Python 數據類型 · ZetCode 中文系列教程

# Python 數據類型 > 原文： [http://zetcode.com/lang/python/datatypes/](http://zetcode.com/lang/python/datatypes/) 在 Python 編程教程的這一部分中，我們討論 Python 數據類型。電子表格，文本編輯器，計算器或聊天客戶端等計算機程序可處理數據。用于各種數據類型的工具是現代計算機語言的基本組成部分。 ## Python 數據類型定義數據類型是一組值以及對這些值的允許操作。 Python 有很多有用的數據類型。 Python 的數據類型構建在語言的核心中。它們易于使用和直接。 ## Python 布爾值我們的世界建立了雙重性。有天與地，水與火，陰與陽，男人與女人，愛與恨。在 Python 編程語言中，布爾數據類型是具有以下兩個值之一的原始數據類型：`True`或`False`。這是基本的數據類型。有趣的是，這種數據類型從一開始就不存在，但是后來才創建。快樂的父母正在等待孩子的出生。他們為兩種可能性都選擇了名稱。如果要成為男孩，他們可能選擇了約翰。如果要成為女孩，他們可能選擇了維多利亞。 `kid.py` ```py #!/usr/bin/env python # kid.py import random male = False male = bool(random.randint(0, 1)) if male: print("We will use name John") else: print("We will use name Victoria") ``` 該腳本使用隨機整數生成器來模擬我們的情況。 ```py import random ``` 在這里，我們導入用于計算隨機數的隨機模塊。 ```py male = bool(random.randint(0, 1)) ``` 在這里，我們使用兩個函數。 `randint()`函數從給定的整數邊界返回一個隨機數。在我們的情況下為 0 或 1。`bool()`函數將整數轉換為布爾值。 ```py if male: print("We will use name John") else: print("We will use name Victoria") ``` 我們打印名稱。 `if`關鍵字適用于布爾值。如果`male`為`True`，則在控制臺上打印`"We will use name John"`。如果它具有`False`值，我們將打印另一個字符串。以下腳本顯示了一些常見的值，它們被認為是`True`或`False`。 `bool_fun.py` ```py #!/usr/bin/env python # bool_fun.py print(bool(True)) print(bool(False)) print(bool("text")) print(bool("")) print(bool(' ')) print(bool(0)) print(bool()) print(bool(3)) print(bool(None)) ``` 該示例打印九個布爾值。 ```py $ ./bool_fun.py True False True False True False False True False ``` 這是`bool_fun.py`腳本的輸出。 ## Python `None` 還有另一種特殊的數據類型-`None`。此數據類型表示不存在，未知或為空。 `none.py` ```py #!/usr/bin/env python # none.py def function(): pass print(function()) ``` 在我們的示例中，我們定義一個函數。功能將在本教程的后面部分介紹。該功能不執行任何操作。它不會顯式返回任何值。這樣的函數將隱式返回`None`。 ```py $ ./none.py None ``` 這是`none.py`腳本的輸出。 ## Python 數字在 Python 編程語言中，我們有整數，浮點數和復數。如果我們使用整數，那么我們將處理離散實體。我們將使用整數來計算蘋果。 `apples.py` ```py #!/usr/bin/env python # apples.py # number of baskets baskets = 16 # number of apples in a basket apples_in_basket = 24 # we get the total number of apples total = baskets * apples_in_basket print("There are total of", total, "apples") ``` 在腳本中，我們計算了蘋果的總量。我們使用乘法運算。 ```py $ ./apples.py There are total of 384 apples ``` 這是腳本的輸出。浮點數表示計算中的實數。實數測量連續量。假設一個短跑運動員跑了 1 個小時，跑了 9.87 秒。他的公里/小時速度是多少？ `sprinter.py` ```py #!/usr/bin/env python # sprinter.py # 100 m is 0.1 km distance = 0.1 # 9.87 s is 9.87/60*60 h time = 9.87 / 3600 speed = distance / time print("The average speed of a sprinter is {0} km/h".format(speed)) ``` 為了獲得速度，我們將距離除以時間。 ```py print("The average speed of a sprinter is {0} km/h".format(speed)) ``` 我們使用`format()`函數構建消息并將其打印到控制臺。 ```py $ ./sprinter.py The average speed of a sprinter is 36.4741641337 km/h ``` 這是`sprinter.py`腳本的輸出。值 36.4741641337 是浮點數。 ## Python 字符串字符串是代表計算機程序中文本數據的數據類型。可以使用單引號，雙引號和三引號在 Python 中創建字符串。當我們使用三引號時，字符串可以跨越多行而無需使用轉義符。 `strings.py` ```py #!/usr/bin/env python # strings.py a = "proximity alert" b = 'evacuation' c = """ requiem for a tower """ print(a) print(b) print(c) ``` 在我們的示例中，我們為`a`，`b`和`c`變量分配了三個字符串字面值。然后我們將它們打印到控制臺。 ```py $ ./strings.py proximity alert evacuation requiem for a tower ``` 這是`strings.py`腳本的輸出。在處理字符串時，可以使用轉義序列。轉義序列是在字符串中使用時具有特定用途的特殊字符。 ```py print(" bbb\raaa") # prints aaabbb ``` 回車`\r`是行尾到行首的控制字符。 `strophe.py` ```py #!/usr/bin/env python # strophe.py print("Incompatible, it don't matter though\n'cos someone's bound to hear my cry") print("Speak out if you do\nYou're not easy to find") ``` 新行是一個控制字符，它開始新的一行文本。 ```py $ ./strophe.py Incompatible, it don't matter though 'cos someone's bound to hear my cry Speak out if you do You're not easy to find ``` 接下來，我們檢查退格控制字符。 ```py print("Python\b\b\booo") # prints Pytooo ``` 退格控制字符`\b`將光標向后移動一個字符。在本例中，我們使用三個退格字符刪除三個字母，并用三個`o`字符替換它們。 ```py print("Towering\tinferno") # prints Towering inferno ``` 水平選項卡在文本之間放置一個空格。 ```py "Johnie's dog" 'Johnie\'s dog' ``` 單引號和雙引號可以嵌套。或者，如果僅使用單引號，則可以使用反斜杠來轉義單引號的默認含義。 ```py print("eagle has", len("eagle"), "characters") ``` 我們可以使用`len()`函數來計算字符串的長度（以字符為單位）。如果在字符串后附加`r`，則會得到原始字符串。轉義序列不被解釋。 `raw.py` ```py #!/usr/bin/env python # raw.py print(r"Another world\n") ``` ```py $ ./raw.py Another world\n ``` 我們得到的字符串包括換行符。在下一個示例中，我們顯示了字符串乘法和連接。 `strings2.py` ```py #!/usr/bin/python # strings2.py print("eagle " * 5) print("eagle " "falcon") print("eagle " + "and " + "falcon") ``` `*`運算符將字符串重復 n 次。在我們的情況下是五次。彼此相鄰的兩個字符串字面值會自動連接在一起。我們還可以使用`+`運算符顯式連接字符串。 ```py $ ./strings2.py eagle eagle eagle eagle eagle eagle falcon eagle and falcon ``` 這是`strings.py`腳本的輸出。 Python 具有幾種用于處理值集合的內置數據類型：元組，列表，集合和字典。 ## Python 元組元組是不可變序列數據類型。元組可以包含混合數據類型。 ```py fruits = ("oranges", "apples", "bananas") ``` 使用圓括號創建元組。在這里，我們有一個由三種水果類型組成的元組。 ```py fruits = "apples", "oranges", "bananas" print(fruits) # prints ('apples', 'oranges', 'bananas') ``` 括號不是必須的。我們可以省略它們。 `tuples.py` ```py #!/usr/bin/env python # tuples.py first = (1, 2, 3) second = (4, 5, 6) print("len(first) : ", len(first)) print("max(first) : ", max(first)) print("min(first) : ", min(first)) print("first + second :", first + second) print("first * 3 : ", first * 3) print("1 in first : ", 1 in first) print("5 not in second : ", 5 not in second) ``` 此示例顯示了元組的幾個基本操作。 `len()`函數返回第一個元組中的元素數。 `max()`函數返回最大值，`min()`最小值。加法運算符將兩個元組相加，乘法運算符將元組相乘。 `in`運算符確定該值是否在元組中。 ```py $ ./tuples.py len(first) : 3 max(first) : 3 min(first) : 1 first + second : (1, 2, 3, 4, 5, 6) first * 3 : (1, 2, 3, 1, 2, 3, 1, 2, 3) 1 in first : True 5 not in second : False ``` 這是腳本的輸出。接下來，我們將進行一些索引編制。 `tuples2.py` ```py #!/usr/bin/env python # tuples2.py five = (1, 2, 3, 4, 5) print("five[0] : ", five[0]) print("five[-1] : ", five[-1]) print("five[-2] : ", five[-2]) print("five[:] : ", five[:]) print("five[0:4] : ", five[0:4]) print("five[1:2] : ", five[1:2]) print("five[:2] : ", five[:2]) print("five[:-1] : ", five[:-1]) print("five[:9] : ", five[:9]) ``` 為了從元組中獲取值，我們使用方括號`[]`。請注意，我們從 0 開始計算索引。如果一個元組中有五個對象，則索引為`0...4`。如果使用負索引，則從元組的末尾獲得一個值。因此，索引-1 獲得最后一個元素，-2 獲得最后一個但只有一個元素。 Python 支持從元組創建切片。為此，我們使用`:`分隔符。例如，`[0:4]`給出`(1, 2, 3, 4)`。請注意，不包括最后一個元素。我們可以省略切片中的一個或兩個索引。 `[:4]`給出`(1, 2, 3, 4)`。它來自第一個元素。 `[0:]`給出（`1,2,3,4,5`）。這次，包含了最后一個元素。如果超出范圍，我們只需將所有元素都包含在元組中。 ```py $ ./tuples2.py five[0] : 1 five[-1] : 5 five[-2] : 4 five[:] : (1, 2, 3, 4, 5) five[0:4] : (1, 2, 3, 4) five[1:2] : (2,) five[:2] : (1, 2) five[:-1] : (1, 2, 3, 4) five[:9] : (1, 2, 3, 4, 5) ``` 這是輸出。元組可以包含幾種混合數據類型。 `tuples_mix.py` ```py #!/usr/bin/env python # tuples_mix.py mix = (1, 2, "solaris", (1, 2, 3)) print("mix[1] :", mix[1]) print("mix[2] :", mix[2]) print("mix[3] :", mix[3]) print("mix[3][0] :", mix[3][0]) print("mix[3][1] :", mix[3][1]) print("mix[3][2] :", mix[3][2]) ``` 在我們的示例中，我們將數字，字符串和元組放入了混合元組中。 ```py $ ./tuples_mix.py mix[1] : 2 mix[2] : solaris mix[3] : (1, 2, 3) mix[3][0] : 1 mix[3][1] : 2 mix[3][2] : 3 ``` 為了從嵌套元組中獲取元素，我們使用了兩個方括號。當我們處理包含一個元素的元組時，會有一個例外。括號也用在表達式中。我們如何區分一個表達式和一個元素元組？ Python 編程語言的創建者決定使用逗號來表示我們正在使用元組。 `tuple_one.py` ```py #!/usr/bin/env python # tuple_one.py print((3 + 7)) print((3 + 7, )) ``` 在第一種情況下，我們有`and`表達式。我們將 10 號打印到控制臺。在第二種情況下，我們處理一個元組。我們打印一個包含數字 10 的元組。 ```py $ ./tuple_one.py 10 (10,) ``` 這是輸出。 ## Python 列表列表是可變序列數據類型。它可以包含混合數據類型。列表和元組具有許多共同的特征。由于列表是可修改的數據類型，因此它具有一些其他操作。一整章專門介紹 Python 列表。 ```py actors = ["Jack Nicholson", "Antony Hopkins", "Adrien Brody"] ``` 該列表是使用方括號`[]`創建的。 `list_simple.py` ```py #!/usr/bin/env python # simple_list.py num = [0, 2, 5, 4, 6, 7] print(num[0]) print(num[2:]) print(len(num)) print(num + [8, 9]) ``` 如前所述，我們可以在列表上使用與元組相同的操作。 ```py $ ./list_simple.py 0 [5, 4, 6, 7] 6 [0, 2, 5, 4, 6, 7, 8, 9] ``` 這是輸出。接下來，我們將對列表進行排序。 `list_sorting.py` ```py #!/usr/bin/env python # list_sorting.py numbers = [4, 3, 6, 1, 2, 0, 5] print(numbers) numbers.sort() print(numbers) ``` 在腳本中，我們有一個數字列表。要對這些數字進行排序，我們使用內置的`sort()`函數。 ```py $ ./list_sorting.py [4, 3, 6, 1, 2, 0, 5] [0, 1, 2, 3, 4, 5, 6] ``` `reverse()`函數將以相反的順序對列表的元素進行排序。 ```py numbers.reverse() # [5, 4, 3, 2, 1, 0] ``` 使用`count()`方法對列表中的元素進行計數。 `list_counting_elements.py` ```py #!/usr/bin/env python # list_counting_elements.py numbers = [0, 0, 2, 3, 3, 3, 3] print("zero is here", numbers.count(0), "times") print("one is here", numbers.count(1), "times") print("two is here", numbers.count(2), "time") print("three is here", numbers.count(3), "times") ``` 該腳本對列表中出現的次數進行計數。 ```py $ ./list_counting_elements.py zero is here 2 times one is here 0 times two is here 1 time three is here 4 times ``` 接下來，我們將處理從列表中插入和刪除項目。 `list_modify.py` ```py #!/usr/bin/env python # list_modify.py names = [] names.append("Frank") names.append("Alexis") names.append("Erika") names.append("Ludmila") print(names) names.insert(0, "Adriana") print(names) names.remove("Frank") names.remove("Alexis") del names[1] print(names) del names[0] print(names) ``` 在我們的示例中，我們首先創建一個空名稱列表。我們使用`append()`函數將新項目添加到列表中。元素以連續方式附加。 `insert()`函數在給定位置插入新元素。現有元素不會被刪除，它們將被重定位。 `remove()`函數從列表中刪除特定項目。如果要基于索引刪除項目，請使用`del`關鍵字。 ```py $ ./list_modify.py ['Frank', 'Alexis', 'Erika', 'Ludmila'] ['Adriana', 'Frank', 'Alexis', 'Erika', 'Ludmila'] ['Adriana', 'Ludmila'] ['Ludmila'] ``` 這是`list_modify.py`腳本的輸出。以下程序提供了另外兩個功能。 `list_modify2.py` ```py #!/usr/bin/env python # list_modify2.py first = [1, 2, 3] second = [4, 5, 6] first.extend(second) print(first) first[0] = 11 first[1] = 22 first[2] = 33 print(first) print(first.pop(5)) print(first) ``` `extend()`方法將整個列表附加到另一個列表。要修改列表中的元素，我們可以使用賦值運算符。 `pop()`方法從列表中獲取一個項目并返回它。 ```py $ ./list_modify2.py [1, 2, 3, 4, 5, 6] [11, 22, 33, 4, 5, 6] 6 [11, 22, 33, 4, 5] ``` 這是輸出。在下面的示例中，我們將找出元素的索引。 `list_index.py` ```py #!/usr/bin/env python # list_index.py numbers = [0, 1, 2, 3, 3, 4, 5] print(numbers.index(1)) print(numbers.index(3)) ``` 要在列表中查找索引，我們使用`index()`方法。如果有更多的元素出現，則該方法返回第一個元素的索引。 ```py $ ./list_index.py 1 3 ``` 這是`list_index.py`腳本的輸出。接下來，我們將進行一些轉換。 `list_transform.py` ```py #!/usr/bin/env python # list_transform.py first = [1, 2, 3] second = (4, 5, 6) print(tuple(first)) print(list(second)) print(first) print(second) ``` 我們可以使用`tuple()`函數從列表中創建一個元組，并使用`list()`函數從元組中創建一個列表。注意原始對象沒有被修改；函數僅返回那些轉換后的集合。 ```py $ ./list_transform.py (1, 2, 3) [4, 5, 6] [1, 2, 3] (4, 5, 6) ``` ## Python 集 `set`是無重復數據的無序數據集合。集合支持諸如并集，相交或求差的運算；與數學相似。 `sets.py` ```py #!/usr/bin/env python set1 = set(['a', 'b', 'c', 'c', 'd']) set2 = set(['a', 'b', 'x', 'y', 'z']) print("set1: " , set1) print("set2: " , set2) print("intersection: ", set1 & set2) print("union: ", set1 | set2) print("difference: ", set1 - set2) print("symmetric difference: ", set1 ^ set2) ``` 在我們的示例中，我們有兩組。我們使用`set()`函數創建集合。相交操作返回都在`set1`和`set2`中的元素。聯合操作返回兩個集合中的所有元素。差異返回`set1`中的元素，但不是`set2`的元素。最后，對稱差返回`set1`或`set2`中的元素，但兩者都不是。 ```py $ ./sets.py set1: set(['a', 'c', 'b', 'd']) set2: set(['a', 'x', 'b', 'y', 'z']) intersection: set(['a', 'b']) union: set(['a', 'c', 'b', 'd', 'y', 'x', 'z']) difference: set(['c', 'd']) symmetric difference: set(['c', 'd', 'y', 'x', 'z']) ``` 這是`sets.py`腳本的輸出。接下來，我們介紹一些其他帶有集合的操作。 `set2.py` ```py #!/usr/bin/env python # sets2.py set1 = set([1, 2]) set1.add(3) set1.add(4) set2 = set([1, 2, 3, 4, 6, 7, 8]) set2.remove(8) print(set1) print(set2) print("Is set1 subset of set2 ? :", set1.issubset(set2)) print("Is set1 superset of set2 ? :", set1.issuperset(set2)) set1.clear() print(set1) ``` `add()`方法將一個項目添加到集合中。 `remove()`項目從集中刪除一個項目。 `clear()`方法從集合中刪除所有項目。如果`set2`中的每個元素也在`set1`中，則`set1`是`set2`的超集。如果`set1`中的每個元素也位于`set2`中，則`set1`是`set2`的子集。 ```py $ ./sets2.py set([1, 2, 3, 4]) set([1, 2, 3, 4, 6, 7]) Is set1 subset of set2 ? : True Is set1 superset of set2 ? : False set([]) ``` 如果我們需要一個不可變的集合，可以使用`frozenset()`函數創建一個凍結集合。 ```py fs = frozenset(['a', 'b', 'c']) ``` 該行從列表中創建一個凍結集。 ## Python 字典 Python 字典是一組鍵值對。字典中的元素由鍵索引。字典中的鍵必須唯一。由于字典數據類型的重要性，本 Python 教程中有整整一章介紹了字典。 `dictionary_simple.py` ```py #!/usr/bin/env python # dictionary_simple.py words = { 'girl': 'Maedchen', 'house': 'Haus', 'death': 'Tod' } print(words['house']) print(words.keys()) print(words.values()) print(words.items()) print(words.pop('girl')) print(words) words.clear() print(words) ``` 我們的第一個示例顯示了字典數據類型的一些基本用法。我們打印特定的值，字典的鍵和值。 `items()`方法返回一個字典（鍵，值）對的列表作為元組。 ```py $ ./dictionary_simple.py Haus ['house', 'girl', 'death'] ['Haus', 'Maedchen', 'Tod'] [('house', 'Haus'), ('girl', 'Maedchen'), ('death', 'Tod')] Maedchen {'house': 'Haus', 'death': 'Tod'} {} ``` 在 Python 教程的這一部分中，我們描述了 Python 數據類型。