Python3 基本数据类型

标准数据类型

Python3 中常见的数据类型有：

• Number（数字）
• String（字符串）
• bool（布尔类型）
• 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）。

此外还有一些高级的数据类型，如: 字节数组类型(bytes)。

# 数字类型
num_int = 42
num_float = 3.14159
num_complex = 1 + 2j

# 布尔类型
is_valid = True
is_finished = False

# 字符串
greeting = "Hello, World!"
multiline_str = """这是
多行
字符串"""

# 列表
fruits = ['apple', 'banana', 'cherry']
fruits.append('orange')

# 元组
colors = ('red', 'green', 'blue')

# 集合
unique_numbers = {1, 2, 3, 2, 1}  # 实际存储 {1, 2, 3}

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

# 打印示例
print("整数:", num_int)
print("浮点数:", num_float)
print("复数:", num_complex)
print("布尔值:", is_valid, is_finished)
print("字符串:", greeting)
print("多行字符串:", multiline_str)
print("列表:", fruits)
print("元组:", colors)
print("集合:", unique_numbers)
print("字典:", person)

Number

Python3 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

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

Python 的数字类型（如 int, float, decimal.Decimal）提供了一系列内置方法，用于数学运算、类型转换、进制处理等操作。以下是主要数字类型的方法及示例：

---

1. 通用方法（适用于 int 和 float）

数学运算

方法/操作符	说明	示例
+, -, *, /	加减乘除	3 + 2 → 5
//, %	取整除法、取模	7 // 2 → 3, 7 % 2 → 1
**	幂运算	2 ** 3 → 8
abs(x)	绝对值	abs(-5) → 5
round(x[, n])	四舍五入（n为小数位数）	round(3.14159, 2) → 3.14

比较运算

操作符	说明	示例
==, !=, >, <	等于、不等于、大于、小于	3 > 2 → True

类型转换

方法	说明	示例
int(x)	转为整数	int(3.7) → 3
float(x)	转为浮点数	float(3) → 3.0
bool(x)	转为布尔值	bool(0) → False

---

2. int 的独有方法

进制转换

方法	说明	示例
bin(x)	转二进制字符串	bin(10) → '0b1010'
oct(x)	转八进制字符串	oct(10) → '0o12'
hex(x)	转十六进制字符串	hex(255) → '0xff'
int(s, base)	从字符串按进制解析	int('1010', 2) → 10

位运算

操作符	说明	示例
&, `	, ^`	按位与、或、异或
<<, >>	左移、右移	4 << 1 → 8

---

3. float 的注意事项

• 精度问题：浮点数运算可能有误差（如 0.1 + 0.2 ≠ 0.3），需用 decimal 模块处理精确计算。
• 特殊值：

float('inf')  # 正无穷
float('-inf') # 负无穷
float('nan')  # 非数字

---

4. decimal.Decimal 的方法

用于高精度十进制运算（需导入 decimal 模块）：

方法	说明	示例
Decimal(str)	精确初始化	Decimal('0.1') + Decimal('0.2') → Decimal('0.3')
quantize()	控制舍入规则	Decimal('3.14159').quantize(Decimal('0.00')) → Decimal('3.14')

---

5. 其他实用函数

函数	说明	示例
divmod(a, b)	返回商和余数	divmod(7, 3) → (2, 1)
pow(x, y[, mod])	幂运算（可带模）	pow(2, 3, 3) → 2
math 模块	高级数学函数（如 sqrt, sin）	import math; math.sqrt(4) → 2.0

---

示例代码

# 整数操作
num = 10
print(bin(num))          # 输出: '0b1010'
print(num.bit_length())  # 输出: 4（二进制位数）

# 浮点数精度控制
from decimal import Decimal, getcontext
getcontext().prec = 6    # 设置精度
result = Decimal('1') / Decimal('7')
print(result)            # 输出: 0.142857

# 数学函数
import math
print(math.gcd(12, 15))  # 输出: 3（最大公约数）

---

总结

• int：进制转换、位运算。
• float：常规数学运算（注意精度问题）。
• decimal.Decimal：精确十进制计算。
• 通用方法：比较、类型转换、基本运算。

String

• Python 中单引号 ' 和双引号 " 使用完全相同。
• 使用三引号(''' 或 """)可以指定一个多行字符串。
• 转义符 \。
• 反斜杠可以用来转义，使用 r 可以让反斜杠不发生转义。 如 r"this is a line with \n" 则 \n 会显示，并不是换行。
• 按字面意义级联字符串，如 "this " "is " "string" 会被自动转换为 this is string。
• 字符串可以用 + 运算符连接在一起，用 * 运算符重复。
• Python 中的字符串有两种索引方式，从左往右以 0 开始，从右往左以 -1 开始。
• Python 中的字符串不能改变。
• Python 没有单独的字符类型，一个字符就是长度为 1 的字符串。
• 字符串切片 str[start:end]，其中 start（包含）是切片开始的索引，end（不包含）是切片结束的索引。
• 字符串的切片可以加上步长参数 step，语法格式如下：str[start:end:step]

---

#!/usr/bin/python3

str='123456789'

print(str)                 # 输出字符串
print(str[0:-1])           # 输出第一个到倒数第二个的所有字符
print(str[0])              # 输出字符串第一个字符
print(str[2:5])            # 输出从第三个开始到第六个的字符（不包含）
print(str[2:])             # 输出从第三个开始后的所有字符
print(str[1:5:2])          # 输出从第二个开始到第五个且每隔一个的字符（步长为2）
print(str * 2)             # 输出字符串两次
print(str + '你好')         # 连接字符串

print('------------------------------')

print('hello\nrunoob')      # 使用反斜杠(\)+n转义特殊字符
print(r'hello\nrunoob')     # 在字符串前面添加一个 r，表示原始字符串，不会发生转义

快速查看方法列表

# 列出所有非魔法方法
str_methods = [method for method in dir(str) if not method.startswith('__')]
print("字符串方法列表:", str_methods)

# 输出某个方法的帮助
help(str.upper)  # 查看 upper() 的用法

这段代码使用了 列表推导式（List Comprehension） 来获取 Python 字符串类型（**str**）的所有公开方法，并过滤掉以双下划线 __ 开头的魔法方法（Magic Methods）

集合（Set）和列表（List）的区别

集合（Set）和列表（List）是 Python 中两种不同的数据结构，它们有以下主要区别：

特性	列表（List）	集合（Set）
有序性	有序，保持元素插入顺序	无序，不保证元素顺序
可变性	可变	可变
重复元素	允许重复元素	不允许重复元素（自动去重）
表示符号	使用方括号 []	使用花括号 {}
索引访问	支持索引访问（如 list[0] ）	不支持索引访问
查找效率	O(n)	O(1)（基于哈希表实现）
常用方法	append(), insert(), remove(), pop()	add(), remove(), union(), intersection()
内存占用	较少	较多（因为需要维护哈希表）
应用场景	需要保持顺序或允许重复时使用	需要快速查找或去重时使用