Python 数据类型

Python 中常见的数据类型有：

Number（数字）：包括 int（整数）、float（浮点数）、bool（布尔）、complex（复数）
String（字符串）
List（列表）
Tuple（元组）
Set（集合）
Dictionary（字典）

注意：bool 并不是独立的第七类，它是 int 的子类，属于 Number 的一种。

按可变性划分：

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）。

此外还有 bytes（字节串，不可变）、bytearray（字节数组，可变）等二进制序列类型，用于处理字节数据。

各数据类型的常用方法已拆分为独立文档，见各节末尾的链接。

Number（数字）

Python 支持 int、float、bool、complex（复数）。

在 Python 3 中，bool 是 int 的子类，因此布尔值可以被看作整数来使用，其中 True 等价于 1。

issubclass(bool, int)  # True

True + 1  # 2
False + 1  # 1

True == 1  # True
False == 0  # True

Python 3 的 int 没有长度限制（只受内存限制），不会像 C/Java 那样发生溢出。

查询类型可用 type() 与 isinstance()，详见逻辑判断。数字类型的数学运算、进制转换、位运算、高精度计算等常用方法，见 Number 常用方法。

String（字符串）

单引号 ' 和双引号 " 使用完全相同。
三引号（''' 或 """）可以指定一个多行字符串。
转义符 \；在字符串前加 r 可让反斜杠不发生转义，如 r"this is a line with \n" 则 \n 会显示，并不会换行。
相邻的字符串字面量会自动拼接，如 "this " "is " "string" 会被自动转换为 this is string。
字符串可以用 + 连接，用 * 重复。
有两种索引方式：从左往右以 0 开始，从右往左以 -1 开始。
字符串是不可变的；Python 没有单独的字符类型，一个字符就是长度为 1 的字符串。
切片语法 str[start:end:step]，start 包含、end 不包含。

s = '123456789'  # 避免用内置的 str 作为变量名

print(s)            # 输出字符串
print(s[0:-1])      # 第一个到倒数第二个字符
print(s[0])         # 第一个字符
print(s[2:5])       # 从第三个到第六个字符（不包含）
print(s[2:])        # 从第三个开始的所有字符
print(s[1:5:2])     # 从第二个到第五个、每隔一个取一个（步长为 2）
print(s * 2)        # 重复字符串
print(s + '你好')   # 连接字符串

print('hello\nrunoob')    # \n 转义换行
print(r'hello\nrunoob')   # 原始字符串，不转义

字符串的常用方法（大小写转换、拆分连接、查找替换、格式化等），见 String 常用方法。

List（列表）

列表是有序、可变的序列，可以存放任意类型的元素，支持索引、切片、追加、删除等操作。

# 创建列表
fruits = ['apple', 'banana', 'cherry']
mixed = [1, 'hello', True, 3.14, [1, 2]]  # 可以混合类型
empty = []

# 索引访问（和字符串规则一致，支持负索引）
print(fruits[0])     # apple
print(fruits[-1])    # cherry

# 切片
print(fruits[0:2])   # ['apple', 'banana']
print(fruits[::-1])  # ['cherry', 'banana', 'apple']，反转列表

列表的增删改查、排序、列表推导式等常用方法，见 List 常用方法。

Tuple（元组）

元组是有序、不可变的序列，一旦创建就不能增删改元素，适合存放固定不变的数据。

# 创建元组
colors = ('red', 'green', 'blue')
single = ('only',)  # 单元素元组必须带逗号，('only') 只是字符串
empty = ()
packed = 1, 2, 3    # 甚至可以不加括号

# 支持索引和切片，规则与列表一致
print(colors[0])    # red
print(colors[1:])   # ('green', 'blue')

# 解包（Unpacking）
r, g, b = colors
print(r, g, b)      # red green blue

# 不可变：修改会报错
# colors[0] = 'pink'  # TypeError: 'tuple' object does not support item assignment

元组只有 index()、count() 两个查询方法，见 Tuple 常用方法。

Set（集合）

集合是无序、可变、元素唯一的容器，底层基于哈希表实现，适合去重和快速成员判断。

# 创建集合（自动去重）
unique_numbers = {1, 2, 3, 2, 1}  # 实际存储 {1, 2, 3}
from_list = set([1, 2, 2, 3])     # {1, 2, 3}
empty = set()                     # 空集合必须用 set()，{} 是空字典

# 成员判断，平均 O(1)
print(2 in unique_numbers)  # True

集合的增删方法、并交差等集合运算与 frozenset，见 Set 常用方法。

Dictionary（字典）

字典是可变的键值对映射，键必须唯一且不可变（如 str、int、tuple），值可以是任意类型。Python 3.7+ 的字典保持插入顺序。

# 创建字典
person = {
    'name': 'John',
    'age': 30,
    'city': 'New York'
}
empty = {}

# 读取：键不存在会报 KeyError
print(person['name'])  # John

# 新增 / 修改
person['email'] = 'john@example.com'
person['age'] = 31

# 删除
del person['email']

# 判断键是否存在
print('name' in person)  # True

字典的 get()、pop()、update()、setdefault() 等常用方法与遍历技巧，见 Dictionary 常用方法。

六大标准类型速查表

类型	创建示例	有序	可变	允许重复	成员判断	典型场景
Number	`42`, `3.14`	—	否	—	—	数值计算
String	`'hello'`	是	否	是	O(n)	文本处理
List	`[1, 2, 3]`	是	是	是	O(n)	有序、可变的元素集合
Tuple	`(1, 2, 3)`	是	否	是	O(n)	固定数据、函数多返回值
Set	`{1, 2, 3}`	否	是	否（去重）	O(1)	去重、快速成员判断
Dictionary	`{'a': 1}`	是（3.7+）	是	是（键唯一）	O(1)	键值映射、JSON 数据

选型建议：

需要下标访问、允许重复 → List
数据固定不变 → Tuple
需要去重或快速判断成员 → Set
需要键值对映射 → Dictionary

Number（数字）​

String（字符串）​

List（列表）​

Tuple（元组）​

Set（集合）​

Dictionary（字典）​

六大标准类型速查表​