python 基础数据类型

Yuan先生

 

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Py西游攻关之基础数据类型

 

数据类型

计算机顾名思义就是可以做数学计算的机器，因此，计算机程序理所当然地可以处理各种数值。但是，计算机能处理的远不止数值，还可以处理文本、图形、音频、视频、网页等各种各样的数据，不同的数据，需要定义不同的数据类型。在Python中，能够直接处理的数据类型有以下几种

一 Number(数字)

1.1 数字类型的创建

1 2 3 4 5 6 a=10 b=a b=666   print(a)#10 print(b)#666

注意这里与C的不同：

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 #include void main(void) {       int a = 1;     int b = a;     printf ("a:adr:%p,val:%d,b:adr:%p,val:%d\n",&a,a,&b,b);     a = 3;     printf ("a:adr:%p,val:%d,b:adr:%p,val:%d\n",&a,a,&b,b);   }   //打印结果： topeet@ubuntu:~$ gcc test.c topeet@ubuntu:~$ ./a.out a:adr:0x7fff343a069c,val:1 b:adr:0x7fff343a0698,val:1 a:adr:0x7fff343a069c,val:3 b:adr:0x7fff343a0698,val:1

1.2 Number 类型转换

1 2 3 4 5 6 var1=3.14 var2=5 var3=int(var1) var4=float(var2)   print(var3,var4)
 PY内置数学函数

二 字符串类型（string）

字符串是以单引号'或双引号"括起来的任意文本，比如'abc'，"123"等等。

请注意，''或""本身只是一种表示方式，不是字符串的一部分，因此，字符串'abc'只有a，b，c这3个字符。如果'本身也是一个字符，那就可以用""括起来，比如"I'm OK"包含的字符是I，'，m，空格，O，K这6个字符。

2.1 创建字符串：

1 2 var1 = 'Hello World!' var2 = "Python RAlvin"

对应操作：

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 # 1   * 重复输出字符串 print('hello'*2)   # 2 [] ,[:] 通过索引获取字符串中字符,这里和列表的切片操作是相同的,具体内容见列表 print('helloworld'[2:])   # 3 in  成员运算符 - 如果字符串中包含给定的字符返回 True print('el' in 'hello')   # 4 %   格式字符串 print('alex is a good teacher') print('%s is a good teacher'%'alex')     # 5 +   字符串拼接 a='123' b='abc' c='789' d1=a+b+c print(d1) # +效率低,该用join d2=''.join([a,b,c]) print(d2)

python的内置方法

 

三 字节类型(bytes)

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 # a=bytes('hello','utf8') # a=bytes('中国','utf8')     a=bytes('中国','utf8') b=bytes('hello','gbk') # print(a)        #b'\xe4\xb8\xad\xe5\x9b\xbd' print(ord('h')) #其十进制 unicode 值为: 104 print(ord('中'))#其十进制 unicode 值为:20013   #  h   e  l   l   o # 104 101 108 108 111   编码后结果:与ASCII表对应     #     中                国 #   \xd6\xd0         \xb9\xfa       gbk编码后的字节结果 #\xe4 \xb8 \xad   \xe5 \x9b \xbd    utf8编码后的字节结果 # 228 184 173      229 155  189        a[:]切片取     c=a.decode('utf8') d=b.decode('gbk') #b=a.decode('gbk') :很明显报错   print(c) #中国 print(d) #hello　

注意：对于 ASCII 字符串，因为无论哪种编码对应的结果都是一样的，所以可以直接使用 b'xxxx' 赋值创建 bytes 实例，但对于非 ASCII 编码的字符则不能通过这种方式创建 bytes 实例，需要指明编码方式。

1 2 3 4 5 6 b1=b'123' print(type(b1)) # b2=b'中国' #报错 # 所以得这样: b2=bytes('中国','utf8') print(b2)#b'\xe4\xb8\xad\xe5\x9b\xbd'

四 布尔值

一个布尔值只有True、False两种值，要么是True，要么是False，在Python中，可以直接用True、False表示布尔值（请注意大小写）

1 2 3 4 print(True) print(4>2) print(bool([3,4])) print(True+1)

与或非操作：

1 2 3 4 bool(1 and 0) bool(1 and 1) bool(1 or 0) bool(not 0)

布尔值经常用在条件判断中:

1 2 3 4 5 age=18 if age>18:#bool(age>18)     print('old') else:     print('young')

五 List（列表）

      OK,现在我们知道了字符串和整型两个数据类型了，那需求来了，我想把某个班所有的名字存起来，怎么办？

有同学说，不是学变量存储了吗，我就用变量存储呗，呵呵，不嫌累吗，同学，如班里有一百个人，你就得创建一百个变量啊，消耗大，效率低。

又有同学说，我用个大字符串不可以吗，没问题，你的确存起来了，但是，你对这个数据的操作（增删改查）将变得非常艰难，不是吗，我想知道张三的位置，你怎么办？

在这种需求下，编程语言有了一个重要的数据类型－－－－列表（list）

什么是列表：

列表（list）是Python以及其他语言中最常用到的数据结构之一。Python使用使用中括号 [ ] 来解析列表。列表是可变的（mutable）——可以改变列表的内容。

对应操作：

1 查（［］）

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 names_class2=['张三','李四','王五','赵六']   # print(names_class2[2]) # print(names_class2[0:3]) # print(names_class2[0:7]) # print(names_class2[-1]) # print(names_class2[2:3]) # print(names_class2[0:3:1]) # print(names_class2[3:0:-1]) # print(names_class2[:])　

2 增（append，insert）

insert 方法用于将对象插入到列表中，而append方法则用于在列表末尾追加新的对象

1 2 3 names_class2.append('alex') names_class2.insert(2,'alvin') print(names_class2)

3 改（重新赋值）

1 2 3 4 5 names_class2=['张三','李四','王五','赵六']   names_class2[3]='赵七' names_class2[0:2]=['wusir','alvin'] print(names_class2)

4 删（remove，del，pop）

1 2 3 4 names_class2.remove('alex') del names_class2[0] del names_class2 names_class2.pop()#注意,pop是有一个返回值的　

5 其他操作

5.1  count

       count 方法统计某个元素在列表中出现的次数：

1 2 3 4 5 6 7 >>> ['to', 'be', 'or', 'not', 'to', 'be'].count('to')  2  >>> x = [[1,2], 1, 1, [2, 1, [1, 2]]]  >>> x.count(1)  2  >>> x.count([1,2])  1

5.2 extend

         extend 方法可以在列表的末尾一次性追加另一个序列中的多个值。

1 2 3 4 5 >>> a = [1, 2, 3]  >>> b = [4, 5, 6]  >>> a.extend(b)  >>> a  [1, 2, 3, 4, 5, 6] 

　　extend 方法修改了被扩展的列表，而原始的连接操作（+）则不然，它会返回一个全新的列表。

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 >>> a = [1, 2, 3]  >>> b = [4, 5, 6]  >>> a.extend(b)  >>> a  [1, 2, 3, 4, 5, 6]  >>>  >>> a + b  [1, 2, 3, 4, 5, 6, 4, 5, 6]  >>> a  [1, 2, 3, 4, 5, 6] 

5.3  index

       index 方法用于从列表中找出某个值第一个匹配项的索引位置：　

1 names_class2.index('李四')

5.4  reverse

       reverse 方法将列表中的元素反向存放。

1 2 names_class2.reverse() print(names_class2)

5.5  sort

       sort 方法用于在原位置对列表进行排序。

1 2 x = [4, 6, 2, 1, 7, 9] x.sort()#x.sort(reverse=True)

5.6  深浅拷贝

现在，大家先不要理会什么是深浅拷贝，听我说，对于一个列表，我想复制一份怎么办呢？

肯定会有同学说，重新赋值呗：

1 2 names_class1=['张三','李四','王五','赵六'] names_class1_copy=['张三','李四','王五','赵六']

这是两块独立的内存空间

这也没问题，还是那句话，如果列表内容做够大，你真的可以要每一个元素都重新写一遍吗？当然不啦，所以列表里为我们内置了copy方法：

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 names_class1=['张三','李四','王五','赵六',[1,2,3]] names_class1_copy=names_class1.copy()   names_class1[0]='zhangsan' print(names_class1) print(names_class1_copy)   ############ names_class1[4][2]=5 print(names_class1) print(names_class1_copy)   #问题来了,为什么names_class1_copy,从这一点我们可以断定,这两个变量并不是完全独立的,那他们的关系是什么呢?为什么有的改变,有的不改变呢?

这里就涉及到我们要讲的深浅拷贝了：

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 #不可变数据类型:数字,字符串,元组         可变类型:列表,字典   # l=[2,2,3] # print(id(l)) # l[0]=5 # print(id(l))   # 当你对可变类型进行修改时,比如这个列表对象l,它的内存地址不会变化,注意是这个列表对象l,不是它里面的元素 #                # this is the most important # # s='alex' # print(id(s))   #像字符串,列表,数字这些不可变数据类型,,是不能修改的,比如我想要一个'Alex'的字符串,只能重新创建一个'Alex'的对象,然后让指针只想这个新对象 # # s[0]='e'       #报错 # print(id(s))   #重点:浅拷贝 a=[[1,2],3,4] b=a[:]#b=a.copy()   print(a,b) print(id(a),id(b)) print('*************') print('a[0]:',id(a[0]),'b[0]:',id(b[0])) print('a[0][0]:',id(a[0][0]),'b[0][0]:',id(b[0][0])) print('a[0][1]:',id(a[0][1]),'b[0][1]:',id(b[0][1])) print('a[1]:',id(a[1]),'b[1]:',id(b[1])) print('a[2]:',id(a[2]),'b[2]:',id(b[2]))     print('___________________________________________') b[0][0]=8   print(a,b) print(id(a),id(b)) print('*************') print('a[0]:',id(a[0]),'b[0]:',id(b[0])) print('a[0][0]:',id(a[0][0]),'b[0][0]:',id(b[0][0])) print('a[0][1]:',id(a[0][1]),'b[0][1]:',id(b[0][1])) print('a[1]:',id(a[1]),'b[1]:',id(b[1])) print('a[2]:',id(a[2]),'b[2]:',id(b[2]))


#outcome 
# [[1, 2], 3, 4] [[1, 2], 3, 4]
# 4331943624 4331943752
# *************
# a[0]: 4331611144 b[0]: 4331611144
# a[0][0]: 4297375104 b[0][0]: 4297375104
# a[0][1]: 4297375136 b[0][1]: 4297375136
# a[1]: 4297375168 b[1]: 4297375168
# a[2]: 4297375200 b[2]: 4297375200
# ___________________________________________
# [[8, 2], 3, 4] [[8, 2], 3, 4]
# 4331943624 4331943752
# *************
# a[0]: 4331611144 b[0]: 4331611144
# a[0][0]: 4297375328 b[0][0]: 4297375328
# a[0][1]: 4297375136 b[0][1]: 4297375136
# a[1]: 4297375168 b[1]: 4297375168
# a[2]: 4297375200 b[2]: 4297375200

那么怎么解释这样的一个结果呢？

 再不懂，俺就没办法啦...

列表补充：

b,*c=[1,2,3,4,5]

六 tuple（元组）

元组被称为只读列表，即数据可以被查询，但不能被修改，所以，列表的切片操作同样适用于元组。

元组写在小括号(())里，元素之间用逗号隔开。

虽然tuple的元素不可改变，但它可以包含可变的对象，比如list列表。

构造包含 0 个或 1 个元素的元组比较特殊，所以有一些额外的语法规则：

1 2 tup1 = ()    # 空元组 tup2 = (20,) # 一个元素，需要在元素后添加逗号 
作用：

1 对于一些数据我们不想被修改，可以使用元组；

2 另外，元组的意义还在于，元组可以在映射（和集合的成员）中当作键使用——而列表则不行；元组作为很多内建函数和方法的返回值存在。 

字典

 购物车实例

七 Dictionary（字典）

字典是python中唯一的映射类型，采用键值对（key-value）的形式存储数据。python对key进行哈希函数运算，根据计算的结果决定value的存储地址，所以字典是无序存储的，且key必须是可哈希的。可哈希表示key必须是不可变类型，如：数字、字符串、元组。

字典(dictionary)是除列表意外python之中最灵活的内置数据结构类型。列表是有序的对象结合，字典是无序的对象集合。两者之间的区别在于：字典当中的元素是通过键来存取的，而不是通过偏移存取。

创建字典：     

1 2 3 4 dic1={'name':'alex','age':36,'sex':'male'} dic2=dict((('name','alex'),)) print(dic1) print(dic2)

对应操作：

1 增

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 dic3={}   dic3['name']='alex' dic3['age']=18 print(dic3)#{'name': 'alex', 'age': 18}   a=dic3.setdefault('name','yuan') b=dic3.setdefault('ages',22) print(a,b) print(dic3)

2 查

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 dic3={'name': 'alex', 'age': 18}   # print(dic3['name']) # print(dic3['names']) # # print(dic3.get('age',False)) # print(dic3.get('ages',False))   print(dic3.items()) print(dic3.keys()) print(dic3.values())   print('name' in dic3)# py2:  dic3.has_key('name') print(list(dic3.values()))

3 改

1 2 3 4 5 6 dic3={'name': 'alex', 'age': 18}   dic3['name']='alvin' dic4={'sex':'male','hobby':'girl','age':36} dic3.update(dic4) print(dic3)

4 删

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 dic4={'name': 'alex', 'age': 18,'class':1}     # dic4.clear() # print(dic4) del dic4['name'] print(dic4)   a=dic4.popitem() print(a,dic4)   # print(dic4.pop('age')) # print(dic4)   # del dic4 # print(dic4)

5 其他操作以及涉及到的方法

5.1 dict.fromkeys

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 d1=dict.fromkeys(['host1','host2','host3'],'Mac') print(d1)   d1['host1']='xiaomi' print(d1) ####### d2=dict.fromkeys(['host1','host2','host3'],['Mac','huawei']) print(d2) d2['host1'][0]='xiaomi' print(d2)

5.2  d.copy() 对字典 d 进行浅复制，返回一个和d有相同键值对的新字典

5.3  字典的嵌套

 

5.4 sorted(dict) : 返回一个有序的包含字典所有key的列表

1 2 dic={5:'555',2:'222',4:'444'} print(sorted(dic))　

5.5 字典的遍历　　

1 2 3 4 5 6 7 8 9 dic5={'name': 'alex', 'age': 18}   for i in dic5:     print(i,dic5[i])   for items in dic5.items():     print(items) for keys,values in dic5.items():     print(keys,values)

 还用我们上面的例子，存取这个班学生的信息，我们如果通过字典来完成，那：

1 2 3 4 dic={'zhangsan':{'age':23,'sex':'male'},      '李四':{'age':33,'sex':'male'},      'wangwu':{'age':27,'sex':'women'}        }

八 集合(set)

集合是一个无序的，不重复的数据组合，它的主要作用如下：

  • 去重，把一个列表变成集合，就自动去重了
  • 关系测试，测试两组数据之前的交集、差集、并集等关系

集合(set)：把不同的元素组成一起形成集合，是python基本的数据类型。

集合元素(set elements):组成集合的成员(不可重复)

1 2 3 4 5 6 7 li=[1,2,'a','b'] s =set(li) print(s)    # {1, 2, 'a', 'b'}   li2=[1,2,1,'a','a'] s=set(li2) print(s)  #{1, 2, 'a'}

集合对象是一组无序排列的可哈希的值：集合成员可以做字典的键　

1 2 3 li=[[1,2],'a','b'] s =set(li) #TypeError: unhashable type: 'list' print(s)

集合分类：可变集合、不可变集合

可变集合(set)：可添加和删除元素，非可哈希的，不能用作字典的键，也不能做其他集合的元素

不可变集合(frozenset)：与上面恰恰相反

1 2 3 li=[1,'a','b'] s =set(li) dic={s:'123'} #TypeError: unhashable type: 'set'

集合的相关操作　　

1、创建集合

     由于集合没有自己的语法格式，只能通过集合的工厂方法set()和frozenset()创建

1 2 3 4 5 6 s1 = set('alvin')   s2= frozenset('yuan')   print(s1,type(s1))  #{'l', 'v', 'i', 'a', 'n'} print(s2,type(s2))  #frozenset({'n', 'y', 'a', 'u'})

2、访问集合

由于集合本身是无序的，所以不能为集合创建索引或切片操作，只能循环遍历或使用in、not in来访问或判断集合元素。

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 s1 = set('alvin') print('a' in s1) print('b' in s1) #s1[1]  #TypeError: 'set' object does not support indexing   for i in s1:     print(i) #     # True # False # v # n # l # i # a

3、更新集合

可使用以下内建方法来更新：

s.add()
s.update()
s.remove()

注意只有可变集合才能更新：

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 # s1 = frozenset('alvin') # s1.add(0)  #AttributeError: 'frozenset' object has no attribute 'add'   s2=set('alvin') s2.add('mm') print(s2)  #{'mm', 'l', 'n', 'a', 'i', 'v'}   s2.update('HO')#添加多个元素 print(s2)  #{'mm', 'l', 'n', 'a', 'i', 'H', 'O', 'v'}   s2.remove('l') print(s2)  #{'mm', 'n', 'a', 'i', 'H', 'O', 'v'}

del：删除集合本身　

四、集合类型操作符　

1   in ,not in
2   集合等价与不等价(==, !=)
3   子集、超集

1 2 3 4 s=set('alvinyuan') s1=set('alvin') print('v' in s) print(s1

      4   联合(|)

      联合(union)操作与集合的or操作其实等价的，联合符号有个等价的方法，union()。

1 2 3 4 5 s1=set('alvin') s2=set('yuan') s3=s1|s2 print(s3)  #{'a', 'l', 'i', 'n', 'y', 'v', 'u'} print(s1.union(s2)) #{'a', 'l', 'i', 'n', 'y', 'v', 'u'}　

5、交集(&)

与集合and等价，交集符号的等价方法是intersection()

1 2 3 4 5 6 s1=set('alvin') s2=set('yuan') s3=s1&s2 print(s3)  #{'n', 'a'}   print(s1.intersection(s2)) #{'n', 'a'}

　　6、查集(-)
      等价方法是difference()

1 2 3 4 5 6 s1=set('alvin') s2=set('yuan') s3=s1-s2 print(s3)  #{'v', 'i', 'l'}   print(s1.difference(s2)) #{'v', 'i', 'l'}　

7、对称差集(^)

对称差分是集合的XOR(‘异或’)，取得的元素属于s1,s2但不同时属于s1和s2.其等价方法symmetric_difference()

1 2 3 4 5 6 s1=set('alvin') s2=set('yuan') s3=s1^s2 print(s3)  #{'l', 'v', 'y', 'u', 'i'}   print(s1.symmetric_difference(s2)) #{'l', 'v', 'y', 'u', 'i'}

应用

1 2 3 '''最简单的去重方式''' lis = [1,2,3,4,1,2,3,4] print list(set(lis))    #[1, 2, 3, 4]

九 文件操作

9.1 对文件操作流程

  1. 打开文件，得到文件句柄并赋值给一个变量
  2. 通过句柄对文件进行操作
  3. 关闭文件

     现有文件如下：     

1 2 3 4 5 6 7 昨夜寒蛩不住鸣。 惊回千里梦，已三更。 起来独自绕阶行。 人悄悄，帘外月胧明。 白首为功名，旧山松竹老，阻归程。 欲将心事付瑶琴。 知音少，弦断有谁听。
1 2 3 f = open('小重山') #打开文件 data=f.read()#获取文件内容 f.close() #关闭文件

注意 if in the win，hello文件是utf8保存的，打开文件时open函数是通过操作系统打开的文件，而win操作系统

默认的是gbk编码，所以直接打开会乱码，需要f=open('hello',encoding='utf8')，hello文件如果是gbk保存的，则直接打开即可。

9.2 文件打开模式　　

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 ========= ===============================================================     Character Meaning     --------- ---------------------------------------------------------------     'r'       open for reading (default)     'w'       open for writing, truncating the file first     'x'       create a new file and open it for writing     'a'       open for writing, appending to the end of the file if it exists     'b'       binary mode     't'       text mode (default)     '+'       open a disk file for updating (reading and writing)     'U'       universal newline mode (deprecated)     ========= ===============================================================

先介绍三种最基本的模式：

1 2 3 4 5 # f = open('小重山2','w') #打开文件 # f = open('小重山2','a') #打开文件 # f.write('莫等闲1\n') # f.write('白了少年头2\n') # f.write('空悲切!3')

9.3 文件具体操作

 操作方法介绍
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接下来我们继续扩展文件模式：

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注意1:  无论是py2还是py3，在r+模式下都可以等量字节替换，但没有任何意义的！　

注意2：有同学在这里会用readlines得到内容列表，再通过索引对相应内容进行修改，最后将列表重新写会该文件。

           这种思路有一个很大的问题，数据若很大，你的内存会受不了的，而我们的方式则可以通过迭代器来优化这个过程。　

补充：rb模式以及seek

在py2中：

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 #昨夜寒蛩不住鸣.   f = open('test','r',) #以写读模式打开文件   f.read(3)   # f.seek(3) # print f.read(3) # 夜   # f.seek(3,1) # print f.read(3) # 寒   # f.seek(-4,2) # print f.read(3) # 鸣

在py3中：

# test: 
昨夜寒蛩不住鸣.

f = open('test','rb',) #以写读模式打开文件

f.read(3)

# f.seek(3)
# print(f.read(3)) # b'\xe5\xa4\x9c'

# f.seek(3,1)
# print(f.read(3)) # b'\xe5\xaf\x92'

# f.seek(-4,2)
# print(f.read(3))   # b'\xe9\xb8\xa3'

#总结: 在py3中,如果你想要字符数据,即用于观看的,则用r模式,这样我f.read到的数据是一个经过decode的
#     unicode数据; 但是如果这个数据我并不需要看,而只是用于传输,比如文件上传,那么我并不需要decode
#     直接传送bytes就好了,所以这个时候用rb模式.

#     在py3中,有一条严格的线区分着bytes和unicode,比如seek的用法,在py2和py3里都是一个个字节的seek,
#     但在py3里你就必须声明好了f的类型是rb,不允许再模糊.

#建议: 以后再读写文件的时候直接用rb模式,需要decode的时候仔显示地去解码.

9.4 with语句

为了避免打开文件后忘记关闭，可以通过管理上下文，即：

1 2 with open('log','r') as f:         pass

如此方式，当with代码块执行完毕时，内部会自动关闭并释放文件资源。

在Python 2.7 后，with又支持同时对多个文件的上下文进行管理，即：

1 2 with open('log1') as obj1, open('log2') as obj2:     pass

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