深入了解Python数据类型及应用

上一篇 / 下一篇  2023-11-14 11:19:27

  Python提供了一组丰富的内置数据类型,使您能够在程序中处理不同类型的数据。核心数值类型包括整数、浮点数和复数。整数表示整数,对于精确的计数和计算非常有用。
  浮点数表示具有小数精度的实数,这对科学和统计计算非常重要。复数将数字扩展到复平面,并在许多科学和数学应用中使用。
  Python具有许多内置数据类型,使您能够以强大的方式存储和操作数据。选择适当的数据类型对于编写高效的Python代码非常重要。这份综合指南将通过代码示例详细介绍各种Python数据类型。
  数值类型
  Python中的数值数据类型允许您处理整数、浮点数和复数等数值数据。让我们逐一查看每种数值类型。
  1.Integer(int)
  整数是整数,如-2、-1、0、1、2、3等。它们可以是正数、负数或0。在Python中,整数是不可变的。一些示例: 
  x = 10    # positive integer
  y = -5    # negative integer 
  print(type(x)) # <class 'int'>
  我们可以对整数执行数学操作,如加法、减法、乘法等。 
  a = 12
  b = 4
  print(a + b) # 16
  print(a - b) # 8
  print(a * b) # 48
  整数可以转换为其他类型,如浮点数、复数等。 
  num = 10
  print(type(num)) # <class 'int'> 
  num2 = float(num)
  print(type(num2)) # <class 'float'>
  2.浮点数(float)
  浮点数表示实数,如-1.5、-0.4、0.0、1.25、9.8等。它们包含小数点。在需要精度的科学和统计计算中非常有用。一些示例:
  a = 1.5
  b = -0.4
  print(type(a)) # <class 'float'>
  浮点数支持数学运算,如加法、减法等。
  x = 3.0
  y = 5.5 
  print(x + y) # 8.5
  print(x - y) # -2.5 
  print(x * y) # 16.5
  它们可以转换为其他类型,如int、complex等。
  a = 1.2
  print(type(a)) # <class 'float'>
  b = int(a) 
  print(type(b)) # <class 'int'>
  3.复数
  复数以x + yj的形式书写,其中x是实部,y是虚部。它们在科学和数学应用中非常有用。
  x = 5 + 3j
  print(type(x)) # <class 'complex'>
  我们可以执行复数上的加法和乘法等操作。
  a = 2+3j
  b = 5+4j
  print(a + b) # 7+7j 
  print(a * b) # -7+26j
  它们可以转换为其他类型,如int、float等。
  x = 5 + 3j
  print(type(x)) # <class 'complex'>
  y = float(x)
  print(type(y)) # <class 'float'>
  4.布尔类型
  布尔类型表示逻辑值True和False。用于条件测试和逻辑。例如:
  x = True
  y = False
  print(type(x)) # <class 'bool'>
  可以使用布尔运算符如and、or、not来组合逻辑表达式和条件。
  a = True
  b = False
  print(a and b) # False 
  print(a or b) # True
  print(not a) # False
  其他数据类型可以根据其真值转换为布尔值。
  x = 5
  print(bool(x)) # True 
  y = 0
  print(bool(y)) # False
  序列类型
  序列类型允许以有序的方式存储数据集合。让我们逐一了解它们:
  1.字符串(str)
  字符串表示Unicode字符的序列,如字母、数字、空格等。在Python中它们是不可变的。创建字符串的一些示例:
  s1 = 'Hello'
  s2 = "World"
  print(type(s1)) # <class 'str'>
  我们可以使用索引访问单个字符:
  s = 'python'
  print(s[0]) # p
  print(s[3]) # h
  字符串支持操作,如连接、切片、长度等。
  s1 = 'Hello'
  s2 = 'World'
  print(s1 + ' ' + s2) # Hello World
  print(len(s1)) # 5
  格式说明符如%s可用于格式化:
  name = 'John'
  print('My name is %s' % name) # My name is John
  2.列表
  列表是有序的值集合,可变(可修改)。允许存储不同的数据类型。
  nums = [1, 2, 3]
  fruits = ['apple', 'mango', 'banana']
  print(type(nums)) # <class 'list'>
  我们可以使用索引访问元素。列表是可变的。
  nums[0] = 5 
  print(nums) # [5, 2, 3]
  列表支持操作,如连接、切片、长度等。
  fruits = ['apple', 'banana', 'mango']
  print(len(fruits)) # 3
  print(fruits[1:]) # ['banana', 'mango']
  3.元组
  元组是有序的值集合,不可变(无法修改)。允许存储不同的数据类型。
  point = (2, 3) # 括号不是必需的,但建议使用
  colors = ('red', 'blue', 'green')
  print(type(point)) # <class 'tuple'>
  我们可以使用索引访问元素,但不能修改元组。
  point[0] = 5 #错误:无法修改元组
  元组支持操作,如连接、切片、长度等。
  colors = ('red', 'blue', 'green')
  print(len(colors)) # 3
  print(colors[1:]) # ('blue', 'green')
  4.Range
  range 表示不可变的数字序列。通常用于循环遍历数字序列。
  nums = range(5) # 0到4
  print(list(nums)) # [0, 1, 2, 3, 4]
  range 经常用于for循环中:
  for i in range(3):
      print(i)
  # 输出:
  # 0
  # 1
  # 2
  我们还可以创建具有开始、结束和步长的 range。
  nums = range(3, 8, 2)
  print(list(nums)) # [3, 5, 7]
  集合类型
  集合是无序的唯一值集合。它们支持成员测试、集合数学等操作。
  1.集合
  集合仅包含唯一值。元素可以添加和删除。
  colors = {'red', 'blue', 'green'}
  print(type(colors)) # <class 'set'>
  集合元素可以进行成员测试、添加/删除。集合是可变的。
  'red' in colors # True
  colors.add('yellow')
  colors.remove('blue')
  集合之间可以进行联合、交集等集合数学操作。
  set1 = {1, 2, 3}
  set2 = {3, 4, 5}
  print(set1 | set2) # {1, 2, 3, 4, 5}
  print(set1 & set2) # {3}
  2.不可变集合
  不可变集合是Python集合的不可变变体。元素无法添加或删除。
  colors = frozenset(['red', 'blue', 'green'])
  print(type(colors)) # <class 'frozenset'>
  colors.add('yellow') # AttributeError
  不可变集合可用作字典键以及集合操作。
  映射类型
  映射类型允许将数据存储为键-值对。字典是Python中的主要映射类型。
  字典
  字典由键-值对组成,括在大括号{}中。用于存储相关数据。
  student = {
      'name': 'John',
      'age': 20,
      'courses': ['Math', 'Science']
  }
  print(type(student)) # <class 'dict'>
  可以通过键访问字典元素并进行修改。字典是可变的。
  student['name'] = 'Mark' # 更新值
  print(student['courses']) # ['Math', 'Science']
  常见的字典操作包括长度、添加/删除键、迭代等。
  print(len(student)) # 3
  student['email'] = 'john@example.com' # 添加键值
  for key in student:
      print(key, student[key]) # 打印每个项
  二进制类型
  Python中的二进制类型用于处理二进制数据,如字节、字节数组等。
  1.字节
  字节表示不可变的字节序列。示例:
  data = b'hello'
  print(type(data)) # <class 'bytes'>
  字节支持操作,如索引、长度、连接等,但是它们是不可变的。
  print(data[0]) # 104
  print(len(data)) # 5
  data2 = data + b'world' # 无法修改,只能连接
  2.字节数组
  字节数组表示可变的字节序列。它们可以在原地修改。
  data = bytearray(b'hello')
  print(type(data)) # <class 'bytearray'>
  data[0] = 106 # 可变的
  字节数组支持典型的序列操作,如索引、连接等。
  print(data[0]) # 106
  data2 = data + bytearray(b'world')
  3.Memoryview
  Memoryview对象允许直接访问支持缓冲区协议的对象的内部数据,而不需要复制。用于高级优化。
  data = memoryview(b'hello')
  print(data[0]) # 104
  Memoryview支持切片和编辑,而不需要复制缓冲区。用于性能的高级用法。
  data[1:4] = b'i' # 在原地编辑
  print(data) # b'hiello'
  4.None Type
  None类型表示缺少值。类似于其他语言中的null。
  x = None
  print(type(x)) # <class 'NoneType'>
  None通常用作可选或缺失值的占位符。
  def print_if_not_none(x):
      if x is None:
          print('x is None')
      else:
          print(x)
  运算符可以检查某些东西是否为None。
  x = None
  print(x is None) # True
  总之,Python配备了多种内置数据类型,包括数值、文本、集合、映射等等。选择适当的数据类型有助于高效使用内存和提高性能。操作数据类型是Python编程的一个重要部分。
  希望这个概述让您对Python中可用的不同数据类型有一个良好的理解,以及众多的代码示例展示了它们的用法。

TAG: 软件开发 Python

 

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