第八章 數據類型

在內存中存儲的數據可以有多種類型。Python 定義了一些標準類型，用於存儲各種類型的數據。

數據類型分為：

1. 可變
2. 不可變兩種。不可改變的數據類型，這意味著改變數字數據類型會分配一個新的對象。

Python中的每種數據類型都有構造函數，構造函數名稱就是類型名稱，如：int()、float()等。構造函數也可用於類似於C++的強制類型轉換。

一、numeric

[不可變]

數字數據類型用於存儲數值。

A、int（有符號整型）

B、long（長整型[也可以代表八進制和十六進制]），Python使用 L/l 來顯示長整型。

C、float（浮點型），Python將帶小數點的數字都稱為浮點數。

D、complex（複數），複數由實部和虛部構成，可以用 a + bj,或者 complex(a,b) 表示， 實部和虛部都是浮點型。

默認值：int() - 0，float() - 0.0，long() - 0，complex() - 0j

二、布爾

在Python中的布爾類型為 <type>，取值為 True 、False。/<type>

默認值 bool() - False。

認為空對象（整數0，浮點數0.0，空字符''）是False，所有非空對象是真。

三、str "xxx"或者'xxx'

[不可變][索引]

字符串是由數字、字母、下劃線組成一系列字符。Python不支持單字符類型，只有字符串類型，單字符也在Python也是作為一個字符串使用。ord/chr在ASCII與字符之間進行轉換。

默認值：str() - ''

python的字串列表有2種取值順序:

A、從左到右索引默認0開始的，最大範圍是字符串長度少1

B、從右到左索引默認-1開始的，最大範圍是字符串開頭

在Python中定義unicode字符串，需要在字符串之前增加u/U。使用type分別查看以下變量的類型

str1 = u"nihao" # <type>

str2 = "nihao" #<type>

計算機只能處理數字，如果要處理文本，就必須先把文本轉換為數字才能處理。Unicode把所有語言都統一到一套編碼裡，這樣就不會再有亂碼問題了。Unicode標準也在不斷髮展，但最常用的是用兩個字節表示一個字符（如果要用到非常偏僻的字符，就需要4個字節）。現代操作系統和大多數編程語言都直接支持Unicode。

ASCII編碼和Unicode編碼的區別：ASCII編碼是1個字節，而Unicode編碼通常是2個字節，舉例如下。

字母 A 用ASCII編碼是十進制的65，二進制的01000001；

字母 A 用Unicode編碼，只需要在前面補0就可以，因此， A 的Unicode編碼是00000000 01000001。

漢字已經超出了ASCII編碼的範圍。

python中字符串是不可修改對象。每次+=會創建一個新的字符串，性能較差，推薦使用 jion

print 使用對象的 __str__方法

• 初始化

方式一：str() 構造函數，可以將非字符串值表示為字符串。

方式二：使用 '' 或者 ""

• 其他對象轉換為str

str()：函數，將其他對象轉換為可閱讀的str形式，主要調用對象的__str__方法，使用其返回值。

• 轉義字符 - 見附錄五

如果需要打印轉子字符，則可以通過兩種方式實現：\\\\n 或者 R'\\n'、r'\\n'

• 格式字符串

Python提供了更精細的字符串顯示控制方法，通過選項功能實現。有以下兩種方式：

1、在 Python 中，字符串格式化使用與 C 中 sprintf 函數一樣的語法。

print "fromat string" % (data1, data2, data3, ...) # dataN 與format string 中的%$ 相匹配。%是分隔符

每個format string的格式如下：%[name][flags][width][.precision]code

print "My name is %s and weight is %d kg!" % ('Zara', 21)

2、str.format() - Python2.6開始加入

增強了字符串格式化的功能，基本語法是通過 {} 和 : 來代替以前的 %。format 函數可以接受不限個參數，位置可以不按順序。

A、不設置指定位置，按默認順序 "{} {}".format("1", "2") # 1 2

B、設置指定位置 "{1} {0} {1}".format("1", "3") # 3 1 3

C、設置參數

key=root

a、具體參數

"{name} = {value}".fromat(name="key", value="root")

b、字典設置參數

info={"name":"key", "value":"root"}

"{name} = {value}".format(**info)

c、列表設置參數

info=["key", "root"]

"{0[0]} = {0[1]}"format(info) # 0是必須的

d、對象

class info(object):

def __init__():

self.name="key"

self.value="root"

"{0.name} = {0.value}".format(info())

說明：粗體0表示的是format後跟的參數位置

• 字符串拼接

1、+，可以使用Python的操作符重載功能，str內部實現了 __add__，直接將兩個str拼接起來。

2、jion，連接字符串數組。"split".jion(seq) # 將字符串、元組、列表中的元素以指定的字符(分隔符)連接生成一個新的字符串

":".jion("12345") # "1:2:3:4:5"

• 三引號

三引號的語法是一對連續的單引號或者雙引號, 允許一個字符串跨多行，字符串中可以包含換行符、製表符以及其他特殊字符。如果字符串跨越多行，行與行之間的回車也會被保留。

三引號讓程序員從引號和特殊字符串的泥潭裡面解脫出來，自始至終保持一小塊字符串的格式是所謂的WYSIWYG（所見即所得）格式的。

多用於處理HTML或者SQL語句中。

errHTML = """

<title>

Friends CGI Demo

/<title>

ERROR

%s

"""

兩個作用：

1、用作文檔註釋

2、初始化字符串變量，保留特殊字符

四、list []

[可變] [複合數據類型][有序][索引]

列表由一系列按特定順序排列的元素組成的有序集合，其中元素與元素之間沒有任何關係。

使用 [] 標識列表，元素與元素之間使用，分割。可以完成大多數集合類的數據結構實現。它支持字符，數字，字符串甚至可以包含列表。列表中的每個元素都分配一個數字表示元素的索引，元素的索引規則類似於str。

使用 [:]操作可以複製列表，列表中已經存在的元素指向同一對象，新加的元素不影響原有列表。

list1 = [1, 2, 3]

list2 = list1[:] # id(list1[0]) == idlist2([0])

# list2.append(4) 不影響 list1

• 初始化

1、空列表 []

2、[str, int, list, long, ……]

3、list() 構造函數，list(range(begin, end)) 創建參數列表範圍內的整數列表。

4、列表解析，使用緊湊的方式創建列表。

[expression for-clause [condition]] # [elem for elem in range(1,10) if elem % 2 == 0]

expression：對每個元素執行的操作，結果當作列表的元素。# elem

for-clause：for操作的一個列表 # for elem in range(1, 10)

condition：可選的附加條件，符合條件的元素會執行expression操作。 # if elem % 2 == 0

• 增加

list.insert(index, elem)，任意位置插入元素

list.append(emel)，列表末尾添加元素

• 訪問元素

採用下標法，類似於 str ，可以使用正向從0開始，也可以採用反向從-1開始。

• 刪除元素

del list[index] 刪除單個元素

list.pop(index) 刪除並返回指定位置的元素

list.remove(elem) 刪除首次出現的元素

五、tuple ()

[不可變][索引]

使用 () 標識元組，可以把元組理解成不可變的list。

• 初始化

1、空元組 ()

2、(data, )，單元素元組，需要在元素後面添加逗號。這是因為括號()既可以表示tuple，又可以表示數學公式中的小括號。所以，如果元組只有1個元素，就必須加一個逗號，防止被當作括號運算。此時表示圓括號正在成為元組創建的一部分。

3、(data, data1, data2, …) 或者 data, data1, data2, … 都可以創建元組

4、tuple(list) 通過列表構建元組

• 刪除元組

因為元組是不可變的，所以del不能刪除其中的一個元素，但是可以使用del刪除整個元組，類似於刪除變量關聯的操作一樣。

六、dict {}

[可變][無序]

使用 {} 標識字典，由索引(key)和它對應的值value組成。字典的每個鍵值對用冒號(:)分割，每個對之間用逗號(,)分割，整個字典包括在花括號({})中。

Python為了實現快速搜索，鍵沒有按順序排列，自動修改排列順序。

• 鍵：鍵必須不可變，任意Python不可變數據類型均可當作dict的鍵，不允許同一個鍵出現兩次
• 值：值可以沒有限制地取任何python對象，既可以是標準的對象，也可以是用戶定義的。

• 初始化

1、空字典：{}、dict()

2、初始化字典：{key:value, key:value, ……}

3、dict() 構造函數，藉助zip運算符：dict(zip(list_k, list_v))

• 新增、修改、訪問元素

通過dict[key]的形式進行標題提到的操作。

• 刪除

dict.clear() 刪除字典中的所有元素

del dict[key] 刪除指定的key以及key對應的值

• 方法

items()、keys()、values()：返回列表形式

6copy()淺拷貝字典，如果值是可變的則會影響所有引用

七、set

[可變][唯一][無序]

為集合類型，是含有不重複元素的數據集。支持數據集合中的概念。set沒有快捷創建的方式，其輸出格式為 set([data, …])的形式。

• 初始化

集合只能通過構造函數創建沒有快捷方式。

1、空集合 set()

2、set(str/list) 通過str或者list創建集合。

• 操作

1、元素操作(方法)：add、remove、clear2、支持數學集合的操作，改操作通過集合的方法實現。

相關操作

1、分片

在分片規則裡list、tuple、str(字符串)都可以稱為序列，都可以按規則進行切片操作。

[begin:end:step]

[begin, end) 選取範圍，左閉右開。begin默認值為0，end默認值為末尾

step 表示增長步長，默認為1。負數步長意味著向後進行，此時begin,end都是用默認值。

2、for

遍歷元素，可以使用的數據結構有：str、list、tuple、dict、set

for elem in xxxx:

block

3、判空

A、可以直接將對象當作 if/while 等條件語句的 expression，來判斷是否為空。支持的數據結構有：str、list、tuple、dict、set

if dict: # 如果不為空

pass

B、可以使用 len(o) 函數來判斷集合的長度。

if len(dict): #如果不為空

pass

4、排序

list[dict] 可以指定多個排序條件

1. list.sort(key=lambda dict:(dict["key"], dict["key2"], …))
2. list.sort(key=operator.itemgetter("key1", "key2", …)) # import operator