Python 基本数据类型

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第一部分 数字类型

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1.1 数字类型的组成

1.1.1 整数——不同进制的转换

  • 默认输入十进制
  • 二进制0b、八进制0o、十六进制0x
1
16 == 0b10000 == 0o20 == 0x10
True
  • 十进制与其他进制的转换
1
2
3
4
a = bin(16)   # 转二进制
b = oct(16)   # 转八进制
c = hex(16)   # 转十六进制
print(a, b, c)
0b10000 0o20 0x10

注意：上述转换后结果为字符串类型

1
a == b == c
False

1
type(a)
str

1
2
3
4
5
6
a
b
c
eval(a)
eval(b)
eval(c)
'0b10000'


'0o20'


'0x10'


16


16


16
  • 其他进制转十进制
1
2
3
4
d = int(a, 2)      # 二进制转十进制
e = int(b, 8)      # 八进制转十进制
f = int(c, 16)     # 十六进制转十进制
print(d, e, f)
16 16 16

1.1.2 浮点数——不确定性

  • 不确定小数问题
1
(0.1+0.2) == 0.3
False

1
0.1+0.2
0.30000000000000004

计算机采用二进制小数来表示浮点数的小数部分

  • 部分小数不能用二进制小数完全表示

    二进制 十进制
    0.00011001100110011001 0.09999942779541016
    0.0011001100110011 0.1999969482421875
    0.01001100110011001 0.29999542236328125
    0.01100110011001101 0.40000152587890625
    0.1 0.5

  • 通常情况下不会影响计算精度

1
0.1 + 0.7
0.7999999999999999
  • 四舍五入获得精确解
1
2
a = 3*0.1
print(a)
0.30000000000000004

1
2
3
4
b = round(a, 1)
print(b)
b == 0.3
round(0.033, 1)
0.3

True


0.0

round(v1,v2) v1是变量，v2是四舍五入至小数点后多少位

1.1.3 复数——a+bj

  • 大写J或小写j均可
1
2
3+4j
2+5J
(3+4j)


(2+5j)
  • 虚部系数为1时，需要显式写出
1
2+1j
(2+1j)

1.2 数字运算操作符（a 操作符 b）

  • 加减乘除运算   +  -  /  *
1
(1 + 3 - 4*2)/5
-0.8
  • 取反  -
1
2
x = 1
-x
-1
  • 乘方运算  **
1
2**3
8
  • 整数商//  和  模运算%
1
13//5    # 整数商    x/y 向下取整数
2

1
13 % 5   # 模运算    余数 13=2*5+3
3

几点说明

  • 整数与浮点数运算结果是浮点数
  • 除法运算的结果是浮点数
1
1+1.5
2.5

1
2/5
0.4

1
8/4
2.0

1.3 数字运算操作函数  function(x, …)

  • 求绝对值 abs()
1
abs(-5)
5

1
abs(3+4j)  # 对复数a+bj 执行的是求模运算(a^2+b^2)^0.5
5.0
  • 幂次方 pow(x,n)
1
pow(2, 5)  # pow(x,n) x的n次方  等价于x**n
32

1
pow(2, 5, 3) # 2^5 % 3  更快速
2
  • 四舍五入 round(x,n)
1
2
a = 1.618
print(round(a))      # 默认四舍五入为整数
2

1
print(round(a, 2))   # 参数2表示四舍五入后保留2位小数
1.62

1
print(round(a, 5))   # 位数不足，无需补齐
1.618
  • 整数商和模运算 divmod(x,y)
  • 等价于返回二元元组（x//y,x % y）
1
divmod(13, 5)   # 较（x//y,x % y）更快，只执行了一次x/y
(2, 3)
  • 序列最大/最小值 max( )  min( )
1
max(3, 2, 3, 6, 9, 4, 5)
9

1
2
3
a = [3, 2, 3, 6, 9, 4, 5]
print("max:", max(a))
print("min:", min(a))
max: 9
min: 2
  • 求和sum(x)
1
sum((1, 2, 3, 4, 5))
15
  • 借助科学计算库 math\scipy\numpy
1
2
3
4
import math   # 导入库
print(math.exp(1))   # 指数运算 e^x
print(math.log2(2))  # 对数运算
print(math.sqrt(4))  # 开平方运算  等价于4^0.5
2.718281828459045
1.0
2.0

1
2
3
4
5
import numpy as np
a = [1, 2, 3, 4, 5]
print(np.mean(a))    # 求均值
print(np.median(a))  # 求中位数
print(np.std(a))     # 求标准差
3.0
3.0
1.4142135623730951

第二部分 字符串类型

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2.1 字符串的表达

  • 用""或’'括起来的任意字符
1
2
print("Python")
print('Python')
Python
Python
  • 字符串中有双引号或单引号的情况

双中有单

1
print("I'm 18 years old")
I'm 18 years old

单中有双

1
print('"Python" is good')
"Python" is good

双中有双，单中有单——转义符  \

1
2
# print(""Python" is good")
print("\"Python\" is good")  # \ 我是个字符呀
"Python" is good

转义符可以用来换行继续输入

1
2
3
4
# 等等，我还没完事！
s = "py\
thon"                    
print(s)
python

2.2 字符串的性质

2.2.1 字符串的索引

1
s = "My name is Peppa Pig"

变量名[位置编号]

  • 正向索引——从零开始递增
  • 位置编号不能超过字符串的长度
1
2
3
print(s[0])   
print(s[2])
print(s[5])
M
 
m

1
s = "My name is Peppa Pig"
  • 反向索引——从-1开始递减
1
2
3
print(s[-1])
print(s[-3])
print(s[-5])
g
P
a

索引只能获得一个字符，如何获得多个字符？

2.2.2 字符串的切片

变量名[开始位置：结束位置：切片间隔]

  • 切片间隔如不设置默认为1，可省略
  • 切片范围不包含结束位置
1
2
s = "Python"
print(s[0:3:1])
Pyt

1
print(s[0:3])
Pyt

1
print(s[0:3:2])
Pt
  • 起始位置是0 可以省略
  • 结束位置省略，代表可以取到最后一个字符
  • 可以使用反向索引
1
2
s = "Python"
print(s[0:6])
Python

1
print(s[:6])
Python

1
print(s[:])
Python

1
print(s[-6:])
Python

反向切片

  • 起始位置是-1也可以省略
  • 结束位置省略，代表可以取到第一个字符
1
2
s = "123456789"
print(s[-1:-10:-1])
987654321

1
print(s[:-10:-1])
987654321

1
print(s[::-1])
987654321

1
print(s[3::-1])
4321

2.3 字符串操作符

2.3.1 字符串的拼接

  • 字符串1+字符串2
1
2
3
a = "I love "
b = "my wife "
a+b        
'I love my wife '

2.3.2 字符串的成倍复制

  • 字符串 * n   n * 字符串
1
2
3
c = a+b
print(c*3)
print(3*c)
I love my wife I love my wife I love my wife 
I love my wife I love my wife I love my wife

2.2.3 成员运算

  • 子集in全集   任何一个连续的切片都是原字符串的子集
1
2
3
folk_singers = "Peter, Paul and Mary"    
"Peter" in folk_singers
' a' in folk_singers
True


True

1
"PPM" in folk_singers
False
  • 遍历字符串字符   for 字符 in 字符串
1
2
for s in "Python":
    print(s)
P
y
t
h
o
n

2.4 字符串处理函数

2.4.1 字符串的长度

  • 所含字符的个数
1
2
s = "python"
len(s)
6

2.4.2 字符编码

将中文字库，英文字母、数字、特殊字符等转化成计算机可识别的二进制数

  • 每个单一字符对应一个唯一的互不重复的二进制编码
  • Python 中使用的是Unicode编码

将字符转化为Unicode码——ord(字符)

1
2
3
4
5
print(ord("1"))
print(ord("a"))
print(ord("*"))
print(ord("中"))
print(ord("国"))
49
97
42
20013
22269

将Unicode码转化为字符——chr(Unicode码)

1
2
3
4
print(chr(1010))
print(chr(10000))
print(chr(12345))
print(chr(23456))
ϲ
✐
〹
宠

2.5 字符串的处理方法

2.5.1 字符串的分割——字符串.split(分割字符)

  • 返回一个列表
  • 原字符串不变

上述特性适合以下所有字符串处理方法

1
2
3
4
languages = "Python C C++ Java PHP R"
languages_list = languages.split(" ")
print(languages_list)
print(languages)
['Python', 'C', 'C++', 'Java', 'PHP', 'R']
Python C C++ Java PHP R

2.5.2 字符串的聚合——“聚合字符”.join(可迭代数据类型)

  • 可迭代类型 如：字符串、列表
1
2
3
s = "12345"
s_join = ",".join(s)
s_join
'1,2,3,4,5'
  • 序列类型的元素必须是字符类型
1
2
3
# s = [1, 2, 3, 4, 5]
s = ["1", "2", "3", "4", "5"]
"*".join(s) 
'1*2*3*4*5'

2.5.3 删除两端特定字符——字符串.strip(删除字符)

  • strip从两侧开始搜索，遇到指定字符执行删除，遇到非指定字符，搜索停止
  • 类似的还有左删除lstrip和右删除rstrip
1
2
3
4
5
s = "      I have many blanks     "
print(s.strip(" "))                        # 还有吗？hahaha
print(s.lstrip(" "))
print(s.rstrip(" "))
print(s)
I have many blanks
I have many blanks     
      I have many blanks
      I have many blanks

2.5.4 字符串的替换——字符串.replace(“被替换”，“替换成”)

1
2
3
s = "Python is coming"
s1 = s.replace("Python","Py")
print(s1)
Py is coming

2.5.5 字符串统计——字符串.count(“待统计字符串”)

1
2
3
s = "Python is an excellent language"
print("an:", s.count("an"))
print("e:", s.count("e"))
an: 2
e: 4

2.3.6 字符串字母大小写

  • 字符串.upper() 字母全部大写
1
2
s = "Python"
s.upper()
'PYTHON'
  • 字符串.lower() 字母全部小写
1
2
print(s.lower())
print(s)
python
Python
  • 字符串.title()首字母大写
1
s.title()
'Python'

第三部分 布尔类型 TRUE or False

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3.1 逻辑运算的结果

1
2
3
4
a = 10
print(a > 8)
print(a == 12)
print(a < 5)
True
False
False
  • any() all()
1
2
print(any([False,1,0,None]))   # 0 False None 都是无
print(all([False,1,0,None]))
True
False

3.2 指示条件

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
n = 2800
while True:
    m = eval(input("请输入一个正整数："))
    if m == n:
        print("你猜对啦")
        break
    elif m > n:
        print("太大了")
    else:
        print("太小了")  
请输入一个正整数：40
太小了
请输入一个正整数：60
太小了
请输入一个正整数：1000
太小了
请输入一个正整数：28001
太大了
请输入一个正整数：2800
你猜对啦

3.3 作为掩码

1
2
3
4
import numpy as np
x = np.array([[1, 3, 2, 5, 7]])   # 定义 numpy数组
print(x > 3)
x[x > 3]
[[False False False  True  True]]

array([5, 7])

第四部分 类型判别及类型转换

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4.1 类型判别

  • type(变量)
1
2
3
4
age = 20
name = "Ada"
print(type(age))
print(type(name))
<class 'int'>
<class 'str'>
  • isinstance(变量,预判类型) 承认继承
  • 变量类型是预判类型的子类型，则为真，否则为假
1
print(isinstance(age, int))        # 承认继承
True

1
2
print(isinstance(age, object))
print(isinstance(name, object))    # object 是老祖宗
True
True
  • 字符串检查方法

字符串.isdigit()字符是否只有数字组成

1
2
age = "20"
name = "Ada"
1
age.isdigit()
True

1
name.isdigit()
False

字符串.isalpha()字符是否只有字母组成

1
name.isalpha()
True

1
age.isalpha()
False

字符串.isalnum()字符是否只有数字和字母组成

1
"Ada20".isalnum()    # 比如可用于判断用户名是否合法
True

4.2 类型转换

  • 数字类型转字符串  str(数字类型)
1
2
age = 20
print("My age is "+str(age))
My age is 20
  • 仅有数字组成的字符串转数字  int()  float()  eval()
1
2
s1 = "20"
s2 = "10.1"
1
2
int(s1)     # 仅整型
# int(s2)
20

1
float(s1)
20.0

1
float(s2)
10.1

1
eval(s1)
20

1
eval(s2)
10.1

eval()负责把字符串转化为最合适的数据类型，而int()和float()可以把除了字符以外的转化为整型和浮点型