Python---数据类型

一  数据类型简介

　　计算机不仅仅能处理数值，还可以处理文本、图形、音频、视频、网页等各种各样的数据，不同的数据，需要定义不同的数据类型。在Python中，能够直接处理的数据类型有整型，字符串，布尔型，列表，字典，元组等几种。

二 整型

2.1 数字类型的创建

　　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 python2 中的 Long。像大多数语言一样，数值类型的赋值和计算都是很直观的。内置的 type() 函数可以用来查询变量所指的对象类型。

a=10
b=a
b=666
 
print(a)#10
print(b)#666

2.2 数字类型的转换

var1=3.14
var2=5
var3=int(var1)
var4=float(var2)
 
print(var3,var4)

2.3 py内置数字函数

# abs(x)    返回数字的绝对值，如abs(-10) 返回 10
# ceil(x)    返回数字的上入整数，如math.ceil(4.1) 返回 5
# cmp(x, y)    如果 x < y 返回 -1, 如果 x == y 返回 0, 如果 x > y 返回 1
# exp(x)    返回e的x次幂(ex),如math.exp(1) 返回2.718281828459045
# fabs(x)    返回数字的绝对值，如math.fabs(-10) 返回10.0
# floor(x)    返回数字的下舍整数，如math.floor(4.9)返回 4
# log(x)    如math.log(math.e)返回1.0,math.log(100,10)返回2.0
# log10(x)    返回以10为基数的x的对数，如math.log10(100)返回 2.0
# max(x1, x2,...)    返回给定参数的最大值，参数可以为序列。
# min(x1, x2,...)    返回给定参数的最小值，参数可以为序列。
# modf(x)    返回x的整数部分与小数部分，两部分的数值符号与x相同，整数部分以浮点型表示。
# pow(x, y)    x**y 运算后的值。
# round(x [,n])    返回浮点数x的四舍五入值，如给出n值，则代表舍入到小数点后的位数。
# sqrt(x)    返回数字x的平方根，数字可以为负数，返回类型为实数，如math.sqrt(4)返回 2+0j

三 字符串类型（string）

　　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。

3.1 创建字符串

var1 = 'Hello World!'
var2 = "Python Terry"

3.2 常用操作

重复输出字符串

print('hello'*2)

通过索引获取字符串中字符

print('helloworld'[2:])
注：仅举一例，其余与列表切片相同

成员运算符（如果字符串中包含给定的字符返回 True）

print('el' in 'hello')

格式化字符串输出

print('Terry is a good teacher')
print('%s is a good teacher'%'Terry')

字符串拼接

a='123'
b='abc'
c='789'
d1=a+b+c
print(d1)
# +效率低,该用join
d2=''.join([a,b,c])
print(d2)

3.3 python内置方法

# string.capitalize()                                  把字符串的第一个字符大写
# string.center(width)                                 返回一个原字符串居中,并使用空格填充至长度 width 的新字符串
# string.count(str, beg=0, end=len(string))            返回 str 在 string 里面出现的次数，如果 beg 或者 end 指定则返回指定范围内 str 出现的次数
# string.decode(encoding='UTF-8', errors='strict')     以 encoding 指定的编码格式解码 string，如果出错默认报一个 ValueError 的 异 常 ， 除 非 errors 指 定 的 是 'ignore' 或 者'replace'
# string.encode(encoding='UTF-8', errors='strict')     以 encoding 指定的编码格式编码 string，如果出错默认报一个ValueError 的异常，除非 errors 指定的是'ignore'或者'replace'
# string.endswith(obj, beg=0, end=len(string))         检查字符串是否以 obj 结束，如果beg 或者 end 指定则检查指定的范围内是否以 obj 结束，如果是，返回 True,否则返回 False.
# string.expandtabs(tabsize=8)                         把字符串 string 中的 tab 符号转为空格，tab 符号默认的空格数是 8。
# string.find(str, beg=0, end=len(string))             检测 str 是否包含在 string 中，如果 beg 和 end 指定范围，则检查是否包含在指定范围内，如果是返回开始的索引值，否则返回-1
# string.index(str, beg=0, end=len(string))            跟find()方法一样，只不过如果str不在 string中会报一个异常.
# string.isalnum()                                     如果 string 至少有一个字符并且所有字符都是字母或数字则返回 True,否则返回 False
# string.isalpha()                                     如果 string 至少有一个字符并且所有字符都是字母则返回 True,否则返回 False
# string.isdecimal()                                   如果 string 只包含十进制数字则返回 True 否则返回 False.
# string.isdigit()                                     如果 string 只包含数字则返回 True 否则返回 False.
# string.islower()                                     如果 string 中包含至少一个区分大小写的字符，并且所有这些(区分大小写的)字符都是小写，则返回 True，否则返回 False
# string.isnumeric()                                   如果 string 中只包含数字字符，则返回 True，否则返回 False
# string.isspace()                                     如果 string 中只包含空格，则返回 True，否则返回 False.
# string.istitle()                                     如果 string 是标题化的(见 title())则返回 True，否则返回 False
# string.isupper()                                     如果 string 中包含至少一个区分大小写的字符，并且所有这些(区分大小写的)字符都是大写，则返回 True，否则返回 False
# string.join(seq)                                     以 string 作为分隔符，将 seq 中所有的元素(的字符串表示)合并为一个新的字符串
# string.ljust(width)                                  返回一个原字符串左对齐,并使用空格填充至长度 width 的新字符串
# string.lower()                                       转换 string 中所有大写字符为小写.
# string.lstrip()                                      截掉 string 左边的空格
# string.maketrans(intab, outtab])                     maketrans() 方法用于创建字符映射的转换表，对于接受两个参数的最简单的调用方式，第一个参数是字符串，表示需要转换的字符，第二个参数也是字符串表示转换的目标。
# max(str)                                             返回字符串 str 中最大的字母。
# min(str)                                             返回字符串 str 中最小的字母。
# string.partition(str)                                有点像 find()和 split()的结合体,从 str 出现的第一个位置起,把 字 符 串 string 分 成 一 个 3 元 素 的 元 组 (string_pre_str,str,string_post_str),如果 string 中不包含str 则 string_pre_str == string.
# string.replace(str1, str2,  num=string.count(str1))  把 string 中的 str1 替换成 str2,如果 num 指定，则替换不超过 num 次.
# string.rfind(str, beg=0,end=len(string) )            类似于 find()函数，不过是从右边开始查找.
# string.rindex( str, beg=0,end=len(string))           类似于 index()，不过是从右边开始.
# string.rjust(width)                                  返回一个原字符串右对齐,并使用空格填充至长度 width 的新字符串
# string.rpartition(str)                               类似于 partition()函数,不过是从右边开始查找.
# string.rstrip()                                      删除 string 字符串末尾的空格.
# string.split(str="", num=string.count(str))          以 str 为分隔符切片 string，如果 num有指定值，则仅分隔 num 个子字符串
# string.splitlines(num=string.count('\n'))            按照行分隔，返回一个包含各行作为元素的列表，如果 num 指定则仅切片 num 个行.
# string.startswith(obj, beg=0,end=len(string))        检查字符串是否是以 obj 开头，是则返回 True，否则返回 False。如果beg 和 end 指定值，则在指定范围内检查.
# string.strip([obj])                                  在 string 上执行 lstrip()和 rstrip()
# string.swapcase()                                    翻转 string 中的大小写
# string.title()                                       返回"标题化"的 string,就是说所有单词都是以大写开始，其余字母均为小写(见 istitle())
# string.translate(str, del="")                        根据 str 给出的表(包含 256 个字符)转换 string 的字符,要过滤掉的字符放到 del 参数中
# string.upper()                                       转换 string 中的小写字母为大写

四 布尔型

　　一个布尔值只有True、False两种值，要么是True，要么是False，在Python中，可以直接用True、False表示布尔值（请注意大小写)。

4.1 基本操作

print(True)
print(4>2)
print(bool([3,4]))
print(True+1)

布尔值经常用在条件判断中:
age=18
if age>18:#bool(age>18)
    print('old')
else:
    print('young')

4.2 与或非操作：

bool(1 and 0)
bool(1 and 1)
bool(1 or 0)
bool(not 0)

五 列表（list）

　　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（所谓嵌套）。列表是写在方括号([])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。

5.1 基本操作

查（［］）

names_class2=['张三','李四','王五','赵六']
 
# print(names_class2[2])
# print(names_class2[0:3])
# print(names_class2[0:7])
# print(names_class2[-1])
# print(names_class2[2:3])
# print(names_class2[0:3:1])
# print(names_class2[3:0:-1])
# print(names_class2[:])

注;左闭右开

增（append，insert）

#insert 方法用于将对象插入到列表任意一个位置，而append方法则用于在列表末尾追加新的对象

names_class2.append('alex')
names_class2.insert(2,'alvin')
print(names_class2)

改（重新赋值）

names_class2=['张三','李四','王五','赵六']
 
names_class2[3]='赵七'
names_class2[0:2]=['wusir','alvin']
print(names_class2)

删（remove，del，pop）

names_class2.remove('alex')
del names_class2[0]
del names_class2
names_class2.pop()#注意,pop是有一个返回值的，即可以用一个变量接受　

5.2 其他操作

count：count 方法统计某个元素在列表中出现的次数。

>>> ['to', 'be', 'or', 'not', 'to', 'be'].count('to') 
2 
>>> x = [[1,2], 1, 1, [2, 1, [1, 2]]] 
>>> x.count(1) 
2 
>>> x.count([1,2]) 
1

extend：可以在列表的末尾一次性追加另一个序列中的多个值。

>>> a = [1, 2, 3] 
>>> b = [4, 5, 6] 
>>> a.extend(b) 
>>> a 
[1, 2, 3, 4, 5, 6] 

注：extend 方法修改了被扩展的列表，而原始的连接操作（+）则不然，它会返回一个全新的列表。
　>>> a = [1, 2, 3] 

　　>>> b = [4, 5, 6] 

　　>>> a.extend(b) 

　　>>> a 

　　[1, 2, 3, 4, 5, 6] 

　　>>> a + b 

　　[1, 2, 3, 4, 5, 6, 4, 5, 6] 

　　>>> a 

　　[1, 2, 3, 4, 5, 6] 

 index：用于从列表中找出某个值第一个匹配项的索引位置。

names_class2=['张三','李四','王五','赵六']

names_class2.index('李四')

reverse：将列表中的元素反向存放。

names_class2=['张三','李四','王五','赵六']
names_class2.reverse()
print(names_class2)

sort：用于在原位置对列表进行排序。

x = [4, 6, 2, 1, 7, 9]
x.sort() # 顺序排序
x.sort(reverse=True)#逆序排序

深浅拷贝：浅拷贝（只拷贝第一层），深拷贝（克隆一份）。

注：再讲深浅拷贝之前，先说明：（不可变数据类型:数字,字符串,元组     可变类型:列表,字典）

（1）浅拷贝：

a=[[1,2],3,4]
b=a[:]#b=a.copy()
 
print(a,b)
print(id(a),id(b))
print('*************')
print('a[0]:',id(a[0]),'b[0]:',id(b[0]))
print('a[0][0]:',id(a[0][0]),'b[0][0]:',id(b[0][0]))
print('a[0][1]:',id(a[0][1]),'b[0][1]:',id(b[0][1]))
print('a[1]:',id(a[1]),'b[1]:',id(b[1]))
print('a[2]:',id(a[2]),'b[2]:',id(b[2]))
 
 
print('___________________________________________')
b[0][0]=8
 
print(a,b)
print(id(a),id(b))
print('*************')
print('a[0]:',id(a[0]),'b[0]:',id(b[0]))
print('a[0][0]:',id(a[0][0]),'b[0][0]:',id(b[0][0]))
print('a[0][1]:',id(a[0][1]),'b[0][1]:',id(b[0][1]))
print('a[1]:',id(a[1]),'b[1]:',id(b[1]))
print('a[2]:',id(a[2]),'b[2]:',id(b[2]))<br><br><br>#outcome


运行结果：
# [[1, 2], 3, 4] [[1, 2], 3, 4]
# 4331943624 4331943752
# *************
# a[0]: 4331611144 b[0]: 4331611144
# a[0][0]: 4297375104 b[0][0]: 4297375104
# a[0][1]: 4297375136 b[0][1]: 4297375136
# a[1]: 4297375168 b[1]: 4297375168
# a[2]: 4297375200 b[2]: 4297375200
# ___________________________________________
# [[8, 2], 3, 4] [[8, 2], 3, 4]
# 4331943624 4331943752
# *************
# a[0]: 4331611144 b[0]: 4331611144
# a[0][0]: 4297375328 b[0][0]: 4297375328
# a[0][1]: 4297375136 b[0][1]: 4297375136
# a[1]: 4297375168 b[1]: 4297375168
# a[2]: 4297375200 b[2]: 4297375200

解释如下图所示：

 

（2）深拷贝

import copy
b=copy.deepcopy(a)

六 元组（tuple）

　　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。

6.1 创建元组

tup1 = ()    # 空元组
tup2 = (20,) # 一个元素，需要在元素后添加逗号

6.2 元组的作用

1 对于一些数据我们不想被修改，可以使用元组；

2 另外，元组的意义还在于，元组可以在映射（和集合的成员）中当作键使用——而列表则不行；元组作为很多内建函数和方法的返回值存在。

七 字典

　　字典（dictionary）是Python中另一个非常有用的内置数据类型。列表是有序的对象集合，字典是无序的对象集合。两者之间的区别在于：字典当中的元素是通过键来存取的，而不是通过偏移存取。字典是一种映射类型，字典用"{ }"标识，它是一个无序的键(key) : 值(value)对集合。键(key)必须使用不可变类型。在同一个字典中，键(key)必须是唯一的。

7.1 创建字典

dic1={'name':'alex','age':36,'sex':'male'}
dic2=dict((('name','alex'),))
print(dic1)
print(dic2)

7.2 基本操作

增

dic3={}
 
dic3['name']='alex'
dic3['age']=18
print(dic3)#{'name': 'alex', 'age': 18}
 
a=dic3.setdefault('name','yuan')
b=dic3.setdefault('ages',22)
print(a,b)
print(dic3)

删

dic4={'name': 'alex', 'age': 18,'class':1}
 
 
# dic4.clear()
# print(dic4)
del dic4['name']
print(dic4)
 
a=dic4.popitem()
print(a,dic4)
 
# print(dic4.pop('age'))
# print(dic4)
 
# del dic4
# print(dic4)

改

dic3={'name': 'alex', 'age': 18}
 
dic3['name']='alvin'
dic4={'sex':'male','hobby':'girl','age':36}
dic3.update(dic4)
print(dic3)

查

dic3={'name': 'alex', 'age': 18}
 
# print(dic3['name'])
# print(dic3['names'])
#
# print(dic3.get('age',False))
# print(dic3.get('ages',False))
 
print(dic3.items())
print(dic3.keys())
print(dic3.values())
 
print('name' in dic3)# py2:  dic3.has_key('name')
print(list(dic3.values()))

7.3 其他操作

dict.fromkeys

d1=dict.fromkeys(['host1','host2','host3'],'Mac')
print(d1)
 
d1['host1']='xiaomi'
print(d1)

运行结果为：

{'host2': 'Mac', 'host1': 'Mac', 'host3': 'Mac'}
{'host2': 'Mac', 'host1': 'xiaomi', 'host3': 'Mac'}

#######

d2=dict.fromkeys(['host1','host2','host3'],['Mac','huawei'])
print(d2)
d2['host1'][0]='xiaomi'
print(d2)

运行结果为

{'host2': ['Mac', 'huawei'], 'host1': ['Mac', 'huawei'], 'host3': ['Mac', 'huawei']}
{'host2': ['xiaomi', 'huawei'], 'host1': ['xiaomi', 'huawei'], 'host3': ['xiaomi', 'huawei']}

 d.copy() ：对字典 d 进行浅复制，返回一个和d有相同键值对的新字典。

字典的嵌套：三级菜单

sorted(dict) : 返回一个有序的包含字典所有key的列表。

dic={5:'555',2:'222',4:'444'}
print(sorted(dic))　

 字典的遍历 

ic5={'name': 'alex', 'age': 18}
 
for i in dic5:
    print(i,dic5[i])
 
for items in dic5.items():
    print(items)
for keys,values in dic5.items():
    print(keys,values)

八 集合（set）

 集合(set)：把不同的元素组成一起形成集合，是python基本的数据类型。集合对象是一组无序排列的可哈希的值：集合成员可以做字典的键。

注：可哈希是指集合的对象必须是不可变类型的（数字，字符串，元组）

8.1 集合的简单介绍

集合的创建：

　　由于集合没有自己的语法格式，只能通过集合的工厂方法set()和frozenset()创建

s1 = set('alvin')
 
s2= frozenset('yuan')
 
print(s1,type(s1))  #{'l', 'v', 'i', 'a', 'n'} <class 'set'>
print(s2,type(s2))  #frozenset({'n', 'y', 'a', 'u'}) <class 'frozenset'>

集合分类：可变集合、不可变集合

可变集合(set)：可添加和删除元素，非可哈希的，不能用作字典的键，也不能做其他集合的元素

不可变集合(frozenset)：与上面恰恰相反

li=[1,'a','b']
s =set(li)
dic={s:'123'} #TypeError: unhashable type: 'set'

集合的作用：

• 去重，把一个列表变成集合，就自动去重了

li=[1,2,'a','b']
s =set(li)
print(s)    # {1, 2, 'a', 'b'}
 
li2=[1,2,1,'a','a']
s=set(li2)
print(s)  #{1, 2, 'a'}

• 关系测试，测试两组数据之前的交集、差集、并集等关系

1  in ,not in
2 集合等价与不等价(==, !=)
3 子集、超集

>>>s=set('alvinyuan')
>>>s1=set('alvin')
>>>print('v' in s)
>>>print(s1<s)#返回True,还有另一种表达：s1.issubset(s)   判断s1是不是s的子集
>>>print(s>s1)#返回True，还有一种表达：s.issuperset(s1)  判断s是不是s1的超集
4   并集(|)
并集(union)操作与集合的or操作其实等价的，联合符号有个等价的方法，union()。

>>>s1=set('alvin')
>>>s2=set('yuan')
>>>s3=s1|s2
>>>print(s3)  #{'a', 'l', 'i', 'n', 'y', 'v', 'u'}
>>>print(s1.union(s2)) #{'a', 'l', 'i', 'n', 'y', 'v', 'u'}　
5、交集(&)
与集合and等价，交集符号的等价方法是intersection()

>>>s1=set('alvin')
>>>s2=set('yuan')
>>>s3=s1&s2
>>>print(s3)  #{'n', 'a'}
>>>print(s1.intersection(s2)) #{'n', 'a'}
6、差集(-)
等价方法是difference()

>>>s1=set('alvin')
>>>s2=set('yuan')
>>>s3=s1-s2
>>>print(s3)  #{'v', 'i', 'l'}
>>>print(s1.difference(s2)) #{'v', 'i', 'l'}　
7、对称差集(^)
对称差分是集合的XOR(‘异或’)，取得的元素属于s1,s2但不同时属于s1和s2.其等价方法symmetric_difference()

>>>s1=set('alvin')
>>>s2=set('yuan')
>>>s3=s1^s2
>>>print(s3)  #{'l', 'v', 'y', 'u', 'i'}
>>>print(s1.symmetric_difference(s2)) #{'l', 'v', 'y', 'u', 'i'}

8.2 集合的其他操作

访问集合：由于集合本身是无序的，所以不能为集合创建索引或切片操作，只能循环遍历或使用in、not in来访问或判断集合元素。

s1 = set('alvin')
print('a' in s1)
print('b' in s1)
#s1[1]  #TypeError: 'set' object does not support indexing
 
for i in s1:
    print(i)
#    
# True
# False
# v
# n
# l
# i
# a

更新集合：可使用以下内建方法来更新。

s.add()
s.update()
s.remove()

del:删除集合本身

注：只有可变集合才能更新

# s1 = frozenset('alvin')
# s1.add(0)  #AttributeError: 'frozenset' object has no attribute 'add'
 
s2=set('alvin')
s2.add('mm')
print(s2)  #{'mm', 'l', 'n', 'a', 'i', 'v'}
 
s2.update('HO')#添加多个元素
print(s2)  #{'mm', 'l', 'n', 'a', 'i', 'H', 'O', 'v'}
 
s2.remove('l')
print(s2)  #{'mm', 'n', 'a', 'i', 'H', 'O', 'v'}

参考：https://www.cnblogs.com/yuanchenqi/articles/5782764.html