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2.Python3 基本数据类型

时间:2024-03-05 13:46:38浏览次数:37  
标签:基本 Python 元素 数据类型 列表 print 字符串 元组 Python3

Python3 基本数据类型

python是弱类型语言,弱类型语言有两个特点:
变量无须声明就可以直接赋值,对一个不存在的变量赋值就相当于定义了一个新变量。
变量的数据类型可以随时改变,比如,同一个变量可以一会儿被赋值为整数,一会儿被赋值为字符串。弱类型并不等于没有类型!弱类型是说在书写代码时不用刻意关注类型,但是在编程语言的内部仍然是有类型的。我们可以使用 type() 内置函数类检测某个变量或者表达式的类型。

Python3 中有六个标准的数据类型:

  • Number(数字)
  • String(字符串)
  • List(列表)
  • Tuple(元组)
  • Set(集合)
  • Dictionary(字典)

Python3 的六个标准数据类型中:

  • 不可变数据(3 个):Number(数字)、String(字符串)、Tuple(元组);
  • 可变数据(3 个):List(列表)、Dictionary(字典)、Set(集合)。

1.Number(数字)

Python3 支持 int、float、bool、complex(复数)

在Python 3里,只有一种整数类型 int。

1.整数类型(int)

整型(int) - 通常被称为是整型或整数,是正或负整数,不带小数点。Python3 整型是没有限制大小的,可以当作 Long 类型使用,所以 Python3 没有 Python2 的 Long 类型。布尔(bool)是整型的子类型。
在 Python 中,可以使用多种进制来表示整数:

1.十进制形式
我们平时常见的整数就是十进制形式,它由 0~9 共十个数字排列组合而成。使用十进制形式的整数不能以 0 作为开头,除非这个数值本身就是 0。

2.二进制形式
由 0 和 1 两个数字组成,书写时以0b或0B开头。例如,101 对应十进制数是 5。

3.八进制形式
八进制整数由 0~7 共八个数字组成,以0o或0O开头。注意,第一个符号是数字 0,第二个符号是大写或小写的字母 O。

4.十六进制形式
由 0~9 十个数字以及 A~F(或 a~f)六个字母组成,书写时以0x或0X开头,

数字分隔符
为了提高数字的的可读性,Python 3.x 允许使用下划线_作为数字(包括整数和小数)的分隔符。通常每隔三个数字添加一个下划线,类似于英文数字中的逗号。下划线不会影响数字本身的值。

click = 1_301_547
distance = 384_000_000
print("Python教程阅读量:", click)print("地球和月球的距离:", distance)

2.浮点数类型(float)

浮点型(float) - 浮点型由整数部分与小数部分组成,浮点型也可以使用科学计数法表示(2.5e2 = 2.5 x 102 = 250)

1.十进制形式

这种就是我们平时看到的小数形式,例如 34.6、346.0、0.346。书写小数时必须包含一个小数点,否则会被 Python 当作整数处理。

2.指数形式

Python 小数的指数形式的写法为:

aEn 或 aen

a 为尾数部分,是一个十进制数;n 为指数部分,是一个十进制整数;Ee是固定的字符,用于分割尾数部分和指数部分。整个表达式等价于 a×10n。

指数形式的小数举例:

  • 2.1E5 = 2.1×105,其中 2.1 是尾数,5 是指数。
  • 3.7E-2 = 3.7×10-2,其中 3.7 是尾数,-2 是指数。
  • 0.5E7 = 0.5×107,其中 0.5 是尾数,7 是指数。

3.复数(Complex)

复数(Complex)是 Python 的内置类型,直接书写即可。换句话说,Python 语言本身就支持复数,而不依赖于标准库或者第三方库。

复数由实部(real)和虚部(imag)构成,在 Python 中,复数的虚部以j或者J作为后缀,具体格式为:

a + bj

a 表示实部,b 表示虚部, 复数的实部a和虚部b都是浮点型。

4.布尔类型(bool)

布尔类型即 True 或 False。

在 Python 中,True 和 False 都是关键字,表示布尔值。

布尔类型特点:

  • 布尔类型只有两个值:True 和 False。
  • 布尔类型可以和其他数据类型进行比较,比如数字、字符串等。在比较时,Python 会将 True 视为 1,False 视为 0。
  • 布尔类型可以和逻辑运算符一起使用,包括 and、or 和 not。这些运算符可以用来组合多个布尔表达式,生成一个新的布尔值。
  • 布尔类型也可以被转换成其他数据类型,比如整数、浮点数和字符串。在转换时,True 会被转换成 1,False 会被转换成 0。

2.字符串(String)

若干个字符的集合就是一个字符串(String)。Python中的字符串必须由双引号" "或者单引号' '包围,具体格式为:

"字符串内容"
'字符串内容'

1.字符串包含引号

当字符串内容中出现引号时,我们需要进行特殊处理,否则 Python 会解析出错,例如:

'I'm a great coder!'

由于上面字符串中包含了单引号,此时 Python 会将字符串中的单引号与第一个单引号配对,这样就会把'I'当成字符串,而后面的m a great coder!'就变成了多余的内容,从而导致语法错误。

对于这种情况,我们有两种处理方案:

在引号前面添加反斜杠\就可以对引号进行转义,让 Python 把它作为普通文本对待,例如:

str1 = 'I\'m a great coder!'
str2 = "引文双引号是\",中文双引号是“"
print(str1)
print(str2)

如果字符串内容中出现了单引号,那么我们可以使用双引号包围字符串,反之亦然。例如:

str1 = "I'm a great coder!"  #使用双引号包围含有单引号的字符串

2.长字符串

Python 长字符串由三个双引号"""或者三个单引号'''包围,语法格式如下:

"""长字符串内容"""
'''长字符串内容'''

在长字符串中放置单引号或者双引号不会导致解析错误。

当程序中有大段文本内容需要定义成字符串时,优先推荐使用长字符串形式,因为这种形式非常强大,可以在字符串中放置任何内容,包括单引号和双引号。

3.字符串拼接

在 Python中拼接字符串很简单,可以直接将两个字符串紧挨着写在一起,具体格式为:

strname = "str1" "str2"

strname 表示拼接以后的字符串变量名,str1 和 str2 是要拼接的字符串内容。使用这种写法,Python 会自动将两个字符串拼接在一起,这种写法只能拼接字符串常量。

如果需要使用变量,就得借助+运算符来拼接,+运算符也能拼接字符串常量。具体格式为:

strname = str1 + str2

很多应用场景中,我们需要将字符串和数字拼接在一起,而 Python 不允许直接拼接数字和字符串,所以我们必须先将数字转换成字符串。可以借助 str() 和 repr() 函数将数字转换为字符串,要转换的对象可以是数字、列表、元组、字典等多种类型的数据。

str() 和 repr() 函数虽然都可以将数字转换成字符串,但它们之间是有区别的:

  • str() 用于将数据转换成适合人类阅读的字符串形式。
  • repr() 用于将数据转换成适合解释器阅读的字符串形式(Python 表达式的形式),适合在开发和调试阶段使用;如果没有等价的语法,则会发生 SyntaxError 异常。
  • str() 保留了字符串最原始的样子,而 repr() 使用引号将字符串包围起来。
  • 在 Python 交互式编程环境中输入一个表达式(变量、加减乘除、逻辑运算等)时,Python 会自动使用 repr() 函数处理该表达式。

4.字符串截取

从本质上讲,字符串是由多个字符构成的,字符之间是有顺序的,这个顺序号就称为索引(index)。Python允许通过索引来操作字符串中的单个或者多个字符,比如获取指定索引处的字符,返回指定字符的索引值等。

获取单个字符

知道字符串名字以后,在方括号[ ]中使用索引即可访问对应的字符,具体的语法格式为:

strname[index]

strname 表示字符串名字,index 表示索引值。

Python 允许从字符串的两端使用索引:

当以字符串的左端(字符串的开头)为起点时,索引是从 0 开始计数的;字符串的第一个字符的索引为 0,第二个字符的索引为 1,第三个字符串的索引为 2 ……

当以字符串的右端(字符串的末尾)为起点时,索引是从 -1 开始计数的;字符串的倒数第一个字符的索引为 -1,倒数第二个字符的索引为 -2,倒数第三个字符的索引为 -3

获取多个字符(字符串切片)

使用[ ]除了可以获取单个字符外,还可以指定一个范围来获取多个字符,也就是一个子串或者片段,具体格式为:

strname[start : end : step]

对各个部分的说明:

  • strname:要截取的字符串;
  • start:表示要截取的第一个字符所在的索引(截取时包含该字符)。如果不指定,默认为 0,也就是从字符串的开头截取;
  • end:表示要截取的最后一个字符所在的索引(截取时不包含该字符)。如果不指定,默认为字符串的长度;
  • step:指的是从 start 索引处的字符开始,每 step 个距离获取一个字符,直至 end 索引出的字符。step 默认值为 1,当省略该值时,最后一个冒号也可以省略。

3.列表(list)

从形式上看,列表会将所有元素都放在一对中括号[ ]里面,相邻元素之间用逗号,分隔,如下所示:

[element1, element2, element3, ..., elementn]

格式中,element1 ~ elementn 表示列表中的元素,个数没有限制,只要是 Python 支持的数据类型就可以。从内容上看,列表可以存储整数、小数、字符串、列表、元组等任何类型的数据,并且同一个列表中元素的类型也可以不同。(列表它的数据类型为 list)

注意,在使用列表时,虽然可以将不同类型的数据放入到同一个列表中,但通常情况下不这么做,同一列表中只放入同一类型的数据,这样可以提高程序的可读性。

1.创建列表

在 Python 中,创建列表的方法可分为两种

1.使用 [ ] 直接创建列表

使用[ ]创建列表后,一般使用=将它赋值给某个变量,具体格式如下:

listname = [element1 , element2 , element3 , ... , elementn]

其中,listname 表示变量名,element1 ~ elementn 表示列表元素。
另外,使用此方式创建列表时,列表中元素可以有多个,也可以一个都没有,例如:

emptylist = [ ]  #这表明,emptylist 是一个空列表。

2.使用 list() 函数创建列表

除了使用[ ]创建列表外,Python 还提供了一个内置的函数 list(),使用它可以将其它数据类型转换为列表类型。例如:

#将字符串转换成列表
list1 = list("hello")
print(list1)

#将元组转换成列表
tuple1 = ('Python', 'Java', 'C++', 'JavaScript')
list2 = list(tuple1)
print(list2)

#将字典转换成列表
dict1 = {'a':100, 'b':42, 'c':9}
list3 = list(dict1)
print(list3)

#将区间转换成列表
range1 = range(1, 6)
list4 = list(range1)
print(list4)

#创建空列表
print(list())

运行结果:

['h', 'e', 'l', 'l', 'o']
['Python', 'Java', 'C++', 'JavaScript']
['a', 'b', 'c']
[1, 2, 3, 4, 5]
[]

2.访问列表元素

列表是 Python 序列的一种,我们可以使用索引(Index)访问列表中的某个元素(得到的是一个元素的值),也可以使用切片访问列表中的一组元素(得到的是一个新的子列表)。

使用索引访问列表元素的格式为:

listname[i]

其中,listname 表示列表名字,i 表示索引值。列表的索引可以是正数,也可以是负数。

使用切片访问列表元素的格式为:

listname[start : end : step]

其中,listname 表示列表名字,start 表示起始索引,end 表示结束索引,step 表示步长。

3.删除列表

对于已经创建的列表,如果不再使用,可以使用del关键字将其删除。

实际开发中并不经常使用 del 来删除列表,因为 Python 自带的垃圾回收机制会自动销毁无用的列表,即使开发者不手动删除,Python 也会自动将其回收。

del 关键字的语法格式为:

del listname

其中,listname 表示要删除列表的名称。

4.添加列表元素

1.加号(+)连接列表

列表是序列的一种,所以也可以使用+进行连接,这样就相当于在第一个列表的末尾添加了另一个列表,但是执行效率并不高。请看下面的演示:

language = ["Python", "C++", "Java"]
birthday = [1991, 1998, 1995]
info = language + birthday

print("language =", language)
print("birthday =", birthday)
print("info =", info)

运行结果:

language = ['Python', 'C++', 'Java']
birthday = [1991, 1998, 1995]
info = ['Python', 'C++', 'Java', 1991, 1998, 1995]

2.append()方法添加元素

append() 方法用于在列表的末尾追加元素,该方法的语法格式如下:

listname.append(obj)

其中,listname 表示要添加元素的列表;obj 表示到添加到列表末尾的数据,它可以是单个元素,也可以是列表、元组等。

请看下面的演示:

l = ['Python', 'C++', 'Java']
#追加元素
l.append('PHP')
print(l)

#追加元组,整个元组被当成一个元素
t = ('JavaScript', 'C#', 'Go')
l.append(t)
print(l)

#追加列表,整个列表也被当成一个元素
l.append(['Ruby', 'SQL'])
print(l)
['Python', 'C++', 'Java', 'PHP']
['Python', 'C++', 'Java', 'PHP', ('JavaScript', 'C#', 'Go')]
['Python', 'C++', 'Java', 'PHP', ('JavaScript', 'C#', 'Go'), ['Ruby', 'SQL']]

可以看到,当给 append() 方法传递列表或者元组时,此方法会将它们视为一个整体,作为一个元素添加到列表中,从而形成包含列表和元组的新列表。

3.extend()方法添加元素

和 append() 的不同之处在于,extend() 不会把列表或者元祖视为一个整体,而是把它们包含的元素逐个添加到列表中。

extend() 方法的语法格式如下:

listname.extend(obj)

其中,listname 指的是要添加元素的列表;obj 表示到添加到列表末尾的数据,它可以是单个元素,也可以是列表、元组等,但不能是单个的数字。

请看下面的演示:

l = ['Python', 'C++', 'Java']
#追加元素
l.extend('C')
print(l)
#追加元组,元祖被拆分成多个元素
t = ('JavaScript', 'C#', 'Go')
l.extend(t)
print(l)
#追加列表,列表也被拆分成多个元素
l.extend(['Ruby', 'SQL'])
print(l)

运行结果:

['Python', 'C++', 'Java', 'C']
['Python', 'C++', 'Java', 'C', 'JavaScript', 'C#', 'Go']
['Python', 'C++', 'Java', 'C', 'JavaScript', 'C#', 'Go', 'Ruby', 'SQL']

4.insert()方法插入元素

append() 和 extend() 方法只能在列表末尾插入元素,如果希望在列表中间某个位置插入元素,那么可以使用 insert() 方法。

insert() 的语法格式如下:

listname.insert(index , obj)

其中,index 表示指定位置的索引值。insert() 会将 obj 插入到 listname 列表第 index 个元素的位置。

当插入列表或者元祖时,insert() 也会将它们视为一个整体,作为一个元素插入到列表中,这一点和 append() 是一样的。

请看下面的演示代码:

l = ['Python', 'C++', 'Java']
#插入元素
l.insert(1, 'C')
print(l)

#插入元组,整个元祖被当成一个元素
t = ('C#', 'Go')
l.insert(2, t)
print(l)

#插入列表,整个列表被当成一个元素
l.insert(3, ['Ruby', 'SQL'])
print(l)

#插入字符串,整个字符串被当成一个元素
l.insert(0, "http://c.biancheng.net")
print(l)

输出结果为:

['Python', 'C', 'C++', 'Java']
['Python', 'C', ('C#', 'Go'), 'C++', 'Java']
['Python', 'C', ('C#', 'Go'), ['Ruby', 'SQL'], 'C++', 'Java']
['http://c.biancheng.net', 'Python', 'C', ('C#', 'Go'), ['Ruby', 'SQL'], 'C++', 'Java']

5.删除列表元素

在 Python列表中删除元素主要分为以下 3 种场景:

  • 根据目标元素所在位置的索引进行删除,可以使用 del 关键字或者 pop() 方法;
  • 根据元素本身的值进行删除,可使用列表(list类型)提供的 remove() 方法;
  • 将列表中所有元素全部删除,可使用列表(list类型)提供的 clear() 方法。

1.del:根据索引值删除元素

del 是 Python 中的关键字,专门用来执行删除操作,它不仅可以删除整个列表,还可以删除列表中的某些元素。

del 可以删除列表中的单个元素,格式为:

del listname[index]

其中,listname 表示列表名称,index 表示元素的索引值。

del 也可以删除中间一段连续的元素,格式为:

del listname[start : end]

其中,start 表示起始索引,end 表示结束索引。del 会删除从索引 start 到 end 之间的元素,不包括 end 位置的元素。

2.pop():根据索引值删除元素

Python pop() 方法用来删除列表中指定索引处的元素,具体格式如下:

listname.pop(index)

其中,listname 表示列表名称,index 表示索引值。如果不写 index 参数,默认会删除列表中的最后一个元素,类似于数据结构中的“出栈”操作。

3.remove():根据元素值进行删除

除了 del 关键字,Python 还提供了 remove() 方法,该方法会根据元素本身的值来进行删除操作。

需要注意的是,remove() 方法只会删除第一个和指定值相同的元素,而且必须保证该元素是存在的,否则会引发 ValueError 错误。

4.clear():删除列表所有元素

Python clear() 用来删除列表的所有元素,也即清空列表。

6.修改列表元素

1.修改单个元素

修改单个元素非常简单,直接对元素赋值即可。请看下面的例子:

nums = [40, 36, 89, 2, 36, 100, 7]
nums[2] = -26  #使用正数索引
nums[-3] = -66.2  #使用负数索引print(nums)

运行结果:

[40, 36, -26, 2, -66.2, 100, 7]

2.修改一组元素*

Python 支持通过切片语法给一组元素赋值。在进行这种操作时,如果不指定步长(step 参数),Python 就不要求新赋值的元素个数与原来的元素个数相同;这意味,该操作既可以为列表添加元素,也可以为列表删除元素。

下面的代码演示了如何修改一组元素的值:

nums = [40, 36, 89, 2, 36, 100, 7]#修改第 1~4 个元素的值(不包括第4个元素)
nums[1: 4] = [45.25, -77, -52.5]
print(nums)

运行结果:

[40, 45.25, -77, -52.5, 36, 100, 7]

如果对空切片(slice)赋值,就相当于插入一组新的元素:

nums = [40, 36, 89, 2, 36, 100, 7]#在4个位置插入元素
nums[4: 4] = [-77, -52.5, 999]
print(nums)

运行结果:

[40, 36, 89, 2, -77, -52.5, 999, 36, 100, 7]

使用切片语法赋值时,Python 不支持单个值,例如下面的写法就是错误的:

nums[4: 4] = -77

但是如果使用字符串赋值,Python 会自动把字符串转换成序列,其中的每个字符都是一个元素,请看下面的代码:

s = list("Hello")
s[2:4] = "XYZ"
print(s)

运行结果:

['H', 'e', 'X', 'Y', 'Z', 'o']

使用切片语法时也可以指定步长(step 参数),但这个时候就要求所赋值的新元素的个数与原有元素的个数相同,例如:

nums = [40, 36, 89, 2, 36, 100, 7]#步长为2,为第1、3、5个元素赋值
nums[1: 6: 2] = [0.025, -99, 20.5]
print(nums)

运行结果:

[40, 0.025, 89, -99, 36, 20.5, 7]

6.查找列表元素

1.index() 方法

index() 方法用来查找某个元素在列表中出现的位置(也就是索引),如果该元素不存在,则会导致 ValueError 错误,所以在查找之前最好使用 count() 方法判断一下。

index() 的语法格式为:

listname.index(obj, start, end)

其中,listname 表示列表名称,obj 表示要查找的元素,start 表示起始位置,end 表示结束位置。

start 和 end 参数用来指定检索范围:

  • start 和 end 可以都不写,此时会检索整个列表;
  • 如果只写 start 不写 end,那么表示检索从 start 到末尾的元素;
  • 如果 start 和 end 都写,那么表示检索 start 和 end 之间的元素。
  • index() 方法会返回元素所在列表中的索引值。

2.count()方法

count() 方法用来统计某个元素在列表中出现的次数,基本语法格式为:

listname.count(obj)

其中,listname 代表列表名,obj 表示要统计的元素。

如果 count() 返回 0,就表示列表中不存在该元素,所以 count() 也可以用来判断列表中的某个元素是否存在。

4.元组(tuple)

元组和列表(list)的不同之处在于:

  • 列表的元素是可以更改的,包括修改元素值,删除和插入元素,所以列表是可变序列;
  • 而元组一旦被创建,它的元素就不可更改了,所以元组是不可变序列。
  • 元组的不可变指的是元组所指向的内存中的内容不可变,元组的指向可变。

从形式上看,元组的所有元素都放在一对小括号( )中,相邻元素之间用逗号,分隔,如下所示:

(element1, element2, ... , elementn)

其中 element1~elementn 表示元组中的各个元素,个数没有限制,只要是 Python 支持的数据类型就可以。元组可以存储整数、实数、字符串、列表、元组等任何类型的数据,并且在同一个元组中,元素的类型可以不同。

1.创建元组

Python 提供了两种创建元组的方法

1.使用 ( ) 直接创建

通过( )创建元组后,一般使用=将它赋值给某个变量,具体格式为:

tuplename = (element1, element2, ..., elementn)

其中,tuplename 表示变量名,element1 ~ elementn 表示元组的元素。

在 Python 中,元组通常都是使用一对小括号将所有元素包围起来的,但小括号不是必须的,只要将各元素用逗号隔开,Python 就会将其视为元组。

需要注意的一点是,当创建的元组中只有一个字符串类型(或其他类型)的元素时,该元素后面必须要加一个逗号,,否则 Python 解释器会将它视为字符串。请看下面的代码:

#最后加上逗号
a =("http://c.biancheng.net/cplus/",)
print(type(a))
print(a)

#最后不加逗号
b = ("http://c.biancheng.net/socket/")
print(type(b))
print(b)

运行结果为:

<class 'tuple'>
('http://c.biancheng.net/cplus/',)
<class 'str'>
http://c.biancheng.net/socket/

2.使用tuple()函数创建元组

除了使用( )创建元组外,Python 还提供了一个内置的函数 tuple(),用来将其它数据类型转换为元组类型。

tuple() 的语法格式如下:

tuple(data)

其中,data 表示可以转化为元组的数据,包括字符串、元组、range 对象等。

2.访问元组元素

和列表一样,我们可以使用索引(Index)访问元组中的某个元素(得到的是一个元素的值),也可以使用切片访问元组中的一组元素(得到的是一个新的子元组)。

使用索引访问元组元素的格式为:

tuplename[i]

其中,tuplename 表示元组名字,i 表示索引值。元组的索引可以是正数,也可以是负数。

使用切片访问元组元素的格式为:

tuplename[start : end : step]

其中,start 表示起始索引,end 表示结束索引,step 表示步长。

3.修改元组元素

元组是不可变序列,元组中的元素不能被修改,所以我们只能创建一个新的元组去替代旧的元组。

例如,对元组变量进行重新赋值。
另外,还可以通过连接多个元组(使用+可以拼接元组)的方式向元组中添加新元素。

使用+拼接元组1和元组2以后,元组1 和 元组2 的内容不会发生改变,拼接生成的是一个新的元组。

4.删除元组

当创建的元组不再使用时,可以通过 del 关键字将其删除,例如:

tup = ('Java教程',"http://c.biancheng.net/java/")
print(tup)
del tup
print(tup)

Python 自带垃圾回收功能,会自动销毁不用的元组,所以一般不需要通过 del 来手动删除。

5.字典(dict)

Python 字典(dict)是一种无序的、可变的序列,它的元素以“键值对(key-value)”的形式存储。字典类型是 Python 中唯一的映射类型。

字典中,习惯将各元素对应的索引称为键(key),各个键对应的元素称为值(value),键及其关联的值称为“键值对”。

主要特征 解释
通过键而不是通过索引来读取元素 字典类型有时也称为关联数组或者散列表(hash)。它是通过键将一系列的值联系起来的,这样就可以通过键从字典中获取指定项,但不能通过索引来获取。
字典是任意数据类型的无序集合 和列表、元组不同,通常会将索引值 0 对应的元素称为第一个元素,而字典中的元素是无序的。
字典是可变的,并且可以任意嵌套 字典可以在原处增长或者缩短(无需生成一个副本),并且它支持任意深度的嵌套,即字典存储的值也可以是列表或其它的字典。
字典中的键必须唯一 字典中,不支持同一个键出现多次,否则只会保留最后一个键值对。
字典中的键必须不可变 字典中每个键值对的键是不可变的,只能使用数字、字符串或者元组,不能使用列表。

字典的键可以是整数、字符串或者元组,只要符合唯一和不可变的特性就行;字典的值可以是 Python 支持的任意数据类型。

1.创建字典

1.使用 { } 创建字典

由于字典中每个元素都包含两部分,分别是键(key)和值(value),因此在创建字典时,键和值之间使用冒号:分隔,相邻元素之间使用逗号,分隔,所有元素放在大括号{ }中。

使用{ }创建字典的语法格式如下:

dictname = {'key1':'value1', 'key2':'value2', ..., 'keyn':valuen}

其中 dictname 表示字典变量名,keyn : valuen 表示各个元素的键值对。需要注意的是,同一字典中的各个键必须唯一,不能重复。

2.通过 fromkeys() 方法创建字典

Python 中,还可以使用 dict 字典类型提供的 fromkeys() 方法创建带有默认值的字典,具体格式为:

dictname = dict.fromkeys(list,value=None)

其中,list 参数表示字典中所有键的列表(list);value 参数表示默认值,如果不写,则为空值 None。

knowledge = ['语文', '数学', '英语']
scores = dict.fromkeys(knowledge, 60)
print(scores)

运行结果为:

{'语文': 60, '英语': 60, '数学': 60}

可以看到,knowledge 列表中的元素全部作为了 scores 字典的键,而各个键对应的值都是 60。这种创建方式通常用于初始化字典,设置 value 的默认值。

3.通过 dict() 映射函数创建字典

通过关键字dict和关键字参数创建

dic = dict(name='Jack', age=18, height=180)
print(dic)
# 输出结果:{'name': 'Jack', 'age': 18, 'height': 180}

通过关键字dict和二元组列表创建

lis = [('name', 'Jack'), ('age', 18), ('height', 180)]
dic = dict(lis)
print(dic)
# 输出结果:{'name': 'Jack', 'age': 18, 'height': 180}

通过关键字dict和zip创建

dic = dict(zip('abc', [1, 2, 3]))
print(dic)
# 输出结果:{'a': 1, 'b': 2, 'c': 3}

2.访问字典

列表和元组是通过下标来访问元素的,而字典不同,它通过键来访问对应的值。因为字典中的元素是无序的,每个元素的位置都不固定,所以字典也不能像列表和元组那样,采用切片的方式一次性访问多个元素。

访问字典元素的具体格式为:

dictname[key]

其中,dictname 表示字典变量的名字,key 表示键名。注意,键必须是存在的,否则会抛出异常。

除了上面这种方式外,Python 更推荐使用 dict 类型提供的 get() 方法来获取指定键对应的值。当指定的键不存在时,get() 方法不会抛出异常。

get() 方法的语法格式为:

dictname.get(key[,default])

其中,dictname 表示字典变量的名字;key 表示指定的键;default 用于指定要查询的键不存在时,此方法返回的默认值,如果不手动指定,会返回 None。

当键不存在时,get() 返回空值 None,如果想明确地提示用户该键不存在,那么可以手动设置 get() 的第二个参数,例如:

a = dict(two=0.65, one=88, three=100, four=-59)
print( a.get('five', '该键不存在') )

3.删除字典

和删除列表、元组一样,手动删除字典也可以使用 del 关键字,例如:

a = dict(two=0.65, one=88, three=100, four=-59)
print(a)
del aprint(a)

Python 自带垃圾回收功能,会自动销毁不用的字典,所以一般不需要通过 del 来手动删除。

4.添加键值对

为字典添加新的键值对很简单,直接给不存在的 key 赋值即可,具体语法格式如下:

dictname[key] = value

对各个部分的说明:

  • dictname 表示字典名称。
  • key 表示新的键。
  • value 表示新的值,只要是 Python 支持的数据类型都可以。

5.修改键值对

Python 字典中键(key)的名字不能被修改,我们只能修改值(value)。

字典中各元素的键必须是唯一的,因此,如果新添加元素的键与已存在元素的键相同,那么键所对应的值就会被新的值替换掉,以此达到修改元素值的目的。

6.删除键值对

如果要删除字典中的键值对,还是可以使用 del 语句。例如:

# 使用del语句删除键值对
a = {'数学': 95, '语文': 89, '英语': 90}
del a['语文']
del a['数学']
print(a)

7.判断字典中是否存在指定键值对

如果要判断字典中是否存在指定键值对,首先应判断字典中是否有对应的键。判断字典是否包含指定键值对的键,可以使用 in 或 not in 运算符。

a = {'数学': 95, '语文': 89, '英语': 90}
# 判断 a 中是否包含名为'数学'的key
print('数学' in a) # True
# 判断 a 是否包含名为'物理'的key
print('物理' in a) # False

运行结果为:

True
False

6.集合(set)

Python中的集合,和数学中的集合概念一样,用来保存不重复的元素,即集合中的元素都是唯一的,互不相同。

从形式上看,和字典类似,Python 集合会将所有元素放在一对大括号 {} 中,相邻元素之间用“,”分隔,如下所示:

{element1,element2,...,elementn}

其中,elementn 表示集合中的元素,个数没有限制。

从内容上看,同一集合中,只能存储不可变的数据类型,包括整形、浮点型、字符串、元组,无法存储列表、字典、集合这些可变的数据类型,否则 Python 解释器会抛出 TypeError 错误。

并且需要注意的是,数据必须保证是唯一的,因为集合对于每种数据元素,只会保留一份。由于 Python 中的 set 集合是无序的,所以每次输出时元素的排序顺序可能都不相同。

1.创建集合

1.使用 {} 创建

在 Python 中,创建 set 集合可以像列表、元素和字典一样,直接将集合赋值给变量,从而实现创建集合的目的,其语法格式如下:

setname = {element1,element2,...,elementn}

其中,setname 表示集合的名称。

注意:创建一个空集合必须用 set() 而不是 { },因为 { } 是用来创建一个空字典。

2.set()函数创建集合

set() 函数为 Python 的内置函数,其功能是将字符串、列表、元组、range 对象等可迭代对象转换成集合。该函数的语法格式如下:

setname = set(iteration)

其中,iteration 就表示字符串、列表、元组、range 对象等数据。如果要创建空集合,只能使用 set() 函数实现。因为直接使用一对 {},Python 解释器会将其视为一个空字典。

set1 = set("c.biancheng.net")
set2 = set([1,2,3,4,5])
set3 = set((1,2,3,4,5))
print("set1:",set1)
print("set2:",set2)
print("set3:",set3)

运行结果为:

set1: {'a', 'g', 'b', 'c', 'n', 'h', '.', 't', 'i', 'e'}
set2: {1, 2, 3, 4, 5}
set3: {1, 2, 3, 4, 5}

2.访问集合元素

由于集合中的元素是无序的,因此无法向列表那样使用下标访问元素。Python 中,访问集合元素最常用的方法是使用循环结构,将集合中的数据逐一读取出来。

a = {1,'c',1,(1,2,3),'c'}
for ele in a:
    print(ele,end=' ')

3.删除集合

和其他序列类型一样,手动函数集合类型,也可以使用 del() 语句。

a = {1,'c',1,(1,2,3),'c'}
print(a)
del(a)
print(a)

4.添加集合元素

set 集合中添加元素,可以使用 set 类型提供的 add() 方法实现,该方法的语法格式为:

setname.add(element)

其中,setname 表示要添加元素的集合,element 表示要添加的元素内容。

需要注意的是,使用 add() 方法添加的元素,只能是数字、字符串、元组或者布尔类型(True 和 False)值,不能添加列表、字典、集合这类可变的数据,否则 Python 解释器会报 TypeError 错误。

还有一个方法,也可以添加元素,且参数可以是列表,元组,字典等,语法格式如下:

s.update( x )

x 可以有多个,用逗号分开。

5.删除集合元素

删除现有 set 集合中的指定元素,可以使用 remove() 方法,该方法的语法格式如下:

setname.remove(element)

使用此方法删除集合中元素,需要注意的是,如果被删除元素本就不包含在集合中,则此方法会抛出 KeyError 错误。如果我们不想在删除失败时令解释器提示 KeyError 错误,还可以使用 discard() 方法,此方法和 remove() 方法的用法完全相同,唯一的区别就是,当删除集合中元素失败时,此方法不会抛出任何错误。

6.frozenset集合

set 集合是可变序列,程序可以改变序列中的元素;frozenset 集合是不可变序列,程序不能改变序列中的元素。set 集合中所有能改变集合本身的方法,比如 remove()、discard()、add() 等,frozenset 都不支持;set 集合中不改变集合本身的方法,fronzenset 都支持。

两种情况下可以使用 fronzenset:

  • 当集合的元素不需要改变时,我们可以使用 fronzenset 替代 set,这样更加安全。
  • 有时候程序要求必须是不可变对象,这个时候也要使用 fronzenset 替代 set。比如,字典(dict)的键(key)就要求是不可变对象。

需要注意的是,set 集合本身的元素必须是不可变的, 所以 set 的元素不能是 set,只能是 frozenset。

7.集合做交集、并集、差集运算

集合最常做的操作就是进行交集、并集、差集以及对称差集运算

img

图 1 中,有 2 个集合,分别为 set1={1,2,3} 和 set2={3,4,5},它们既有相同的元素,也有不同的元素。以这两个集合为例,分别做不同运算的结果如表 1 所示。

运算操作 Python运算符 含义 例子
交集 & 取两集合公共的元素 >>> set1 & set2
并集 | 取两集合全部的元素 >>> set1 | set2
差集 - 取一个集合中另一集合没有的元素 >>> set1 - set2 {1,2} >>> set2 - set1
对称差集 ^ 取集合 A 和 B 中不属于 A&B 的元素 >>> set1 ^ set2 {1,2,4,5}=

7.bytes类型

字节串(bytes)和字符串(string)的对比:

  • 字符串由若干个字符组成,以字符为单位进行操作;字节串由若干个字节组成,以字节为单位进行操作。
  • 字节串和字符串除了操作的数据单元不同之外,它们支持的所有方法都基本相同。
  • 字节串和字符串都是不可变序列,不能随意增加和删除数据。

bytes 只负责以字节序列的形式(二进制形式)来存储数据,至于这些数据到底表示什么内容(字符串、数字、图片、音频等),完全由程序的解析方式决定。如果采用合适的字符编码方式(字符集),字节串可以恢复成字符串;反之亦然,字符串也可以转换成字节串。

字符串和 bytes 存在着千丝万缕的联系,我们可以通过字符串来创建 bytes 对象,或者说将字符串转换成 bytes 对象。有以下三种方法可以达到这个目的:

  • 如果字符串的内容都是 ASCII 字符,那么直接在字符串前面添加b前缀就可以转换成 bytes。
  • bytes 是一个类,调用它的构造方法,也就是 bytes(),可以将字符串按照指定的字符集转换成 bytes;如果不指定字符集,那么默认采用 UTF-8。
  • 字符串本身有一个 encode() 方法,该方法专门用来将字符串按照指定的字符集转换成对应的字节串;如果不指定字符集,那么默认采用 UTF-8。
#通过构造函数创建空 bytes
b1 = bytes()
#通过空字符串创建空 bytes
b2 = b''
#通过b前缀将字符串转换成 bytes
b3 = b'http://c.biancheng.net/python/'
print("b3: ", b3)
print(b3[3])
print(b3[7:22])
#为 bytes() 方法指定字符集
b4 = bytes('C语言中文网8岁了', encoding='UTF-8')
print("b4: ", b4)
#通过 encode() 方法将字符串转换成 bytes
b5 = "C语言中文网8岁了".encode('UTF-8')
print("b5: ", b5)

bytes 类也有一个 decode() 方法,通过该方法可以将 bytes 对象转换为字符串。

#通过 decode() 方法将 bytes 转换成字符串
str1 = b5.decode('UTF-8')
print("str1: ", str1)

8.类型转换

Python 数据类型转换可以分为两种:

  • 隐式类型转换 - 自动完成
  • 显式类型转换 - 需要使用类型函数来转换

1.隐式类型转换

在隐式类型转换中,Python 会自动将一种数据类型转换为另一种数据类型,不需要我们去干预。

我们对两种不同类型的数据进行运算,较低数据类型(整数)就会转换为较高数据类型(浮点数)以避免数据丢失。

2.显式类型转换

在显式类型转换中,用户将对象的数据类型转换为所需的数据类型。 我们使用 int()、float()、str() 等预定义函数来执行显式类型转换。

以下几个内置的函数可以执行数据类型之间的转换。这些函数返回一个新的对象,表示转换的值。

函数 描述
int(x [,base]) 将x转换为一个整数
float(x)] 将x转换到一个浮点数
complex(real [,imag]) 创建一个复数
str(x) 将对象 x 转换为字符串
repr(x) 将对象 x 转换为表达式字符串
eval(str) 用来计算在字符串中的有效Python表达式,并返回一个对象
tuple(s) 将序列 s 转换为一个元组
list(s) 将序列 s 转换为一个列表
set(s) 转换为可变集合
dict(d) 创建一个字典。d 必须是一个 (key, value)元组序列。
frozenset(s) 转换为不可变集合
chr(x) 将一个整数转换为一个字符
ord(x) 将一个字符转换为它的整数值
hex(x) 将一个整数转换为一个十六进制字符串
oct(x) 将一个整数转换为一个八进制字符串

标签:基本,Python,元素,数据类型,列表,print,字符串,元组,Python3
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