理解Python 3中的数据类型

介绍

在Python中，就像在所有编程语言中一样，数据类型用于对特定类型的数据进行分类。这很重要，因为您使用的特定数据类型将确定您可以为其分配什么值以及您可以对其执行什么操作（包括您可以对其执行哪些操作）。

在本教程中，我们将介绍Python中的重要数据类型。这不是对数据类型进行详尽调查，但将帮助您熟悉在Python中可用的选项。

先决条件

您应该已安装Python 3，并在计算机或服务器上设置了编程环境。如果您尚未设置编程环境，则可以参考适用于您操作系统（Ubuntu、CentOS、Debian等）的 本地编程环境 或适用于您服务器的 编程环境设置 安装和设置指南。

背景

一种思考数据类型的方法是考虑我们在现实世界中使用的不同类型的数据。现实世界中数据的一个例子是数字：我们可能使用整数（0、1、2、…）、负整数（…、-1、0、1、…）和无理数（π），例如。

通常，在数学中，我们可以将来自不同类型的数字组合在一起，并得到某种答案。例如，我们可能想要将5加到π中：

5 + π

我们可以将方程式保留为答案，以考虑无理数，或者将π四舍五入为小数点位数较少的数字，然后将数字相加：

5 + π = 5 + 3.14 = 8.14 

但是，如果我们开始尝试评估具有其他数据类型的数字，比如单词，事情开始变得不太合理。我们如何解决以下方程式？

sky + 8

对于计算机，每种数据类型都可以被认为是非常不同的，就像单词和数字一样，因此我们必须谨慎地使用它们来分配值以及通过操作对它们进行操作。

数字

在Python中输入的任何数字都将被解释为一个数字；您不需要声明输入的数据类型是什么。Python将任何没有小数点的数字视为整数（如138），将任何带有小数点的数字视为浮点数（如138.0）。

整数

与数学中一样，在计算机编程中，整数是可以是正数、负数或0的整数（…，-1，0，1，…）。整数也可以称为int。与其他编程语言一样，您不应在四位数或更多位数的数字中使用逗号，因此当您在程序中写1,000时，请将其写为1000。

我们可以像这样打印出一个整数：

print(-25)

Output
-25

或者，我们可以声明一个变量，在这种情况下，它本质上是我们正在使用或操作的数字的符号，如下所示：

my_int = -25
print(my_int)

Output
-25

我们也可以在Python中使用整数进行数学运算：

int_ans = 116 - 68
print(int_ans)

Output
48

在Python程序中，整数可以以许多方式使用，随着您对该语言的学习不断深入，您将有很多机会使用整数并更多地了解这种数据类型。

浮点数

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.

与整数一样，我们可以这样打印浮点数：

print(17.3)

Output
17.3

我们还可以声明一个代表浮点数的变量，如下所示：

my_flt = 17.3
print(my_flt)

Output
17.3

而且，就像整数一样，我们也可以在Python中对浮点数进行数学运算：

flt_ans = 564.0 + 365.24
print(flt_ans)

Output
929.24

对于整数和浮点数，重要的是要记住3 ≠ 3.0，因为3代表一个整数，而3.0代表一个浮点数。

布尔值

布尔数据类型可以是两个值之一，即True或False。布尔值用于表示与计算机科学中的逻辑分支相关的真值，这些真值影响算法的执行。

每当你看到布尔数据类型时，它将以大写字母 B 开头，因为它是以数学家 George Boole 命名的。值 True 和 False 也始终会分别以大写的 T 和 F 开头，因为它们是 Python 中的特殊值。

数学中的许多操作会给我们一个计算结果，它们要么评估为 True，要么评估为 False：

• 大于
  • 500 > 100 True
  • 1 > 5 False
• 小于
  • 200 < 400 True
  • 4 < 2 False
• 等于
  • 5 = 5 True
  • 500 = 400 False

就像处理数字一样，我们可以将布尔值存储在变量中：

my_bool = 5 > 8

然后我们可以使用 print() 函数打印布尔值：

print(my_bool)

由于 5 不大于 8，我们将得到以下输出：

Output
False

随着你在 Python 中编写更多的程序，你将更加熟悉布尔值的工作原理，以及不同的函数和操作如何评估为 True 或 False 可以改变程序的执行路径。

字符串

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."

您可以选择使用单引号或双引号，但无论您决定使用哪种，都应在程序中保持一致。

基本程序”你好，世界！“演示了字符串如何在计算机编程中使用，因为构成短语你好，世界！的字符是一个字符串。

print("Hello, World!")

与其他数据类型一样，我们可以将字符串存储在变量中：

hw = "Hello, World!"

并通过调用变量来打印字符串：

print(hw)

Ouput
Hello, World!

与数字一样，我们可以在程序中执行许多操作来操作字符串，以便使它们达到我们正在寻找的结果。 字符串对于向用户传递信息以及用户向程序传递信息非常重要。

列表

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']

如果我们将字符串列表定义为sea_creatures：

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

我们可以通过调用变量来打印它们：

print(sea_creatures)

输出看起来与我们创建的列表完全相同：

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

列表是一种非常灵活的数据类型，因为它们是可变的，可以添加、删除和更改值。有一种类似于列表但无法更改的数据类型，那就是元组。

元组

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

元组与列表非常相似，但它们使用圆括号( )而不是方括号，并且因为它们是不可变的，它们的值不能被修改。

A tuple looks like this:

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

我们可以将一个元组存储在一个变量中并打印出来：

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

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

与其他数据类型一样，Python会将元组打印出来，就像我们输入的那样，括号中包含一个值序列。

字典

字典是Python内置的映射类型。这意味着字典将键映射到值，这些键值对是在Python中存储数据的一种有用方式。字典由花括号构成{ }。

通常用于保存相关的数据，例如ID中包含的信息，一个字典看起来像这样：

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

你会注意到除了花括号外，字典中还有冒号。冒号左边的词是键。键可以由任何不可变数据类型组成。字典中的键是：'name', 'animal', 'color', 'location'。

冒号右边的词是值。值可以由任何数据类型组成。字典中的值是：'Sammy', 'shark', 'blue', 'ocean'。

像其他数据类型一样，让我们将字典存储在一个变量中，并打印出来：

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

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

如果我们想要隔离出Sammy的颜色，我们可以通过调用sammy['color']来实现。让我们打印出来：

print(sammy['color'])

Output
blue

由于字典提供了用于存储数据的键值对，它们可以成为你的Python程序中的重要元素。

结论

到目前为止，你应该对Python中可用的一些主要数据类型有了更好的理解。在开发Python语言的编程项目时，这些数据类型中的每一个都将变得重要。

你可以通过阅读以下具体教程来更详细地了解上述每种数据类型：

• 数字
• 布尔值
• 字符串
• 列表
• 元组
• 字典

一旦你对Python中可用的数据类型有了扎实的掌握，你就可以学习如何转换数据类型。