Python開發基礎之Python常用的數據類型

博文大綱

• 一、Python介紹
• 二、Python的變量
• 三、Python常用的數據類型
  1、數字
  2、字符串
  3、元組
  4、列表
  5、字典

一、Python介紹

Python是一種動態解釋型的編程語言。Python它簡單易學、功能強大、支持面向對象、函數式編程，可以在Windows、Linux等多種操作系統上使用，同時Python可以在Java、.net等開發平臺上使用，因此，它也被成為“膠水語言”。

Python使用c語言開發，但是不再有c語言中的指針等復雜數據類型。Python的簡潔性使得軟件的代碼大幅度地減少，開發任務進一步簡化。

Python具有豐富的庫，它的標準庫很龐大，可以幫助處理各種工作，包括正則表達式、文檔生成、單元測試、線程、數據庫、網頁瀏覽器、CGI、FTP、電子郵件、XML、XML-RPC、HTML、WAV文件、密碼系統、GUI（圖形用戶界面）、TK和其他與系統有關的操作。

Python之所以成為流行的編程語言，和它廣泛的應用場景是密不可分的。它可以應用在以下場景：

• 系統編程：能方便進行系統維護和管理，是很多Linux系統運維人員的理想編程工具。
• 圖形處理：有PIL、Tkinter等圖形庫支持，能方便的進行圖形處理。
• 數學處理：NumPy擴展提供大量與標準數學庫的接口。
• 文本處理：Python提供的re模塊能支持正則表達式、還提供SGML、XML分析模塊。
• 數據庫編程：Python可以操作SQL server、oracle、MySQL等數據庫。
• 網絡編程：提供豐富的模塊，支持sockets編程，能方便快速地開發分布式應用程序。
• web編程：可以作為web應用程序的開發語言。
• 多媒體應用：Python的PyOpenGL模塊封裝了“OpenGL 應用程序編程接口”，能進行二維和三維圖像處理。PyGame模塊可用于編寫游戲軟件。

目前Python有版本2和版本3這兩個版本，它們并不兼容，語法存在差別。對于初學者來說，不用糾結要使用哪個版本，使用某個版本進行學習，等學的差不多了，再來研究不同版本間的區別即可（我這里使用的是版本3）。

可以在Python的官網下載相應平臺上的版本，Windows下的Python安裝比較簡單，基本上就是無腦下一步，這里不過多介紹了。

Python使用的是IDLE開發工具，學習Python語言，首先要掌握開發工具IDLE，它可以方便地運行代碼和做相關的調試，實現了代碼的語法加亮、代碼提示和代碼補全等相比較智能化的功能。

使用IDLE工具時，可以通過單擊以下打開：

Python的語句可以使用打開后的初始界面shell模式，每輸入一行按enter鍵代碼馬上執行。如下界面：

又或者按“Ctrl+N”快捷鍵，可以打開IDLE的編輯模式，這種方式比較常用，按“Ctrl+N”快捷鍵后會出現以下界面（將要執行的代碼，寫入后保存即可，然后運行，也可以直接按“F5”鍵運行）：

二、Python的變量

關于變量這個概念，和其他語言類似，都是計算機內存中的一塊區域，變量可以存儲任何值，而且值可以改變。變量名由字母、數字和下劃線組成，需要注意的是，不能使用Python的關鍵字，英文大小寫字母敏感，第一個字符必須是字母或下劃線，不能是數字。

如下：

定義變量的正確示例：

>>> var_1 = 1      #定義變量1
>>> var_2 = 2     #定義變量2
>>> >>> print var_1    #輸出定義的變量1
1
>>> print var_2       #輸出定義的變量2
2
>>> print (var_1,var_2)   #將變量1和變量2同時輸出
(1, 2)
#也可以同時定義三個變量，如下：
>>> a,b,c = 1,2,3
>>> print a
1
>>> print b
2
>>> print c
3
>>> print (a,b,c)
(1, 2, 3)

三、Python常用的數據類型

Python內置的數據類型有數字、字符串、元組、列表和字典。

1、數字

數字類型包括整型、浮點型、布爾型等，聲明時由Python內置的基本數據類型來管理變量，在程序的后臺實現數值與類型的關聯，以及轉換等操作。根據變量的值自動判斷變量的類型，我們無需關心變量空間是什么類型，只要知道創建的變量中存放了一個數，程序只是對這個數值進行操作。

（1）整型和浮點型

整數使用整型表示，有小數位使用浮點型表示，代碼如下：

>>> x = 123
>>> print x
>>> print (x)
123
>>> x=1.98
>>> print (x)
1.98

上面代碼首先定義了變量x=123，此時的x值是整數，x就是整型變量，當x=1.98時，x又成為了浮點型變量，由此可以看出，變量的類型是能改變的，這是因為當Python給已經存在的變量再次賦值時，實際上時創建了一個新的變量，即使變量名相同，但標識并不相同，變量的標識可以使用id函數輸出。

>>> x = 123
>>> print (id(x))
140714328191632
>>> x = 1.98
>>> print (id(x))
2151782266320

以上代碼都是對變量x的標識進行打印，賦值前后的標識并不相同。

（2）布爾型
1）布爾型用于邏輯運算，有兩個值True、False，表示真和假。

>>> f = True
>>> print (f)
True
>>> if(f):
    print (1)

1

代碼中定義了變量“f = True”，if是判斷語句，為真則執行print語句，最后輸出的是1，說明語句執行成功。

2）使用比較運算符返回的結果是布爾值，

>>> 3>4
False     #假
>>> 4.115>2.1
True     #真

（3）Python運算符、
Python中使用的算術運算符和數學運算中使用的符號基本相同，由+、-、*、/（加減乘除）和小括號組成，運算順序也是先乘除后加減，小括號優先，還有兩個運算符是%和**，分別是求模運算（取余數），求冪運算（求平方）。
代碼示例：

>>> x,y = 10,2     #定義兩個變量
>>> print (x+y,x*y,x/y)     #計算這兩個變量的加乘除。
12 20 5.0
>>> print (5 + 8 * 3)
29
>>> print (5 + 8 * 3 / 4)
11.0
#以下分別是求模運算和求冪運算：
>>> 8%5
3
>>> 8%4
0
>>> 2**5
32
>>> 2**3
8

注意：Python不支持自增運算符++和自減運算符--。

2、字符串

Python中的字符串類型是一組包含數字、字母和符號的集合，作為一個整體使用。

1、字符串使用

在Python中有三種表示字符串的方式，單引號、雙引號、三引號，示例如下：

>>> name = '呂建釗'              #單引號示范
>>> motto = "每天進步一點點"          #雙引號示范
>>> content = '''命運給你一個比別人低的起點，                     #三引號示范
是為了讓你用一生去奮斗一個絕地反擊的故事。'''
>>> print (name)
呂建釗
>>> print (motto)
每天進步一點點
>>> print (content)
命運給你一個比別人低的起點，
是為了讓你用一生去奮斗一個絕地反擊的故事。

變量name使用單引號，變量motto使用雙引號，變量content使用三引號，他們都是合法的Python字符串類型，需要注意的是，單引號和雙引號的作用是一樣的，可以根據習慣使用，但是定義多行文字時，必須要使用三引號。

2、使用字符串注意事項
字符串的定義方式單引號、雙引號、三引號大部分情況下作用是相同的，但在特殊情況下使用也有所區別，下面是需要注意的地方。

（1）單引號、雙引號、三引號它們是成對出現的，如以單引號開頭就要以單引號結尾，不能混合使用表示字符串。如下代碼就會報錯：

>>> name = "呂建釗'         #開頭是雙引號，結尾是單引號，結果報錯。
SyntaxError: EOL while scanning string literal
>>> name = "呂建釗'''     #開頭是雙引號，結尾是三引號，也會報錯。
SyntaxError: EOL while scanning string literal

（2）如果字符串中單獨出現單引號或雙引號，可以使用另一種引號定義，如下：

>>> title ="let's Go"        #雙引號定義
>>> print (title)
let's Go
>>> title2 = 'let"s Go '         #單引號定義
>>> print (title2)
let"s Go 
>>> title3= '''let"s Go! let 's Go'''             #三引號定義
>>> print (title3)
let"s Go! let 's Go

以上字符串變量title中出現了單引號，需要使用雙引號定義，字符串變量title2中出現了雙引號，需要使用單引號定義。當字符串中同時出現單引號和雙引號，就需要使用三引號進行定義。
（3）當字符串中出現單引號、雙引號等特殊字符時，還可以使用轉義字符定義。Python中的轉移字符是“\”，只要在特殊字符前面加上“\”，就可以原樣輸出，而不用去管定義字符串使用的是單引號還是雙引號，代碼如下：

>>> title = 'let\'s go!'       #轉移符單引號
>>> print (title)
let's go!
>>> title = "let\"s go!"      #轉義符雙引號
>>> print (title)
let"s go!

常用的轉義符如下所示：

3、字符串的其他使用方法

Python的字符串可以進行乘法的操作，可以用一個整型數字和字符串相乘，如用數字3乘以字符串“a”，結果是字符串“aaa”，相同于字符串“a”連接了3遍。如下：

>>> print (3 * 'a')          #3乘以a
aaa
#以下是一個Python腳本文件
space = " "
print ("學習python")
print ( 2 * space + "學習python")
print (3 * space + "學習python")
#執行結果如下：
學習python
  學習python
   學習python

以上腳本文件是定義了一個空格字符串變量space，在輸出時使用字符串乘法決定輸出的格式，很容易地實現了文件前面的空格。并且十分簡潔。

3、列表

列表是Python中非常重要的數據類型，通常作為函數的返回值。由一組元素組成，列表可以實現添加、刪除和查找操作，元素值可以被修改。
（1）定義列表及列表的取值

>>> num = ['001','002','003']            #定義一個列表
>>> print (num)               #將列表中的元素全部打印出來
['001', '002', '003']
>>> print (num[1])              #打印列表中位置1的元素
002
>>> print (num[0])              #打印列表中位置0的元素          
001
>>> print (num[2])             #打印列表中位置2的元素
003
#以下是列表的范圍取值
>>> print (num[0:2])               #列出位置0到位置2之前的元素
['001', '002']
>>> print (num[0:-1])  #也可以用負數，-1表示最后一個元素的位置，-2表示倒數第二個位置，以此類推。
['001', '002']
>>> print (num[0:-2])      #列出從位置0到倒數第2個位置的元素
['001']
>>> print (num[0:5])          #列出位置0到位置5的元素，由于列表中的元素只有三個，所以只列出了三個
['001', '002', '003']

從上面可以看出，列表取值時用列表名加上中括號，數字表示索引位置，需要注意位置是由0開始依次遞增的。

（2）修改列表元素值

>>> print (num)           #先查看列表的元素
['001', '002', '003']
>>> num[0] = '004'       #將位置0的元素改為004
>>> print (num)          #確認更改結果
['004', '002', '003']

（3）添加列表中的元素

>>> print (num)              #輸出列表查看
['004', '002', '003']
>>> num.append ('005')            #添加一個元素，值為“005”
>>> print (num)             #確認添加成功
['004', '002', '003', '005']              
>>> num.insert(0,'001')                #在位置0插入一個元素，值為“001”
>>> print (num)            #確認插入成功
['001', '004', '002', '003', '005']

（4）刪除列表元素

>>> print (num)                 #查看列表內容
['001', '004', '002', '003', '005']
>>> del num[4]              #刪除列表中位置4，也就是最后一個元素
>>> print (num)                #查看確認
['001', '004', '002', '003']
>>> del num               #刪除整個列表
>>> print (num)               #再次查看會報錯“沒有找到該列表”
Traceback (most recent call last):
  File "<pyshell#19>", line 1, in <module>
    print (num)
NameError: name 'num' is not defined

（5）查找列表元素

>>> num = ['001','002','003']            #重新定義一個列表
>>> '002' in num               #查找“002”，存在，返回true
True
>>> '005' in num               #查找“005”，不存在，返回false
False

（6）合并列表

>>> num1 =['001','002']                  #定義列表num1
>>> num2 =['003','004']                 #定義列表num2
>>> num = num1 + num2                #定義列表num，元素為列表num1和num2
>>> print (num)                  #輸出列表num，結果是列表num1和num2的元素整合
['001', '002', '003', '004']
>>> print (num2 + num1)             #也可以這樣合并顯示
['003', '004', '001', '002']

（7）重復列表

>>> print (num)           #輸出列表num
['001', '002', '003', '004']     
>>> print (num * 3)              #將列表num乘以3后輸出
['001', '002', '003', '004', '001', '002', '003', '004', '001', '002', '003', '004']

（8）列表常見問題
1）索引越界是使用列表時常犯的一個錯誤，如列表中有4個元素，因為索引的位置是從0開始計算的，所以最大的索引值是3，如果索引值大于3，表示索引時越界的，程序無法執行，如下：

>>> print (num)           #查看列表中的元素
['001', '002', '003', '004']
>>> print (num[5])                #查看位置5的元素，索引越界了，所以會報錯。
Traceback (most recent call last):
  File "<pyshell#34>", line 1, in <module>
    print (num[5])
IndexError: list index out of range

2）當獲取列表指定范圍的一組元素時，不存在列表索引越界的問題，代碼如下：

>>> print (num)          #查看列表
['001', '002', '003', '004']
>>> print (num[0:5])               #輸出位置0到位置5之內的元素值。
['001', '002', '003', '004']

3）列表元素也可以是列表，代碼如下：

>>> num = [['001','002'],['003','004'],['005','006']]          #將列表元素定義為列表
>>> print (num)             #輸出查看結果
[['001', '002'], ['003', '004'], ['005', '006']]
>>> print (num[0])       #查看列表num位置0的元素
['001', '002']
>>> print (num[0][0])     #查看列表num位置0中的位置0的元素，有點繞哈！
001
>>> print (num[2][1])        #查看列表num位置2中的位置1的元素
006

4、元組

（1）元組簡介
元組和列表相似，也是Python中的一種數據結構，由不同的元素組成，每個元素可以存儲不同類型的數據，如字符串、數字、甚至元組，但是元組是不可修改的。即元組創建后不能做任何的修改操作，元組通常表示一行數據，而元組中的元素表示不同的數據項。

元組和列表的區別如下：

在使用元組與列表區別并不大，主要是因為元組是不可變的，操作速度比列表塊，而且因為它不可修改，數據要更加安全，所以要根據實際情況決定是使用元組還是列表，使程序更加高效。

（2）元組操作

>>> print (num)               #定義一個元組
('001', '002', '003')
>>> num[3] = '004'             #試著更改一個元組中的元素，結果肯定是報錯咯！
Traceback (most recent call last):
  File "<pyshell#48>", line 1, in <module>
    num[3] = '004'
TypeError: 'tuple' object does not support item assignment
>>> print (num[0])            #取值操作和列表完全一樣

001
>>> print (num[2])           #取值操作和列表完全一樣

003
>>> del num[0]              #元組不允許刪除某個元素

Traceback (most recent call last):
  File "<pyshell#53>", line 1, in <module>
    del num[0]
TypeError: 'tuple' object doesn't support item deletion
>>> del num                #但可以刪除整個元組

>>> print (num)         #再次查看，就會報錯元組名不存在了

Traceback (most recent call last):
  File "<pyshell#55>", line 1, in <module>
    print (num)
NameError: name 'num' is not defined

（3）元組和列表的互相轉換

元組和列表可以做互相轉換操作，代碼如下：

>>> num = ('001','002','003')          #定義一個元組
>>> print (type(num))             #查看num的類型

<class 'tuple'>               #“tuple”的意思為元組
>>> numlist = ['004','005','006']        #定義一個列表
>>> print (type(numlist))       #確認類型為列表

<class 'list'>        #“list”就是列表的意思
#以下操作是將列表轉換為元組，將元組轉換為列表
>>> NUM = list(num)    #將元組轉為list的語法就是“list（）”，這里是將元組num轉換為列表NUM

>>> print (type(NUM))               #查看轉換后的類型

<class 'list'>     #類型是列表，沒問題
>>> NumList = tuple(numlist)     #將列表轉換為元組的語法就是“tuple（）”，這里是將列表numlist轉換為元組NumList

>>> print (type(NumList))          #查看轉換后的類型

<class 'tuple'>    #類型是元組，沒問題

5、字典

字典（dict）是Python中重要的數據類型，字典是由“鍵-值”對組成的集合，字典中的值通過鍵來引用。

（1）字典的創建及取值

>>> mobile = {'zhangsan':'123456','lisi':'234567','wangwu':'345678'}    #創建一個字典，名稱為“mobile”

>>> print (mobile)     #輸出字典中的內容

{'zhangsan': '123456', 'lisi': '234567', 'wangwu': '345678'}
#字典的取值和列表及元組不同，元組和列表都是通過數字索引取值的，而字典是通過鍵獲取相對應的值。如下：
>>> print (mobile["zhangsan"])        #查詢zhangsan對應的值

123456
>>> print (mobile["wangwu"])       #查詢wangwu對應的值

345678

需要注意的是，字典中的鍵必須是唯一的，而不同鍵的值卻可以相同，當定義多個鍵相同時，只有最后一次定義的生效，也就是說，后面定義的會覆蓋前面已經存在的鍵值對。

（2）字典的添加、修改、刪除操作

#向字典中添加數據
>>> print (mobile)    #列出當前字典中的值

{'zhangsan': '123456', 'lisi': '234567', 'wangwu': '345678'}
>>> mobile['zhaosi'] = '6666666'      #添加新的鍵值對

>>> print (mobile)       #查看是否添加

{'zhangsan': '123456', 'lisi': '234567', 'wangwu': '345678', 'zhaosi': '6666666'}
#修改字典中的鍵值對
>>> mobile['zhangsan'] = '2222222'     #修改已存在的鍵值對，直接覆蓋即可

>>> print (mobile)      #查看是否修改成功

{'zhangsan': '2222222', 'lisi': '234567', 'wangwu': '345678', 'zhaosi': '6666666'}
#刪除字典中的鍵值對
>>> del mobile['zhangsan']       #刪除zhangsan的鍵值對

>>> print (mobile)     #查看是否刪除

{'lisi': '234567', 'wangwu': '345678', 'zhaosi': '6666666'}

注意，字典不能使用“+”運算符執行連接操作。

（3）字典的應用舉例

kgc = {}
name = '--please input user:'
user = input("name:")
pwd = input("password:")
kgc [user] = pwd
print (kgc)
name = '--user searched:'
key = input(name)
print (kgc[key])

上面的代碼首先定義了一個空的字典，用于存儲用戶名和密碼的“鍵-值”對，然后使用input（）函數接受鍵盤的輸入的用戶名及密碼，保存到字典kgc中，最后是使用鍵盤輸入一個用戶名，在字典中查找它對應的鍵。

執行結果如下：

name:lv jian zhao
password:123456
{'lv jian zhao': '123456'}
--user searched:lv jian zhao
123456

注意：以上腳本是基于Python 版本3編寫的，若使用的是Python 版本2，則需要將其中的input（）函數，換成raw_input（）才可正常執行。

———————— 本文至此結束，感謝閱讀 ————————