Python 中的幾種常用數(shù)據(jù)類型

在 Python 程序中，程序需要處理不同類型的數(shù)據(jù)，例如：

• 在數(shù)學(xué)運(yùn)算中，需要對(duì)數(shù)值進(jìn)行加減乘除等計(jì)算。
• 在文本處理中，需要對(duì)文本進(jìn)行分割、連接等操作。

Python 可以處理 7 種類型的數(shù)據(jù)：

1. 數(shù)值
2. 字符串
3. 布爾值
4. 列表
5. 元組
6. 字典
7. 集合

本文簡(jiǎn)略介紹 Python 中每種數(shù)據(jù)類型的定義和使用場(chǎng)景，使得學(xué)習(xí)者獲得對(duì) Python 的數(shù)據(jù)類型的整體認(rèn)識(shí)，在后續(xù)的小節(jié)中詳細(xì)介紹每種類型的具體使用細(xì)節(jié)。

1. 數(shù)值

數(shù)值類型的數(shù)據(jù)表示整數(shù)、浮點(diǎn)數(shù)、復(fù)數(shù)，例如：

• 整數(shù) 123
• 浮點(diǎn)數(shù) 123.456
• 復(fù)數(shù) 1 + 2j

數(shù)值類型通常用于數(shù)值計(jì)算的場(chǎng)合，例如：

1. 整數(shù)運(yùn)算

>>> 1 + 1
2

2. 浮點(diǎn)數(shù)運(yùn)算

>>> 1.1 + 1.1
2.2

3. 復(fù)數(shù)運(yùn)算

>>> x = 1 + 2j
>>> y = 3 + 4j
>>> x + y
(4 + 6j)

2. 字符串

字符串類型的數(shù)據(jù)表示一段文本，使用單引號(hào)、雙引號(hào)創(chuàng)建，例如：

• 單引號(hào)字符串 ‘hello’
• 雙引號(hào)字符串 “hello”

字符串通常用于文本的連接，例如：

1. 連接兩個(gè)字符串，形成一個(gè)新的字符串

>>> 'Hello' + 'World'
'HelloWorld'

2. 連接三個(gè)字符串，形成一個(gè)新的字符串

>>> 'Hello' + ':' + 'World'
'Hello:World'

3. 布爾值

布爾值類型的數(shù)據(jù)表示邏輯運(yùn)算結(jié)果，有兩種取值：

• 真，使用 True 關(guān)鍵字表示。
• 假，使用 False 關(guān)鍵字表示。

布爾值通常用于邏輯運(yùn)算的場(chǎng)合，例如：

1. 表示比較運(yùn)算的結(jié)果

>>> 2 > 1
True
>>> 2 < 1
False

2. 用于條件判斷

if 2 > 1:
    print('2 > 1 is True')
else:
    print('2 > 1 is False')

• 如果 2 > 1 的結(jié)果是 True，則執(zhí)行第 2 行的 print語句
• 如果 2 > 1 的結(jié)果是 False，則執(zhí)行第 4 行的 print語句

4. 列表

列表是一個(gè)有序的序列，列表中所有的元素放在 [] 中間，并用逗號(hào)分開，例如：

• [1, 2, 3]，一個(gè)包含 3 個(gè)整數(shù)的列表
• [‘a(chǎn)’, ‘b’, ‘c’]，一個(gè)包含 3 個(gè)字符串的列表

列表中的元素是順序排列的，可以通過索引訪問列表的元素，例如：

>>> list = [1, 2, 3]
>>> list[0]
1
>>> list[1]
2
>>> list[2]
3

• 在第 1 行，創(chuàng)建了一個(gè)列表。
• 在第 2 行，通過 list[0]，訪問列表的第 0 個(gè)元素，列表的下標(biāo)從 0 開始。
• 在第 4 行，通過 list[1]，訪問列表的第 1 個(gè)元素。
• 在第 6 行，通過 list[2]，訪問列表的第 2 個(gè)元素。

5. 元組

元組是一個(gè)有序的序列，元組中所有的元素放在 () 中間，并用逗號(hào)分開，例如：

• (1, 2, 3)，一個(gè)包含 3 個(gè)整數(shù)的元組
• (‘a(chǎn)’, ‘b’, ‘c’)，一個(gè)包含 3 個(gè)字符串的元組

元組中的元素是順序排列的，可以通過索引訪問元組的元素，例如：

>>> tuple = (1, 2, 3)
>>> tuple[0]
1
>>> tuple[1]
2
>>> tuple[2]
3

• 在第 1 行，創(chuàng)建了一個(gè)元組。
• 在第 2 行，通過 tuple[0]，訪問元組的第 0 個(gè)元素，元組的下標(biāo)從 0 開始。
• 在第 4 行，通過 tuple[1]，訪問元組的第 1 個(gè)元素。
• 在第 6 行，通過 tuple[2]，訪問元組的第 2 個(gè)元素。

元組與列表的區(qū)別在于：列表創(chuàng)建后可以修改，元組創(chuàng)建后不可以修改。

下面的程序首先創(chuàng)建列表 [1, 2, 3]，然后修改的第 0 項(xiàng)元素，程序輸出表明修改成功了。

>>> list = [1, 2, 3]
>>> list[0] = 11
>>> list
[11, 2, 3]

下面的程序首先創(chuàng)建元組 (1, 2, 3)，然后修改的第 0 項(xiàng)元素，程序輸出表明修改失敗了。在第 6 行打印輸出 tuple，發(fā)現(xiàn) tuple 沒有發(fā)送變化。

>>> tuple = (1, 2, 3)
>>> tuple[0] = 11
Traceback (most recent call last):
  File "<stdin>", line 1, in <module>
TypeError: 'tuple' object does not support item assignment
>>> tuple
(1, 2, 3)

6. 字典

字典由鍵和對(duì)應(yīng)值成對(duì)組成，字典中所有的鍵值對(duì)放在 {} 中間，每一對(duì)鍵值之間用逗號(hào)分開，例如：

• {‘a(chǎn)’:‘A’, ‘b’: ‘B’, ‘c’:‘C’}

  • 字典中包含3個(gè)鍵值對(duì)
  • 鍵 ‘a(chǎn)’ 的值是 ‘A’
  • 鍵 ‘b’ 的值是 ‘B’
  • 鍵 ‘c’ 的值是 ‘C’

• {1:100, 2: 200, 3:300}

  • 字典中包含3個(gè)鍵值對(duì)
  • 鍵 1 的值是 100
  • 鍵 2 的值是 200
  • 鍵 3 的值是 300

字典通常用于描述對(duì)象的各種屬性，例如一本書，有書名、作者名、出版社等各種屬性，可以使用字典描述如下：

>>> book = {'title': 'Python 入門基礎(chǔ)', 'author': '張三', 'press': '機(jī)械工業(yè)出版社'}
>>> book['title']
'Python 入門基礎(chǔ)'
>>> book['author']
'張三'
>>> book['press']
'機(jī)械工業(yè)出版社'

• 在第 1 行，創(chuàng)建了一個(gè)字典用于描述一本書
• 在第 2 行，使用字符串 ‘title’ 作為鍵（索引）訪問字典中對(duì)應(yīng)的值
• 在第 4 行，使用字符串 ‘a(chǎn)uthor’ 作為鍵（索引）訪問字典中對(duì)應(yīng)的值
• 在第 6 行，使用字符串 ‘press’ 作為鍵（索引）訪問字典中對(duì)應(yīng)的值

7. 集合

集合是一個(gè)無序、不重復(fù)的序列，集合中所有的元素放在 {} 中間，并用逗號(hào)分開，例如：

• {1, 2, 3}，一個(gè)包含 3 個(gè)整數(shù)的列表
• {‘a(chǎn)’, ‘b’, ‘c’}，一個(gè)包含 3 個(gè)字符串的列表

集合提供的最基本的操作有：

1. 使用 in 關(guān)鍵字檢查元素是否在集合中

>>> x = {'a', 'b', 'c'}
>>> 'b' in x
True
>>> 'd' in x
False

• 在第 1 行，創(chuàng)建了一個(gè)包含 3 個(gè)字符串的集合。
• 在第 2 行，檢測(cè)字符串 ‘b’ 是否在集合中；第 3 行顯示結(jié)果為 True。
• 在第 4 行，檢測(cè)字符串 ‘d’ 是否在集合中；第 5 行顯示結(jié)果為 False。

2. 向集合中增加元素

>>> x = {'a', 'b', 'c'}
>>> x.add('d')
>>> x
{'a', 'b', 'c', 'd'}

• 在第 1 行，創(chuàng)建了一個(gè)包含 3 個(gè)字符串的集合 x
• 在第 2 行，向集合 x 增加一個(gè)元素 ‘d’
• 在第 3 行，打印集合 x，結(jié)果表明集合中新增了一個(gè)元素

3. 從集合中刪除元素

>>> x = {'a', 'b', 'c'}
>>> x.remove('c')
>>> x
{'a', 'b'}

• 在第 1 行，創(chuàng)建了一個(gè)包含 3 個(gè)字符串的集合 x
• 在第 2 行，從集合 x 刪除一個(gè)元素 ‘c’
• 在第 3 行，打印集合 x，結(jié)果表明集合中刪除了一個(gè)元素

8. 小結(jié)

本文中簡(jiǎn)略介紹了 Python 中支持的 7 種數(shù)據(jù)類型。它們按照自身是否可以進(jìn)行修改的特性可以分為兩種：

• 可變數(shù)據(jù)類型：列表、字典、集合
• 不可變數(shù)據(jù)類型：數(shù)值，字符串、布爾值、元組

并且簡(jiǎn)單介紹了這些數(shù)據(jù)類型的基本使用。