Python基础语法----数据类型_python怎么定义数据类型

 我们先思考一个问题，为什么需要不同的数据类型？这要借用一句俗语“杀鸡焉用牛刀”,虽然两者都是刀，但属于不同的类型，如果两者混用，要么出现大材小用的情况，要么出现不堪使用的情况，由此可以看出，正是有了类型的区分，才可以根据不同的类型实施不同的操作。

Python一共有7种基本数据类型，分别是数值型，布尔型，字符串，列表，元组，字典，集合，下面逐一讲解它们的用法。

目录

一，数值型

1.可以同时为多个不同的变量赋不同的值

2.数值型的运算

二，布尔型

1.布尔与--and

 2.布尔或--or

3.布尔非--not

三，字符串型

1.字符串索引

2.字符串拼接

 3.字符串分割

 4.字符串的格式化

 四.列表

 1.列表的索引

 2.一次性从列表中获取多个元素

3.列表拼接

 4.添加列表元素

 5.删除列表元素

 6.列表元素的计数和索引

 7.列表的排序与逆序

 8.Python的内置函数对列表进行操作

五，元组

六，字典

 1.字典的索引通过键key实现

 2.获取全部的键/值/键值对

 3.给字典中的某个键赋值/增加元素

 4.字典的拼接

 5.元素的删除

 七.集合

1.集合元素的添加/删除

 2.集合的特殊操作

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一，数值型

数值型包括整型(int),浮点型(float),复数(complex)

注：我们在用Python定义变量时不需要像c,c++等语言声明其数据类型，变量是在赋值时根据‘=’右边的数据类型变成相应的数据类型。

1.可以同时为多个不同的变量赋不同的值

  

该语句的作用是将3赋值给a,将5.5赋值给b,实际上‘=’左右两边是一个元组，下面我们会提到。

注：对于复数的表示，虚数部分的表示格式是数值‘j’，而不是我们常用的‘i’。

2.数值型的运算

以上算数运算符我们并不陌生，且它们都有对应的赋值运算符(即+=,-=,*=,/=,%=,**=),需要注意的是Python中的两个整数相除并不会像C语言那样取整，而是得到一个浮点数,Python中具有取整功能的是‘//’运算符. 

二，布尔型

Python中的bool常量有两个，分别是False和True（与C语言中的true和false大小写要区分开），它们分别对应整形数字0和1，所以严格意义上讲布尔类型也是数值型，有下图为证.

Python支持逻辑运算符，如下：

1.布尔与--and

x and y

 如果x=False,则返回False,也就是0，我们可以这样考虑，‘与’项如果第一项为假，整个表达式即为假，无需考虑后面的项；如果x=True,则返回y的值。

需要注意的是，任何非0和非null的情况都可以被视为True

 2.布尔或--or

x or y

 如果x非零，则直接返回x的值，我们可以这样考虑，‘或’式如果第一项为真，整个表达式即为真，所以无需计算第二项的值。如果x为零则返回y的值。

3.布尔非--not

not x

如果x非零则返回False，否则返回True。

除了进行逻辑运算外，我们主要采用布尔值判断由比较运算符（>,<,>=,<=,==,!=等）/逻辑运算符构成的表达式，若表达式为真返回True，表达式为假返回False。

三，字符串型

在Python中没有字符型，只有有一对单引号（' '）或双引号（" "）包括起来的字符串，与这两者不同的是，由三引号（"""   """）包括起来的字符串支持换行，但是需要注意由三引号包括的字符串如果没有被赋给某一变量a，则会被当成注释。

那我们需要考虑一个问题，如果想要定义的字符串本身包含引号怎么办？

下面列出了三种方法：

1.和C语言一样使用\+引号进行转义，但是如果我们想要输出‘\n’这个字符而非换行符的话，可以直接在该字符串之前添加一个r

2.如果字符串中有单引号，我们可以用双引号/三引号进行该字符串的定义

3.同样，如果字符串中有双引号，我们可以使用单引号进行定义 

肯定有些同学会想，可不可以使用三引号来将含有双引号的字符串包括进去？下图即为答案。

下面简单演示字符串的运用

1.字符串索引

Python中的字符串同样支持下标索引，但与C语言不同的是，字符串是不可变的 ，一旦某个字符串被赋值，它就会被视为一个常量，即我们虽然可以通过下标索引找到某个字符，但是无法更改它,否则会报错。

字符串中的索引包括正向和负向，其中正向索引从0开始，表示第一个元素，负向索引从-1开始，表示最后一个元素

2.字符串拼接

1.字符串a+字符串b

即可完成字符串的拼接，同样字符串a和 b本身并不会更改，所以我们可以定义一个字符串c来接收他们拼接后的新字符串

 2.字符串a*n

我们很容易想到上述表达式的功能是将字符串a重复n次，然后返回一个新字符串

 3.字符串分割

字符串a.split(seq)

该方法的功能是通过指定分隔符seq对字符串进行切片，split()方法返回的是分割后的各个子字符串列表,且该方法同样不会改变字符串本身.

 4.字符串的格式化

提到格式化字符串，我们不得不涉及到一个内置函数print(),

 上图是print()函数的官方解释，我们可以用print函数输出多个不同数据的value（其中包括数值型，列表，字符串等等），我们需要将这些参数用（,）连接，参数sep表示输出对象之间的分隔符，默认为空格，当然，我们可以把它改成任意字符（如*，换行等），参数end表示print将所有的value输出完成后输出的最后一个字符，默认为换行,我们同样可以对其默认值进行更改，示例如下.

如上图，val1是一个数值型变量，val2是一个字符串型，val3是一个列表，我们在输出这三个对象的时候用字符串‘***’来分割，且输出完成后我们并不输出换行符而是使用一个空格代替，可以看到第一个print与第二个print的输出内容之间确实只有一个空格来分割

下面我们来想一个问题，假设我定义一个数值型变量score记录小明的学习成绩，想输出下面这句话

“本次考试第一名的同学为小明，他的成绩为***”,我们当然不可以直接输出三个*来表示小明的成绩，而是应该输出score对应的数值，那么应该怎样把score‘加入’到这个字符串中呢？

1.使用%占位符

该方法与c/c++语言中printf函数使用的方法类似，如下图

 该方法是用%（占位符），表示将后面%的变量变成字符串放到这个地方，但被转换成字符串的变量本身是不变的。当我们给多个变量用%占位时，后面%的后面要紧接上一个（）放入变量1,2,3...且它们之间要用（，）连接.

当我们给不同的数据类型占位时，%后面跟着的字母也不同，常用的有%s给字符串占位， %d给整型数据占位，%f给浮点型数据占位...

当我们使用占位符%时，还可以用%m.n控制输出的精度,其中m来控制数据的宽度(当数值本来宽度大于m时，m不起作用），n来控制小数的精度

 

2.使用format方法进行格式化

该方法主要是通过{ }来代替%进行占位，我们在使用format方法对字符串进行格式化时有两种方式

第一种：参数按位置填入

其中.format后面的参数就是我们要格式化输出的变量，我们没有对它进行位置的指定，因此默认按照顺序依次往{ }中填空。

第二种：按指定位置填入

 我们默认第一个参数对应的参数索引是0，第二个对应的是1...以此类推。通过这种方法当一个变量多次被放在字符串中输出时，我们不需要重复的进行调用。

值得关注的是，format方法同样可以实现输出格式的控制，如果我们使用第一种方式将字符串格式化，只需要在{ }中填入：+指定输出格式即可，如果我们使用第二种方式，需要在{ }的参数索引后面填入：+指定输出格式

 3.快速格式化

该方法的实现如下

 之所以说它快速，我们可以很清晰的感觉到这种方法直接将变量放在{ }中，增强了代码的可读性，但是它的缺点是无法对输出的变量进行精度的控制，所以我们要对以上三种方法斟酌使用。

除了我列举的字符串的内置方法外，有关字符串的处理方法还有很多，可以使用内置函数 dir(）来进行查看。

 其中常用的还有len(字符串a)求字符串长度，字符串a.lower()返回全部小写的字符串，字符串a.upper()返回全部大写的字符串......

 四.列表

列表的创建并不复杂，只要把不同的列表元素用（，）分隔，并整体用（[ ]）括起来即可。

创建空列表的方法有两种，如下图

 1.列表的索引

列表的索引同样可以通过下标实现，与字符串索引相同，列表同样有正向索引和反向索引两种方法。

需要注意的是，列表的元素可以是各个类型的数据，所以我们可以使用嵌套列表

 当我们使用了嵌套列表时，可以通过双下标来实现对双层列表的访问

 2.一次性从列表中获取多个元素

通过下标索引我们可以得到列表的每个元素，但是如果我们想要一次性从列表中获取多个元素时该怎么办呢？可以利用列表分片来解决。

它的实现为

 

当[ 起始值：结束值：步长 ]中我们将起始值省略，则默认从下标为0的元素开始，同样，如果将结束值省略，则默认取到最后一个元素终止（包括最后一个元素），（：步长）也可以省略，如果我们的起始值<终止值，则默认步长为1，否则为-1

 需要注意的是，该方法会生成列表的一个部分副本，而不会操作列表本身

3.列表拼接

和字符串一样，列表的拼接操作也只是需要两个简单的符号（+，*）

该方法同样会产生一个新的列表，对原列表本身没有处理

 4.添加列表元素

与字符串不同的一点是，列表本身是可变数据类型，它的内部元素是可以更改的，因此添加列表元素是对该列表本身进行操作。

1.list.append()

该方法是在列表尾部添加一个新元素,添加完成后会改变列表本身

 2.list.insert()

该方法是在列表中的指定索引位置插入一个新元素

所以有两个参数，第一个为插入位置的下标，第二个为要插入的元素

 3.list.extend()

同样，如果我们觉得一个个插入元素太麻烦，我们可以一次性插入多个元素

 

该方法的参数iterable是一个可迭代对象（字符串，元组，列表等），将该参数的元素一个个插入到要插入的列表后面。

 5.删除列表元素

与添加列表元素一样，对列表进行删除操作同样会改变列表本身。

1.list.pop()

该方法的参数为要“弹出”的元素下标，如果不指定索引值，则默认为-1，即弹出最后一个元素并返回

 

2.list.remove()

该方法的参数为要删除的元素，当列表中有多个重复的该元素时只会删除第一个，且该方法无返回值

 

 3.list.clear()

该方法会直接清空列表

 6.列表元素的计数和索引

1. 与之前的下标索引不同，这次我们是通过元素来找下标，该方法使用list.index()实现

 同样，当我们要查找的元素多次在列表中重复出现时，只会返回该元素出现的第一个位置的下标。

2.列表的计数通过list.count()方法实现

该方法的参数是要查找的元素，返回值是它在列表中出现的次数

 与计数类似的是查找该元素是否在列表中出现过，我们可以简单地用两个表达式来实现

 7.列表的排序与逆序

1.列表的排序

对列表的排序有两种方法，一种是列表的内置方法list.sort(),一种是Python的内置函数，下面讲解这两种方法的使用与不同。

1.list.sort()

list.sort(key=None,reverse=False)

该方法的第一个参数key通常为一个指定排序规则的函数（即将列表的元素通过该函数处理得到对应值,并返回一个新序列，实际上是对新序列中的元素进行排序），如果没有给key赋值我们默认对其用数值排序，第二个参数 reverse=False（默认）表示升序，如果想用降序我们可以让reverse=True.

 该方法是list的内置方法，如上图所示，列表本身也会变成排序结果

2.sorted()

sorted函数的第一个参数为可迭代对象（列表，元组等),后面的key和reverse同上文的list.sort()方法

与上面方法不同的是，sorted函数是Python的内置函数，不会改变列表本身，而是生成一个列表的副本，然后对副本进行操作。

 此外，list.sort()只能给列表使用，而sorted可处理多种可迭代数据类型，后续我们还会讲到。

2.列表的逆序

实现列表的逆序只需要list.reverse()函数即可实现，该操作同样会改变列表本身

 8.Python的内置函数对列表进行操作

除了列表这个数据本身自带的函数，Python的内置函数（可理解为脱离具体对象的全局函数）也可以对列表进行操作，部分函数如下：

 1.zip( )

顾名思义，zip()的功能就是将两个可迭代数据类型（列表，元组等）缝合起来形成一个个小元组。

 需要说明的是，在缝合过程中，如果两个列表长度不一样怎么办呢？zip( )会根据较短列表的长度实现最大限度的缝合，下面我们用代码进行实现。

 

 其实zip函数可以缝合的不止两个，也可以同时对n个（n>2）个对象（对象类型可不同）进行缝合

 同样，进行缝合时会找出最短长度的可迭代对象，实现最大限度缝合。

2.enumerate( )

enumerate函数用于将可迭代的数据对象形成一个个小元组，元组的第一个元素为下标索引，第二个元素为该数据对象的元素。

enumerate的原型如下：

 iterable表示一个序列或其他可迭代对象，start表示下标起始位置，默认为0，返回的是enumerate（枚举）对象，同样不能直接进行输出。

 需要注意的是zip函数比enumerate的适用面更广，因为enumerate只能为可迭代对象提供索引封装，而zip函数可实现将多个数据类型进行缝合。

五，元组

元组被称为“常量版列表”，即元组一经定义无法改变。

元组使用一对（）将元素囊括其中，创建元组非常简单，只需在（）中添加元素，并用（，）将元素隔开即可。

空元组的创建有两种方法：

 需要注意的是，如果元组仅仅包含一个元素，我们需要在定义时在该元素的后面加上一个（，），否则定义出来的就不是元组

 有趣的是，我们在定义有多个元素的元组时，如果去掉包裹他们的（）而仅仅保留（，）也可以定义一个元组，因此（，）的对元组来说比（）还要重要！

 这也就可以解释前面的同时为多个变量赋值，实际上是将（=）后面的元组中元素的值依次赋给（=）前面的元组的元素

作为列表的孪生兄弟，元组的下标索引，从元组中获取多个元素得到一个新元组等操作与列表是一样的，此处不再赘述。

元组内的元素不支持修改，因此没有添加/删除元素等操作。如果想要进行此类操作，只能定义一个新元组去接收它或者将该变量重新赋值

 但是有特殊情况，如果元组内的某一元素是可变数据类型（列表，集合等），该元素可以修改，只要保持其类型不变即可

 如果我们对元组中的不可变量进行操作就会报错

 

六，字典

在Python中，字典被视为一种可变类型数字容器，它是由多个键( key)值(value）对构成的，每个键与值之间都用（：）分隔开，不同的键值对之间用（，）分隔开，整个字典包括在一对{ }中。

 字典中的键类似于我们的身份证号码，它必须独一无二，如果我们强行命名相同的键，该键只会更新最后一个赋值，但值value不必受此约束，可同可不同。

 

除了命名不可以重复，键的类型必须是不可更改的元素（不可以是列表，字典，集合等），而值的类型不受限制。

空字典的定义同样有两种方法，如下

 1.字典的索引通过键key实现

1.dict[key]

2.dict.get( )

我们也可以使用get方法提取定键对应的值，如果该键不在字典中，就返回默认值，否则返回该键所对应的值，该方法的函数原型如下：

 其中default=None表示如果该键不在字典中，就返回默认值None，当然我们在调用dict.get()函数时可以进行传参修改该默认值。

 2.获取全部的键/值/键值对

dict.items()函数可获取该字典中全部的键值对并分装在小元组中，

dict.keys()函数可获取该字典中全部的键

dict.values()函数可获取该字典中全部的值

以上三种函数在字典的遍历中会经常使用

 3.给字典中的某个键赋值/增加元素

我们同样使用键索引对其所对应的值进行更改

 需要注意的是，如果该键不存在，则相当于我们填入了一个新的键值对。

 4.字典的拼接

通过dict1.update(dict2)将dict2中的元素更新到dict1中

 5.元素的删除

1.dict.pop()函数

这个函数是不是看着很眼熟，没错，列表中元素的删除同样有一个pop函数，但他们之间的不同是列表接收的参数是元素下标，如果没有接收参数则默认弹出最后一个元素，而字典接收的是键,且没有默认值，如果我们不进行传参则会报错,如果传入的键不在该字典中也会报错

 2.dict.popitem( )

上个pop函数是不是提到必须传入一个指定的键，其实也可以使用匿名弹出的方法dict.popitem( )函数，该函数按照栈的数据结构，会弹出进入字典的最后一个键值对

 七.集合

与其他编程语言类似，集合是一个无序的元素集，因为它的无序，所以我们无法通过下标/键来访问集合中的元素。

在形式上，集合的所有元素与字典类似，元素之间由（，）分隔，且所有元素用{ }包括起来。

集合的原型为

 

空集合的定义:

 如上，因为{ }已经被空字典的定义占用，空集合只能有一种定义方式。

集合中的所有元素都是唯一的，即使我们强制元素重复，集合本身也会进行去重操作

 利用这个特性，我们可以通过将其他数据类型转换为集合进行去重处理

1.集合元素的添加/删除

由于集合本身是一个可变数据类型，我们可以对其进行元素的增删操作

元素添加:set.add( )

该函数的参数是要添加的元素,代码实现如下

 

元素删除:

1.set.remove( )

该函数的参数是要删除的元素， 如果该元素不在集合内则会报错，代码实现如下

 2.set.pop( )

该函数没有参数，它的功能是随机弹出集合中的某一个元素

与清空列表类似，如果我们想清空集合，只需使用set.clear( )函数即可

 你可能会有些奇怪，为什么前面清空列表返回的是一个[ ]，而清空集合返回的是set( ),而不是集合的对应符号{ }，实际上也是因为 { }已经被字典所占用，下图为证

 

 2.集合的特殊操作

与我们所学习的数学知识一样，Python同样可以对集合进行求并集/交集/差集等操作，这些操作都会返回一个新的集合，而对原集合本身没有影响

求并集：

1.set1.union(set2)

2.set1|set2

 

 求交集：

1.set1.intersection(set2)

2.set1&set2

 同样还可以进行消除交集的操作

set1.difference_update(set2)

需要注意的是，该操作会直接在set1集合中进行删除

 

 求差集：

1.set1.difference(set2)

2.set1-set2

求对称差集：

1.set1.symmetric_difference(set2)

2.set1^set2