Comprendere i tipi di dati in Python 3

Introduzione

In Python, come in tutti i linguaggi di programmazione, i tipi di dati vengono utilizzati per classificare un particolare tipo di dato. Questo è importante perché il tipo di dato specifico che si utilizza determinerà quali valori è possibile assegnargli e cosa è possibile farci (comprese le operazioni che è possibile eseguire su di esso).

In questo tutorial, esamineremo i tipi di dati importanti nativi di Python. Questa non è un’indagine esaustiva sui tipi di dati, ma ti aiuterà a familiarizzare con le opzioni disponibili in Python.

Prerequisiti

Dovresti avere installato Python 3 e configurato un ambiente di programmazione sul tuo computer o server. Se non hai configurato un ambiente di programmazione, puoi fare riferimento alle guide di installazione e configurazione per un ambiente di programmazione locale o per un ambiente di programmazione sul tuo server appropriato per il tuo sistema operativo (Ubuntu, CentOS, Debian, ecc.).

Sfondo

Un modo per pensare ai tipi di dati è considerare i diversi tipi di dati che usiamo nel mondo reale. Un esempio di dati nel mondo reale sono i numeri: possiamo usare numeri interi (0, 1, 2, …), interi (…, -1, 0, 1, …) e numeri irrazionali (π), ad esempio.

Di solito, in matematica, possiamo combinare numeri di diversi tipi e ottenere una sorta di risposta. Potremmo voler aggiungere 5 a π, ad esempio:

5 + π

Possiamo mantenere l’equazione come risposta per tener conto del numero irrazionale, o arrotondare π a un numero con un breve numero di cifre decimali e poi sommare i numeri insieme:

5 + π = 5 + 3.14 = 8.14 

Ma se iniziamo a cercare di valutare numeri con un altro tipo di dati, come le parole, le cose cominciano a non avere molto senso. Come risolveremmo l’equazione seguente?

sky + 8

Per i computer, ogni tipo di dato può essere considerato piuttosto diverso, come parole e numeri, quindi dovremo prestare attenzione a come li usiamo per assegnare valori e come li manipoliamo tramite operazioni.

Numeri

Qualsiasi numero inserito in Python sarà interpretato come un numero; non è necessario dichiarare che tipo di tipo di dati si sta inserendo. Python considererà qualsiasi numero scritto senza decimali come un intero (come in 138) e qualsiasi numero scritto con decimali come un float (come in 138.0).

Interi

Come in matematica, gli interi nella programmazione informatica sono numeri interi che possono essere positivi, negativi o 0 (…, -1, 0, 1, …). Un intero può anche essere conosciuto come un int. Come con altri linguaggi di programmazione, non dovresti usare virgole nei numeri di quattro cifre o più, quindi quando scrivi 1.000 nel tuo programma, scrivilo come 1000.

Possiamo stampare un intero in questo modo:

print(-25)

Output
-25

O, possiamo dichiarare una variabile, che in questo caso è essenzialmente un simbolo del numero che stiamo usando o manipolando, così:

my_int = -25
print(my_int)

Output
-25

Possiamo fare matematica con gli interi in Python, anche:

int_ans = 116 - 68
print(int_ans)

Output
48

Gli interi possono essere utilizzati in molti modi all’interno dei programmi Python e man mano che continui a imparare di più sul linguaggio avrai molte opportunità di lavorare con gli interi e comprendere meglio questo tipo di dato.

Numeri in virgola mobile

A floating-point number or a float is a real number, meaning that it can be either a rational or an irrational number. Because of this, floating-point numbers can be numbers that can contain a fractional part, such as 9.0 or -116.42. In general, for the purposes of thinking of a float in a Python program, it is a number that contains a decimal point.

Come abbiamo fatto con l’intero, possiamo stampare un numero in virgola mobile in questo modo:

print(17.3)

Output
17.3

Possiamo anche dichiarare una variabile che rappresenta un float, così:

my_flt = 17.3
print(my_flt)

Output
17.3

E, proprio come con gli interi, possiamo fare matematica con i float in Python, anche:

flt_ans = 564.0 + 365.24
print(flt_ans)

Output
929.24

Con gli interi e i numeri in virgola mobile, è importante tenere presente che 3 ≠ 3.0, poiché 3 si riferisce a un intero mentre 3.0 si riferisce a un float.

Booleani

Il tipo di dato booleano può assumere uno dei due valori, o Vero o Falso. I booleani vengono utilizzati per rappresentare i valori di verità associati al ramo logico della matematica, che informa gli algoritmi nell’informatica.

Ogni volta che vedi il tipo di dato Booleano, inizierà con una B maiuscola perché è nominato in onore al matematico George Boole. I valori True e False saranno sempre con una T e una F maiuscole rispettivamente, in quanto sono valori speciali in Python.

Molte operazioni in matematica ci forniscono risposte che si valutano come True o False:

• maggiore di
  • 500 > 100 True
  • 1 > 5 False
• minore di
  • 200 < 400 True
  • 4 < 2 False
• uguale
  • 5 = 5 True
  • 500 = 400 False

Come con i numeri, possiamo memorizzare un valore Booleano in una variabile:

my_bool = 5 > 8

Poi possiamo stampare il valore Booleano con una chiamata alla funzione print():

print(my_bool)

Dato che 5 non è maggiore di 8, riceveremo il seguente output:

Output
False

Man mano che scrivi più programmi in Python, diventerai più familiare con il funzionamento dei Booleani e con il modo in cui diverse funzioni e operazioni che si valutano come True o False possono cambiare il corso del programma.

Stringhe

A string is a sequence of one or more characters (letters, numbers, symbols) that can be either a constant or a variable. Strings exist within either single quotes ' or double quotes " in Python, so to create a string, enclose a sequence of characters in quotes:

'This is a string in single quotes.'

"This is a string in double quotes."

È possibile scegliere di utilizzare sia apici singoli che doppi apici, ma qualunque cosa si decida, si dovrebbe essere coerenti all’interno di un programma.

Il programma base “Ciao, Mondo!” dimostra come una stringa possa essere utilizzata nella programmazione informatica, poiché i caratteri che compongono la frase Ciao, Mondo! sono una stringa.

print("Hello, World!")

Come con altri tipi di dati, possiamo memorizzare le stringhe in variabili:

hw = "Hello, World!"

E stampare la stringa chiamando la variabile:

print(hw)

Ouput
Hello, World!

Come i numeri, ci sono molte operazioni che possiamo eseguire sulle stringhe all’interno dei nostri programmi per manipolarle e ottenere i risultati desiderati. Le stringhe sono importanti per comunicare informazioni all’utente e per l’utente per comunicare informazioni al programma.

Liste

A list is a mutable, or changeable, ordered sequence of elements. Each element or value that is inside of a list is called an item. Just as strings are defined as characters between quotes, lists are defined by having values between square brackets [ ].

A list of integers looks like this:

[-3, -2, -1, 0, 1, 2, 3]

A list of floats looks like this:

[3.14, 9.23, 111.11, 312.12, 1.05]

A list of strings:

['shark', 'cuttlefish', 'squid', 'mantis shrimp']

Se definiamo la nostra lista di stringhe come creature_del_mare:

sea_creatures = ['shark', 'cuttlefish', 'squid', 'mantis shrimp']

Possiamo stamparle chiamando la variabile:

print(sea_creatures)

E l’output assomiglia esattamente alla lista che abbiamo creato:

Output
['shark', 'cuttlefish', 'squid', 'mantis shrimp']

Le liste sono un tipo di dati molto flessibile perché sono mutabili, nel senso che è possibile aggiungere, rimuovere e modificare i valori. C’è un tipo di dati simile alle liste ma che non può essere modificato, ed è chiamato tupla.

Tuple

A tuple is used for grouping data. It is an immutable, or unchangeable, ordered sequence of elements.

Le tuple sono molto simili alle liste, ma utilizzano le parentesi tonde ( ) invece delle parentesi quadre e poiché sono immutabili, i loro valori non possono essere modificati.

A tuple looks like this:

('blue coral', 'staghorn coral', 'pillar coral')

Possiamo memorizzare una tupla in una variabile e stamparla:

coral = ('blue coral', 'staghorn coral', 'pillar coral')
print(coral)

Output
('blue coral', 'staghorn coral', 'pillar coral')

Come negli altri tipi di dati, Python stampa la tupla proprio come l’abbiamo digitata, con le parentesi che contengono una sequenza di valori.

Dizionari

Il dizionario è il tipo di mappatura integrato di Python. Questo significa che i dizionari mappano chiavi a valori e queste coppie chiave-valore sono un modo utile per memorizzare dati in Python. Un dizionario viene costruito con le parentesi graffe su entrambi i lati { }.

Usati tipicamente per contenere dati correlati, come le informazioni contenute in un ID, un dizionario ha questa forma:

{'name': 'Sammy', 'animal': 'shark', 'color': 'blue', 'location': 'ocean'}

Noterai che oltre alle parentesi graffe, ci sono anche i due punti in tutto il dizionario. Le parole a sinistra dei due punti sono le chiavi. Le chiavi possono essere composte da qualsiasi tipo di dati immutabile. Le chiavi nel dizionario sopra sono: 'name', 'animal', 'color', 'location'.

Le parole a destra dei due punti sono i valori. I valori possono essere composti da qualsiasi tipo di dati. I valori nel dizionario sopra sono: 'Sammy', 'shark', 'blue', 'ocean'.

Come gli altri tipi di dati, memorizziamo il dizionario all’interno di una variabile e stampiamolo:

sammy = {'name': 'Sammy', 'animal': 'shark', 'color': 'blue',  'location': 'ocean'}
print(sammy)

Output
{'color': 'blue', 'animal': 'shark', 'name': 'Sammy', 'location': 'ocean'}

Se vogliamo isolare il colore di Sammy, possiamo farlo chiamando sammy['color']. Stampiamolo:

print(sammy['color'])

Output
blue

Poiché i dizionari offrono coppie chiave-valore per memorizzare dati, possono essere elementi importanti nel tuo programma Python.

Conclusion

A questo punto, dovresti avere una migliore comprensione di alcuni dei principali tipi di dati disponibili per te da utilizzare in Python. Ogni uno di questi tipi di dati diventerà importante mentre sviluppi progetti di programmazione nel linguaggio Python.

Puoi approfondire ciascuno dei tipi di dati sopra menzionati leggendo i seguenti tutorial specifici:

• Numeri
• Booleani
• Stringhe
• Liste
• Tuple
• Dizionari

Una volta acquisita una solida comprensione dei tipi di dati disponibili in Python, puoi imparare come convertire i tipi di dati.