类型作为函数名即可。下面列举了这些转换函数:

    int(x,[,base]):将x转换为整数,base表示进制,默认是十进制

    float(x):将x转换为一个浮点数

    complex(x,[,imag]):创建一个复数,imag表示虚部的数值,默认是0

    str(x):将对象x转换为字符串

    repr(x):将对象x转换为表达式字符串

    eval(str):用来计算在字符串中的有效Python表达式,并返回一个对象

    tuple(s):将序列s转换为一个元组

    list(s):将序列s转换为一个列表

    set(s):转换为可变集合

    dict(d):创建一个字典。d必须是一个序列(key,value)元组

    frozenset(s):转换为不可变集合

    chr(x):将一个整数转换为一个字符

    ord(x):将一个字符转换为它的整数值

    hex(x):将一个整数转换为一个十六进制字符串

    oct(x):将一个整数转换为一个八进制字符串

    以上就是开课吧广场小编为大家整理发布的“Python的基本变量类型”一文,更多Python教程相关内容尽在开课吧广场Python教程频道!

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