Python3 基本資料型態

Python 中的變數不需要宣告。每個變數在使用前都必須賦值,變數賦值以後該變數才會被建立。

在 Python 中,變數就是變數,它沒有型別,我們所說的"型別"是變數所指的記憶體中物件的型別。

等號(=)用來給變數賦值。

等號(=)運算子左邊是一個變數名,等號(=)運算子右邊是儲存在變數中的值。例如:

範例(Python 3.0+)

#!/usr/bin/python3 counter = 100 # 整型變數 miles = 1000.0 # 浮點型變數 name = "twcode01" # 字串 print (counter) print (miles) print (name)

執行線上執行

執行以上程式會輸出如下結果:

100
1000.0
twcode01

多個變數賦值

Python允許你同時為多個變數賦值。例如:

a = b = c = 1

以上例項,建立一個整型物件,值為 1,從後向前賦值,三個變數被賦予相同的數值。

您也可以為多個物件指定多個變數。例如:

a, b, c = 1, 2, "twcode01"

以上例項,兩個整型物件 1 和 2 的分配給變數 a 和 b,字串物件 "twcode01" 分配給變數 c。


標準資料型態

Python3 中有六個標準的資料型態:

  • Number(數值)
  • String(字串)
  • List(串列)
  • Tuple(元組)
  • Set(群集)
  • Dictionary(字典)

Python3 的六個標準資料型態中:

  • 不可變資料(3 個):Number(數值)、String(字串)、Tuple(元組);
  • 可變資料(3 個):List(串列)、Dictionary(字典)、Set(群集)。

Number(數值)

Python3 支援 int、float、bool、complex(複數)

在Python 3里,衹有一種整數型別 int,表示為長整型,沒有 python2 中的 Long。

像大多數語言一樣,數實值型別的賦值和計算都是很直觀的。

內建的 type() 函式可以用來搜尋變數所指的物件型別。

>>> 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'>

此外還可以用 isinstance 來判斷:

範例

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

isinstance 和 type 的區別在於:

  • type()不會認為子類別是一種父類型別。
  • isinstance()會認為子類別是一種父類型別。
>>> class A:
...     pass
... 
>>> class B(A):
...     pass
... 
>>> isinstance(A(), A)
True
>>> type(A()) == A 
True
>>> isinstance(B(), A)
True
>>> type(B()) == A
False

注意:在 Python2 中是沒有布林型的,它用數值 0 表示 False,用 1 表示 True。到 Python3 中,把 True 和 False 定義成關鍵字了,但它們的值還是 1 和 0,它們可以和數值相加。

當你指定一個值時,Number 物件就會被建立:

var1 = 1
var2 = 10

您也可以使用del敘述刪除一些物件引用。

del敘述的語法是:

del var1[,var2[,var3[....,varN]]]

您可以透過使用del敘述刪除單個或多個物件。例如:

del var
del var_a, var_b

數值運算

範例

>>>5 + 4 # 加法 9 >>> 4.3 - 2 # 減法 2.3 >>> 3 * 7 # 乘法 21 >>> 2 / 4 # 除法,得到一個浮點數 0.5 >>> 2 // 4 # 除法,得到一個整數 0 >>> 17 % 3 # 取余 2 >>> 2 ** 5 # 乘方 32

注意:

  • 1、Python可以同時為多個變數賦值,如a, b = 1, 2。
  • 2、一個變數可以透過賦值指向不同類型的物件。
  • 3、數值的除法包含兩個運算子:/ 回傳一個浮點數,// 回傳一個整數。
  • 4、在混合計算時,Python會把整型轉換成為浮點數。

數實值型別例項

intfloatcomplex
100.03.14j
10015.2045.j
-786-21.99.322e-36j
08032.3e+18.876j
-0490-90.-.6545+0J
-0x260-32.54e1003e+26J
0x6970.2E-124.53e-7j

Python還支援複數,複數由實數部分和虛數部分構成,可以用a + bj,或者complex(a,b)表示, 複數的實部a和虛部b都是浮點型


String(字串)

Python中的字串用單引號 ' 或雙引號 " 括起來,同時使用反斜杠 \ 轉義特殊字元。

字串的擷取的語法格式如下:

變數[頭下標:尾下標]

索引值以 0 為開始值,-1 為從末尾的開始位置。

加號 + 是字串的連接符, 星號 * 表示複製當前字串,與之結合的數值為複製的次數。例項如下:

範例

#!/usr/bin/python3 str = 'Twcode01' print (str) # 輸出字串 print (str[0:-1]) # 輸出第一個到倒數第二個的所有字元 print (str[0]) # 輸出字串第一個字元 print (str[2:5]) # 輸出從第三個開始到第五個的字元 print (str[2:]) # 輸出從第三個開始的後的所有字元 print (str * 2) # 輸出字串兩次,也可以寫成 print (2 * str) print (str + "TEST") # 連接字串

執行以上程式會輸出如下結果:

Twcode01
Runoo
R
noo
noob
Twcode01Twcode01
Twcode01TEST

Python 使用反斜杠(\)轉義特殊字元,如果你不想讓反斜杠發生轉義,可以在字串前面新增一個 r,表示原始字串:

>>> print('Ru\noob')
Ru
oob
>>> print(r'Ru\noob')
Ru\noob
>>> 

另外,反斜杠(\)可以作為續行符,表示下一行是上一行的延續。也可以使用 """...""" 或者 '''...''' 跨越多行。

注意,Python 沒有單獨的字元型別,一個字元就是長度為1的字串。

範例

>>>word = 'Python' >>> print(word[0], word[5]) P n >>> print(word[-1], word[-6]) n P

與 C 字串不同的是,Python 字串不能被改變。向一個索引位置賦值,例如word[0] = 'm'會導致錯誤。

注意:

  • 1、反斜杠可以用來轉義,使用r可以讓反斜杠不發生轉義。
  • 2、字串可以用+運算子連接在一起,用*運算子重複。
  • 3、Python中的字串有兩種索引方式,從左往右以0開始,從右往左以-1開始。
  • 4、Python中的字串不能改變。

List(串列)

List(串列) 是 Python 中使用最頻繁的資料型態。

串列可以完成大多數群集類的資料結構實現。串列中元素的型別可以不相同,它支援數值,字串甚至可以包含串列(所謂巢狀)。

串列是寫在方括弧 [] 之間、用逗號分隔開的元素串列。

和字串一樣,串列同樣可以被索引和擷取,串列被擷取後回傳一個包含所需元素的新串列。

串列擷取的語法格式如下:

變數[頭下標:尾下標]

索引值以 0 為開始值,-1 為從末尾的開始位置。

加號 + 是串列連接運算子,星號 * 是重複操作。如下例項:

範例

#!/usr/bin/python3 list = [ 'abcd', 786 , 2.23, 'twcode01', 70.2 ] tinylist = [123, 'twcode01'] print (list) # 輸出完整串列 print (list[0]) # 輸出串列第一個元素 print (list[1:3]) # 從第二個開始輸出到第三個元素 print (list[2:]) # 輸出從第三個元素開始的所有元素 print (tinylist * 2) # 輸出兩次串列 print (list + tinylist) # 連接串列

以上例項輸出結果:

['abcd', 786, 2.23, 'twcode01', 70.2]
abcd
[786, 2.23]
[2.23, 'twcode01', 70.2]
[123, 'twcode01', 123, 'twcode01']
['abcd', 786, 2.23, 'twcode01', 70.2, 123, 'twcode01']

與Python字串不一樣的是,串列中的元素是可以改變的:

範例

>>>a = [1, 2, 3, 4, 5, 6] >>> a[0] = 9 >>> a[2:5] = [13, 14, 15] >>> a [9, 2, 13, 14, 15, 6] >>> a[2:5] = [] # 將對應的元素值設定為 [] >>> a [9, 2, 6]

List 內建了有很多方法,例如 append()、pop() 等等,這在後面會講到。

注意:

  • 1、List寫在方括弧之間,元素用逗號隔開。
  • 2、和字串一樣,list可以被索引和切片。
  • 3、List可以使用+運算子進行拼接。
  • 4、List中的元素是可以改變的。

Python 串列擷取可以接收第三個引數,引數作用是擷取的步長,以下例項在索引 1 到索引 4 的位置並設定為步長為 2(間隔一個位置)來擷取字串:

如果第三個引數為負數表示逆向讀取,以下例項用於翻轉字串:

範例

def reverseWords(input):
     
    # 透過空白將字串分隔符,把各個單詞分隔為串列
    inputWords = input.split(" ")
 
    # 翻轉字串
    # 假設串列 list = [1,2,3,4],  
    # list[0]=1, list[1]=2 ,而 -1 表示最後一個元素 list[-1]=4 ( 與 list[3]=4 一樣)
    # inputWords[-1::-1] 有三個引數
    # 第一個引數 -1 表示最後一個元素
    # 第二個引數為空,表示移動到串列末尾
    # 第三個引數為步長,-1 表示逆向
    inputWords=inputWords[-1::-1]
 
    # 重新組合字串
    output = ' '.join(inputWords)
     
    return output
 
if __name__ == "__main__":
    input = 'I like twcode01'
    rw = reverseWords(input)
    print(rw)

輸出結果為:

twcode01 like I

Tuple(元組)

元組(tuple)與串列類似,不同之處在於元組的元素不能修改。元組寫在圓括弧 () 里,元素之間用逗號隔開。

元組中的元素型別也可以不相同:

範例

#!/usr/bin/python3 tuple = ( 'abcd', 786 , 2.23, 'twcode01', 70.2 ) tinytuple = (123, 'twcode01') print (tuple) # 輸出完整元組 print (tuple[0]) # 輸出元組的第一個元素 print (tuple[1:3]) # 輸出從第二個元素開始到第三個元素 print (tuple[2:]) # 輸出從第三個元素開始的所有元素 print (tinytuple * 2) # 輸出兩次元組 print (tuple + tinytuple) # 連接元組

以上例項輸出結果:

('abcd', 786, 2.23, 'twcode01', 70.2)
abcd
(786, 2.23)
(2.23, 'twcode01', 70.2)
(123, 'twcode01', 123, 'twcode01')
('abcd', 786, 2.23, 'twcode01', 70.2, 123, 'twcode01')

元組與字串類似,可以被索引且下標索引從0開始,-1 為從末尾開始的位置。也可以進行擷取(看上面,這裡不再贅述)。

其實,可以把字串看作一種特殊的元組。

範例

>>>tup = (1, 2, 3, 4, 5, 6) >>> print(tup[0]) 1 >>> print(tup[1:5]) (2, 3, 4, 5) >>> tup[0] = 11 # 修改元組元素的操作是非法的 Traceback (most recent call last): File "<stdin>", line 1, in <module> TypeError: 'tuple' object does not support item assignment >>>

雖然tuple的元素不可改變,但它可以包含可變的物件,例如list串列。

構造包含 0 個或 1 個元素的元組比較特殊,所以有一些額外的語法規則:

tup1 = ()    # 空元組
tup2 = (20,) # 一個元素,需要在元素後新增逗號

string、list 和 tuple 都屬於 sequence(序列)。

注意:

  • 1、與字串一樣,元組的元素不能修改。
  • 2、元組也可以被索引和切片,方法一樣。
  • 3、注意構造包含 0 或 1 個元素的元組的特殊語法規則。
  • 4、元組也可以使用+運算子進行拼接。

Set(群集)

群集(set)是由一個或數個形態各異的大小整體組成的,構成群集的事物或物件稱作元素或是成員。

基本功能是進行成員關係測試和刪除重複元素。

可以使用大括弧 { } 或者 set() 函式建立群集,注意:建立一個空群集必須用 set() 而不是 { },因為 { } 是用來建立一個空字典。

建立格式:

parame = {value01,value02,...}
或者
set(value)

範例

#!/usr/bin/python3 student = {'Tom', 'Jim', 'Mary', 'Tom', 'Jack', 'Rose'} print(student) # 輸出群集,重複的元素被自動去掉 # 成員測試 if 'Rose' in student : print('Rose 在群集中') else : print('Rose 不在群集中') # set可以進行群集運算 a = set('abracadabra') b = set('alacazam') print(a) print(a - b) # a 和 b 的差集 print(a | b) # a 和 b 的並集 print(a & b) # a 和 b 的交集 print(a ^ b) # a 和 b 中不同時存在的元素

以上例項輸出結果:

{'Mary', 'Jim', 'Rose', 'Jack', 'Tom'}
Rose 在群集中
{'b', 'a', 'c', 'r', 'd'}
{'b', 'd', 'r'}
{'l', 'r', 'a', 'c', 'z', 'm', 'b', 'd'}
{'a', 'c'}
{'l', 'r', 'z', 'm', 'b', 'd'}

Dictionary(字典)

字典(dictionary)是Python中另一個非常有用的內建資料型態。

串列是有序的物件群集,字典是無序的物件群集。兩者之間的區別在於:字典當中的元素是透過鍵來存取的,而不是透過偏移存取。

字典是一種對映型別,字典用 { } 標識,它是一個無序的 鍵(key) : 值(value) 的群集。

鍵(key)必須使用不可變型別。

在同一個字典中,鍵(key)必須是唯一的。

範例

#!/usr/bin/python3 dict = {} dict['one'] = "1 - 線上程式語言教學練習" dict[2] = "2 - 菜鳥工具" tinydict = {'name': 'twcode01','code':1, 'site': 'www.twcode01.com'} print (dict['one']) # 輸出鍵為 'one' 的值 print (dict[2]) # 輸出鍵為 2 的值 print (tinydict) # 輸出完整的字典 print (tinydict.keys()) # 輸出所有鍵 print (tinydict.values()) # 輸出所有值

以上例項輸出結果:

1 - 線上程式語言教學練習
2 - 菜鳥工具
{'name': 'twcode01', 'code': 1, 'site': 'www.twcode01.com'}
dict_keys(['name', 'code', 'site'])
dict_values(['twcode01', 1, 'www.twcode01.com'])

建構函式 dict() 可以直接從鍵值對序列中構建字典如下:

範例

>>>dict([('Twcode01', 1), ('Google', 2), ('Taobao', 3)]) {'Taobao': 3, 'Twcode01': 1, 'Google': 2} >>> {x: x**2 for x in (2, 4, 6)} {2: 4, 4: 16, 6: 36} >>> dict(Twcode01=1, Google=2, Taobao=3) {'Twcode01': 1, 'Google': 2, 'Taobao': 3}

另外,字典型別也有一些內建的函式,例如clear()、keys()、values()等。

注意:

  • 1、字典是一種對映型別,它的元素是鍵值對。
  • 2、字典的關鍵字必須為不可變型別,且不能重複。
  • 3、建立空字典使用 { }

Python資料型態轉換

有時候,我們需要對資料內建的型別進行轉換,資料型態的轉換,你只需要將資料型態作為函式名即可。

以下幾個內建的函式可以執行資料型態之間的轉換。這些函式回傳一個新的物件,表示轉換的值。

函式描述

int(x [,base])

將x轉換為一個整數

float(x)

將x轉換到一個浮點數

complex(real [,imag])

建立一個複數

str(x)

將物件 x 轉換為字串

repr(x)

將物件 x 轉換為運算式字串

eval(str)

用來計算在字串中的有效Python運算式,並回傳一個物件

tuple(s)

將序列 s 轉換為一個元組

list(s)

將序列 s 轉換為一個串列

set(s)

轉換為可變群集

dict(d)

建立一個字典。d 必須是一個 (key, value)元組序列。

frozenset(s)

轉換為不可變群集

chr(x)

將一個整數轉換為一個字元

ord(x)

將一個字元轉換為它的整數值

hex(x)

將一個整數轉換為一個十六進位字串

oct(x)

將一個整數轉換為一個八進位字串