Python学习笔记一:01数值类型以及数据类型

时间:2023-02-25 22:41:05

一、Python课程简介

  Python, 是一种面向对象的解释型计算机程序设计语言,由荷兰人Guido van Rossum于1989年发明,第一个公开发行版发行于1991年。

  Python是纯粹的*软件, 源代码解释器CPython遵循 GPL(GNU General Public License)协议。Python语法简洁清晰,特色之一是强制用空白符(white space)作为语句缩进。
  Python具有丰富和强大的库。它常被昵称为胶水语言,能够把用其他语言制作的各种模块(尤其是C/C++)很轻松地联结在一起。常见的一种应用情形是,使用Python快速生成程序的原型(有时甚至是程序的最终界面),然后对其中有特别要求的部分,用更合适的语言改写,比如3D游戏中的图形渲染模块,性能要求特别高,就可以用C/C++重写,而后封装为Python可以调用的扩展类库。需要注意的是在您使用扩展类库时可能需要考虑平台问题,某些可能不提供跨平台的实现。
  设计者开发时总的指导思想是,对于一个特定的问题,只要有一种最好的方法来解决就好了。
  Python的作者有意的设计限制性很强的语法,使得不好的编程习惯(例如if语句的下一行不向右缩进)都不能通过编译。其中很重要的一项就是Python的缩进规则。

  Python 是一个高层次的结合了解释性、编译性、互动性和面向对象的脚本语言。

  Python 的设计具有很强的可读性,相比其他语言经常使用英文关键字,其他语言的一些标点符号,它具有比其他语言更有特色语法结构。

  • Python 是一种解释型语言(边解释边执行): 这意味着开发过程中没有了编译这个环节。类似于PHP和Perl语言。

  • Python 是交互式语言: 这意味着,您可以在一个Python提示符,直接互动执行写你的程序。

  • Python 是面向对象语言: 这意味着Python支持面向对象的风格或代码封装在对象的编程技术。

  • Python 是初学者的语言:Python 对初级程序员而言,是一种伟大的语言,它支持广泛的应用程序开发,从简单的文字处理到 WWW 浏览器再到游戏。

  如果对语言进行分类,那么python是一门强类型,动态类型的语言(弱类型:比如int可以变成float,python中数值类型不可变;动态类型:编译时不知道变量类型,python中变量无类型)。

二、数值类型

  数值类型就是我们平常用来做计算的数字类型,在python中有如下几种数值类型:

  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)
  • Sets(集合)
  • Dictionary(字典)

1.Number(数字)

  Python3 支持 int(整型)、float(浮点型)、bool(布尔型)、complex(复数)

  在Python 3里,只有一种整数类型 int,表示为长整型,没有 python2 中的 Long。像大多数语言一样,数值类型的赋值和计算都是很直观的。内置的 type() 函数可以用来查询变量所指的对象类型。

>>> a, b, c, d = 20, 5.5, True, 4+3j >>> print(type(a), type(b), type(c), type(d)) <class 'int'> <class 'float'> <class 'bool'> <class 'complex'>

此外还可以用 isinstance 来判断:

>>>a = 111
>>> isinstance(a, int)
True
>>>

isinstance 和 type 的区别在于:

class A: pass class B(A): pass isinstance(A(), A) # returns True type(A()) == A # returns True isinstance(B(), A) # returns True type(B()) == A # returns False

区别就是:

  • type()不会认为子类是一种父类类型。
  • isinstance()会认为子类是一种父类类型。

(1)int整型

>>>type(1)  #查看类型  int整型 结果为 <class 'int'>

>>>a=1

>>>type(a)

(2)float浮点型

浮点型由整数部分和小数部分组成,也可以使用科学计数法表示

>>>type(1.1)  #查看类型  int整型 结果为 <class 'float'>

>>>a=1.1

>>>type(a)

>>>a-1  #0.10000000000009

>>>import decimal  #十进制的浮点型

>>>d=decimal.Decimal('1.1')

>>>d-a  #0.1

 (3)布尔型

>>>c=True   #bool 值为1 橙色为关键字 得大写
>>>type(c)
>>>c2=False    #值为0 可以数字相加
>>>type(c2)

(4)复数型

可以用a + bj,或者complex(a,b)表示, 复数的实部a和虚部b都是浮点型

>>>e=1+2j   #只能用j或者J表示虚部
>>>type(e)   #complex型

1.1补充:

(1)基本数据类型

Python 中的变量不需要声明。每个变量在使用前都必须赋值,变量赋值以后该变量才会被创建。

在 Python 中,变量就是变量,它没有类型,我们所说的"类型"是变量所指的内存中对象的类型。

等号(=)用来给变量赋值。

等号(=)运算符左边是一个变量名,等号(=)运算符右边是存储在变量中的值。

(2)多个变量赋值

Python允许你同时为多个变量赋值。例如:

>>>a = b = c = 1  #创建一个整型对象,值为1,三个变量被分配到相同的内存空间上。

您也可以为多个对象指定多个变量。例如:

>>>a, b, c = 1, 2, "runoob"  #两个整型对象 1 和 2 的分配给变量 a 和 b,字符串对象 "runoob" 分配给变量 c。
>>>a=1;b=2  #两个整型对象1和2的分配给a和b

(3)查看属性方法

>>>dir(__builtins__) #查看属性方法

(4)查看所有关键字

  ①>>>import keyword   #导入关键字模块

 >>>keyword.kwlist   #调用属性

  ②>>>help('keywords')     #基础阶段重要的内置函数 查看关键字

(5)保存及运行文件

①IDLE中file→new file

  file→save(ctrl+s) 在弹窗中选择路径和填写文件名

②Run→Run Moudle(F5) 即可在IDLE中运行

(6)默认颜色说明

  紫色为内置函数,例如dir,print,type,int,list,tuple,print

  橙色为关键字,例如True

(7)使用del语句删除一些对象引用

 可以通过使用del语句删除单个或多个对象。例如:

>>>del var
>>>del var_a,var_b

2.数值运算

python支持以下七种运算符:

  (1)算术运算符

  (2)比较(关系)运算符

  (3)赋值运算符

  (4)逻辑运算符

  (5)位运算符

  (6)成员运算符

  (7)身份运算符

(1)算术运算符

  +   -   *   /(数值的除法的结果是浮点数)  //(整除,向下取整,地板除法)  %(取余)  x**y(返回x的y次幂)

>>>q=5;w=2
>>>q//w #2 向下取整
>>>q/w #2.5
>>>a,b=9.0,2.0
>>>a//b=4.0
>>>import math  #导入数学模块
>>>math.ceil(5/2) #3 向上取整
>>>dir(math)  #查看math的方法
>>>5%2 #取余运算 为1
>>>2**4 #幂运算 2的4次方为16

(2)比较运算符

假设变量a为10,b为20

== 等于 (a==b)返回False

!=

不等于 (a!=b)返回Ture
> 大于 (a>b)返回False
< 小于

(a<b)返回Ture

>= 大于等于

(a>=b)返回False

<= 小于等于 (a<=b)返回Ture

 

 

 

 

 

 

 

 

(3)赋值运算符

  =  +=  -=  *=  /=  %=  **=  //=

>>>a+=1  #等价于a=a+1
(在混合计算时,Python会把整型转换成为浮点数。)

(4)位运算符

  位运算符是把数字看作二进制进行计算的。

假设a为60,b为13

a:0011 1100  b:0000 1101

&

按位与运算符:若参与运算的两个值的两个相应位都为1,则该位的结果为1,否则为0

(a&b)输出结果12,二进制解释:0000 1100

|

按位或运算符:只要对应的两个二进制位有一个为1,结果位就为1

(a|b)输出结果60,二进制解释:0011 1101

^

按位异或运算符:当两个对应的二进制位相异时,结果为1

(a^b)输出结果49,二进制解释:0011 0001

~

按位取反运算符:对数据的每个二进制位取反,即把1变为0,把0变为1

(a~b)输出结果-61,二进制解释:1100 0011

<< 

左移动运算符:运算数的各个二进制位全部左移若干位,由<<<右边的数指定移动的位数,高位丢弃,低位补0

(a<<2)输出结果240,二进制解释:1111 0000

>> 

右移动运算符:运算数的各个二进制位全部右移若干位,由<<<右边的数指定移动的位数

(a>>2)输出结果15,二进制解释:0000 1111

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(5)逻辑运算符

假设a为10,b为20

and

布尔“与”:如果x为False,x and y就返回False,否则返回y的计算值

(a and b)返回20

or

布尔“或”:如果是非0,就返回x的值,否则返回y的计算值

(a or b)返回10

not

布尔“非”:如果x为True,就返回False,如果x为False,就返回True

not(a and b)返回False

 

 

 

 

 

 

 

(6)成员运算符

假设a为10,list=[1,2,3,4,5]

in

如果在指定的序列中找到值,就返回True,否则返回False

print(a in list)返回False

not in

如果在指定的序列中没有找到值,就返回True,否则就返回False

print(a not in list)返回True

 

 

 

 

 

(7)身份运算符

假设a为10,b为10

is

is判断两个标识符是否引用自同一个对象

print(a is b)返回True

not is

is not 用来判断两个标识符是否引用自不同对象

 

print(a not is b)返回False

 

 

 

 

2.1运算符优先级

表中列出了从最高到最低优先级的所有运算符

**

指数(*)

~、+、-

按位翻转、一元加号和减号

*、/、%、//

乘、除、取模、取整除

+、-

加法、减法

>>、<<

右移、左移运算符

&

位与

^、|

位运算符

<=、<、>、>=

比较运算符

<>、==、!=

等于运算符

=、&=、/=、//=、-=、+=、*=、**=

赋值运算符

Is、is not

身份运算符

In、not in

成员运算符

not、or、and

逻辑运算符

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

注意:

  (1)括号拥有最高优先级,可以强制表达式按照需要的顺序求值

  (2)乘方拥有次高的优先级

  (3)优先级相同的操作按照自左向右的顺序求值(乘方除外)

 

3.序列类型

 在python中有三种序列类型,序列类型简单来说就是对象里面的元素是有顺序的

   #Python包含6种内建序列,即列表、元组、字符串、Unicode字符串、buffer字符串、xrange对象

  • 字符串  str
  • 列表  list
  • 元组  tuple

    其中

  • 可变序列  list
  • 不可变序列  tuple,str

(1)字符串  str

①创建

   Python中的字符串用单引号(')或双引号(")括起来,同时使用反斜杠(\)转义特殊字符。

>>>s1='asljf123'     #'asljf123'
>>>s2='asljf' '123'  #'asljf123'
>>>s3="asd:'adffw'" #"asd:'adffw'"  引用谁说的话
>>>s4='''aaa    #可以跨行
>>>ggg'''    #'aaa\ngggg'

②操作

   字符串是不可变的,所以字符串做不了分片赋值

  Ⅰ. 加号 (+) 是字符串的连接符, 星号 (*) 表示复制当前字符串,紧跟的数字为复制的次数。

>>>str = 'Runoob'
>>>print (str * 2) # 输出字符串两次 RunoobRunoob
>>>print (str + "TEST") # 连接字符串 RunoobTEST

  Ⅱ.Python 使用反斜杠(\)转义特殊字符,如果你不想让反斜杠发生转义,可以在字符串前面添加一个 r或者添加一个\,表示原始字符串:

>>> print('Ru\noob') #Ru 此处有换行 oob
>>>print('Ru\\noob')  #Ru\noob
>>> print(r'Ru\noob') #Ru\noob

  Ⅲ.另外,反斜杠(\)可以作为续行符,表示下一行是上一行的延续。也可以使用 """...""" 或者 '''...''' 跨越多行。

注意:Python 没有单独的字符类型即没有char,一个字符就是长度为1的字符串。

      与 C 字符串不同的是,Python 字符串不能被改变。向一个索引位置赋值,比如word[0]='m'会导致错误。

(2)列表  list

  列表的内容是可变的
①创建
  List(列表) 是 Python 中使用最频繁的数据类型。列表可以完成大多数集合类的数据结构实现。列表中元素的类型可以不相同,它支持数字,字符串甚至可以包含列表(所谓嵌套)。列表是写在方括号([])之间、用逗号分隔开的元素列表。列表中的元素类型也可以不相同。

>>>list = [ 'abcd'786 , 2.23'runoob'70.2 ]
>>>li=['a','b']  #list 写在方括号之间,元素用逗号隔开

②操作

  与Python字符串不一样的是,列表中的元素是可以改变的:

  1.元素赋值

  >>>a = [1, 2, 3, 4, 5, 6]

  >>> a[0] = 9    #变为了a=[9,2,3,4,5,6]

  >>>a [1]='hello'   #[1, 'hello', 3, 4, 5, 6]

  >>> a[2:5] = []           # 将对应的元素值设置为 []  变为了[9, 2, 6]  

  可以对一个列表中的元素赋不同类型的值。列表a中既有int类型的值,也有str类型的值。

  不能对一个不存在元素的位置赋值。

  2.增加元素

  append()方法是一个用于在列表末尾添加新对象的方法。该方法的语法如下:

  list.append(obj)

  append()方法不是简单地返回一个修改过的新列表,而是直接修改原来的列表。

  >>>a.append('ww')  #a = [123456,'ww']

  3.删除元素

  可以使用del删除元素

  >>>del a[1]    #a = [13456,'ww']

  4.分片赋值

  >>>show=('hi,boy')
  >>>show[3:]=list('man')  #['h', 'i', ',', 'm', 'a', 'n']

  这里运用了list()强制类型转换

  >>>greeting=list('hi')
  >>>greeting=list[1:]=list('hello')  #['h','e','l','l','o']

  这就是分片赋值另一个强大的功能,可以使用与原序列不能长的序列将分片替换

  >>>field=list('ae')
  >>>field[1:1]=list('bcd')  #['a', 'b', 'c', 'd', 'e']

  可以在不替换任何原有元素的情况下在任意位置插入新元素。

  >>>field1=list('abcde')
  >>>field1[1:4]=[]    #['a','e']

  使用了前面插入操作的逆操作,可以对序列中任意位置的元素进行删除

  >>>field2=['a','b','c']
  >>>num=[1,2,3]
  >>>mix=[field2,num]
  >>>mix[0]  #['a','b','c']
  >>>mix[0][0]  #'a'
  在列表中可以嵌套列表

(3)元组  tuple

  元组与列表类似,不同之处在于元组的元素不能修改。元组写在小括号(())里,元素之间用逗号隔开。元组中的元素类型也可以不相同。

  因为元组不可变,所以代码更安全,如果可能,能用元组代替列表就尽量用元组

①创建

>>>tuple = ( 'abcd'786 , 2.23'runoob'70.2 )
>>>tu=(1,2,3)   #tuple
>>>tu=1,2,3    #也是元组
>>>tu=1   #变为整型了 tu=(1)
>>>tu=(1,)   #所以得用逗号区分,只有一个元素的时候要加逗号
>>>tup1 = () # 空元组

 访问元组:使用下标索引访问

 修改元组:元组中的元素值不允许修改,但可以对元组进行连接组合

 删除元组:元组中的元素值不允许删除,但可以使用del语句删除整个元组

 元组截取:用索引截取一段元素

4.序列的通用操作  

  Python中所有序列都可以进行一些特定操作,包括索引、分片、序列相加、乘法、成员资格、长度、最小值和最大值。

  索引 步长  (都有正负之分)

  4.1  索引

  序列中的每个元素都分配一个数字,代表它在序列中的位置(索引),第一个索引为0,第二个是1,以此类推,-1为末尾的开始位置。

  序列中可以通过编号分别对序列的元素进行访问。

  >>>greeting='Hello'
  >>>greeting[0]   #H
  >>>greeting[1]   #e
  >>>greeting[-1]  #o

  获取元素的方式为:在变量后加中括号[],在中括号中输入所取元素的索引(编号值)。

  字符串是由字符组成的序列,索引0指向第一个元素。

  在Python中,从左向右索引称为正数索引,从右向左索引称为负数索引。

  >>>'Hello'[0]

  直接使用索引,不定义变量进行引用也可以。

  >>>thirdt=input()[0]   

  直接队函数的返回结果进行了索引操作。

  索引既可以对变量的引用操作,也可以直接操作序列,还可以操作函数的返回序列。

  当索引超出范围时,Python会报一个IndexError错误,即索引越界错误。要确保索引不越界,记得最后一个元素的索引是len(str)-1

4.2  分片

  索引用来对单个元素进行访问,使用分片可以对一定范围内的元素进行访问,分片通过冒号相隔的两个索引实现。

  序列的截取(序列被截取后返回一个包含所需元素的新序列。)的语法格式如下:

    变量[头下标:尾下标]
  >>>li=['a','b','c','d','e']
  >>>len(li)  #计算长度
  >>>li[3]  #为'd'
  >>>tu=(1,2,3,4,5)
  >>>tu[3]    #为4,输出第三个元素
  >>>li[0:3]  #为['a', 'b', 'c'] 切片 左闭右开的
  >>>li[2:]   #['c', 'd', 'e'] 输出从第三个元素开始的所有元素
  >>>li[:]    #['a', 'b', 'c', 'd', 'e'] 全部

  分片操作既支持正数索引,也支持负数索引。  

  分片操作的实现需要提供两个索引作为边界,第一个索引的元素包含在分片内,第二个索引的元素不包含在分片内,即左闭右开。

  >>>li[-3:0]   #[]

  只要在分片中最左边的索引比它右边的索引晚出现在序列中,结果就是一个空序列。

  >>>number[-100:-1]  #[1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9]

  分片操作不存在索引越界的问题,分片操作对不存在的编号返回空值,存在的就返回对应值。

  4.2.1  步长

  进行分片时,分片的开始和结束点都需要指定(无论是直接还是间接),用这种方式取连续的元素没有问题,但若要取序列中不连续的元素就比较麻烦,

  或者直接不能操作。所以,Python提供了另一个参数--步长,该参数通常是隐式设置的。在普通分片中,步长是1,步长不能为0.

  分片操作就是按照这个步长逐个遍历序列的元素,遍历后返回开始和结束点之间的所有元素。

  >>>number=[1,2,3,4,5,6,7,8,9,10]
  >>>number[0:10:2]  #[1,3,5,7,9]  设置步长为2时,得到奇数序列,其中这个2就是步长的显示设置
  >>>li[::]   #['a', 'b', 'c', 'd', 'e'] 第二个:后为步长 默认为1
  >>>li[::2]  #['a', 'c', 'e'] 两个走一步  

  使用负数步长

  >>>li[5:0:-1]  #['e', 'd', 'c', 'b']
  >>>li[0:5:-1]  #[]  拿不到东西
  >>>li[-1:-6:-1]  #['e', 'd', 'c', 'b', 'a']
  >>>li[-3:-5:-1]  #['c', 'b']
  >>>li[5:0:-1]  #['e', 'd', 'c', 'b']  #设置第二个索引为0,取不到序列中的第一个元素
  >>>li[5::-1]  #['e', 'd', 'c', 'b', 'a']  #设置第二个索引为空,可以取到序列的第一个元素

  对于正数步长,Python会从序列的头部开始向右提取元素,直到最后一个元素;

  对于负数步长,则是从序列的尾部开始向左提取元素,直到第一个元素。

  正数步长必须让开始点小于结束点,而负数步长必须让开始点大于结束点。

  4.3  序列相加

  使用加号可以进行序列的连续操作。

  >>>[1,2,4]+[4,5,6]  #[1,2,4,4,5,6]
  >>>'sssdd'+'qqqeee'  #'sssddqqqeee'

  只有类型相同的序列才能通过加号进行序列连接操作,不同类型的序列不能通过加号进行序列连接操作。

  4.4  乘法

  用一个数字x乘以一个序列会生成新的序列。在新的序列中,原来的序列将被重复x次,这就是序列中的乘法。

  >>>‘h'*5  #'hhhhh'
  >>>[1]*3  #[1,1,1]

  如果要创建一个重复序列,就可以像上面的示例一样乘以一个想要得到的序列长度的数字,这样就可以快速得到需要的列表,非常方便。

  空列表可以简单通过两个中括号[]表示,表示里面什么东西都没有。如果创建一个占用10个或更多元素的空间,却不包括任何有用内容的列表。

  如果要初始化一个长度为x的序列,就需要让每个编码位置上都是空值,此时使用None代表空值。None是Python的內建值。

  >>>sq=[None]*5  #[None, None, None, None, None]  初始化sq为含有5个None的序列

  4.5  成员资格

   in和not in

  in运算符用于检验某个条件是否为真,并返回检验结果,真为True,假为False。这种运算符称作布尔运算符,返回的值叫布尔值。

  >>>li='lucky' 
  >>>'lucky' in li #Ture 
  >>>'lucky' not in #False
  >>>number=[1,2,3,4,5]
  >>>'a' in number  #False
  >>>3 in li #报错

  数字类型不能在字符串类型中通过in进行成员资格检测,而字符串类型可以在数字列表中通过in进行成员资格检测。

  4.6  长度、最小值和最大值

  对应的内建函数分别是len、max和min

  >>>len(number)  #5
  >>>max(1,1,2,3,4)  #4

  max和min函数的参数可以是多个数字直接作为参数。

(3)数据类型的转换

  有时候,我们需要对数据内置的类型进行转换,数据类型的转换,你只需要将数据类型作为函数名即可。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。

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 必须是一个序列 (key,value)元组。

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





































>>>a=int(1.1)   #a为1
>>>list('abc')   #['a', 'b', 'c']

5.变量命名规则

  变量命名由字母,数字,下划线组成。不能以数字开头。不能用关键字。

>>>import keyword
>>>keyword.kwlist
>>>['False', 'None', 'True', 'and', 'as', 'assert', 'break', 'class', 'continue', 'def', 'del', 'elif', 'else', 'except', 'finally', 'for', 'from', 'global', 'if', 
  'import', 'in', 'is', 'lambda', 'nonlocal', 'not', 'or', 'pass', 'raise', 'return', 'try', 'while', 'with', 'yield']

6.编码来源

  由于计算机最早是美国人发明的,因此最早只有127个字母被编码到计算机里,也就是大小写英文字母、数字和一些符号,这个编码表被称为ASCII编码

  要处理中文,显然一个字节是不够的,至少需要两个字节,而且不能和ASCII编码冲突,所以中国指定了GB2312编码,用来把中文编进去

  所以各国有各国的标准,Unicode把所有语言都统一到一套编码里,这样就不会有乱码问题了

  下面我们来看ASCII编码和Unicode编码的区别:ASCII编码是1个字节,而Unicode编码通常是两个字节

  新的问题又出现了,如果统一成Unicode编码,乱码问题从此消失了。但是写的文本基本上全部是英文时,用Unicode编码比ASCII编码多一倍存储空间,在存储和传输上十分不划算

  所以出现了把Unicode编码转化为“可变长编码”的UTF-8编码。UTF-8编码把一个Unicode字符根据不同的数字大小编码成1~6个字节,常用的英文字母被编码成1个字节,汉字通常是3个字节,只有很生僻的字符才会被编码成4~6个字节

  UTF-8编码有一个额外的好处,就是ASCII编码实际上可以看成是UTF-8的一部分

  ·现在我们可以总结一下现在计算机系统通用的字符编码工作方式:在计算机内存中,统一使用Unicode编码,当需要保存到硬盘或需要传输时,可以转换为UTF-8编码

  python用的就是UTF-8的

7.注释

  注释必须以“#”符号开始,注释可以独占一行,也可以放在语句行的末尾

  注释最重要的用途在于解释代码并不显而易见的特性