Python 数据类型详解¶
Python 是一门动态类型语言，拥有丰富的内置数据类型。了解这些数据类型是掌握 Python 编程的基础。
基本数据类型¶
1. 数字类型 (Numeric Types)¶
整数 (int)¶
# 整数类型
age = 25
count = -10
big_number = 123456789
浮点数 (float)¶
# 浮点数类型
price = 99.99
temperature = -3.5
scientific = 1.5e-3 # 科学计数法，等于0.0015
print(type(price)) # <class 'float'>
复数 (complex)¶
# 复数类型
z1 = 3 + 4j
z2 = complex(3, 4) # 另一种创建方式
print(z1.real) # 实部: 3.0
print(z1.imag) # 虚部: 4.0
2. 字符串类型 (str)¶
# 字符串的不同定义方式
name = "Alice"
message = 'Hello World'
multiline = """这是一个
多行字符串"""
# 字符串是不可变的
greeting = "Hello"
# greeting[0] = "h" # 这会报错
# 字符串操作
print(len(name)) # 长度: 5
print(name.upper()) # 大写: ALICE
print(name.lower()) # 小写: alice
print("A" in name) # 包含检查: True
# 字符串格式化
age = 25
formatted = f"我今年{age}岁" # f-string
old_style = "我今年%d岁" % age
new_style = "我今年{}岁".format(age)
3. 布尔类型 (bool)¶
# 布尔值
is_active = True
is_complete = False
print(type(is_active)) # <class 'bool'>
# 真值测试
print(bool(1)) # True
print(bool(0)) # False
print(bool("hello")) # True
print(bool("")) # False
print(bool([])) # False
print(bool([1, 2])) # True
集合数据类型¶
1. 列表 (list)¶
# 列表是可变的有序集合
fruits = ["apple", "banana", "cherry"]
numbers = [1, 2, 3, 4, 5]
mixed = [1, "hello", 3.14, True]
# 列表操作
fruits.append("orange") # 添加元素
fruits.insert(1, "grape") # 在指定位置插入
fruits.remove("banana") # 删除元素
popped = fruits.pop() # 弹出最后一个元素
# 列表推导式
squares = [x**2 for x in range(10)]
even_squares = [x**2 for x in range(10) if x % 2 == 0]
print(fruits) # ['apple', 'grape', 'cherry', 'orange']
print(squares) # [0, 1, 4, 9, 16, 25, 36, 49, 64, 81]
2. 元组 (tuple)¶
# 元组是不可变的有序集合
coordinates = (10, 20)
rgb = (255, 128, 0)
single_item = (42,) # 单元素元组需要逗号
# 元组解包
x, y = coordinates
print(f"x={x}, y={y}") # x=10, y=20
# 命名元组
from collections import namedtuple
Point = namedtuple('Point', ['x', 'y'])
p = Point(10, 20)
print(p.x, p.y) # 10 20
3. 字典 (dict)¶
# 字典是可变的键值对集合
person = {
"name": "Alice",
"age": 25,
"city": "Beijing"
}
# 字典操作
person["email"] = "alice@email.com" # 添加键值对
person.update({"phone": "123456789"}) # 批量更新
del person["city"] # 删除键值对
# 字典方法
print(person.keys()) # 获取所有键
print(person.values()) # 获取所有值
print(person.items()) # 获取所有键值对
# 字典推导式
squares_dict = {x: x**2 for x in range(5)}
print(squares_dict) # {0: 0, 1: 1, 2: 4, 3: 9, 4: 16}
4. 集合 (set)¶
# 集合是可变的无序不重复元素集合
fruits = {"apple", "banana", "cherry"}
numbers = {1, 2, 3, 4, 5}
# 集合操作
fruits.add("orange") # 添加元素
fruits.remove("banana") # 删除元素
fruits.discard("grape") # 删除元素（不存在时不报错）
# 集合运算
set1 = {1, 2, 3, 4}
set2 = {3, 4, 5, 6}
union = set1 | set2 # 并集: {1, 2, 3, 4, 5, 6}
intersection = set1 & set2 # 交集: {3, 4}
difference = set1 - set2 # 差集: {1, 2}
# 冻结集合 (frozenset)
frozen = frozenset([1, 2, 3]) # 不可变集合
特殊数据类型¶
1. None 类型¶
# None 表示空值或缺失值
result = None
data = [1, 2, None, 4]
def get_user(id):
if id > 0:
return {"name": "Alice"}
return None
user = get_user(-1)
if user is None:
print("用户不存在")
2. 字节类型¶
# bytes - 不可变字节序列
text = "Hello"
encoded = text.encode('utf-8')
print(type(encoded)) # <class 'bytes'>
# bytearray - 可变字节序列
mutable_bytes = bytearray(b"Hello")
mutable_bytes[0] = ord('h')
print(mutable_bytes) # bytearray(b'hello')
类型检查和转换¶
类型检查¶
# 使用 type() 检查类型
x = 42
print(type(x)) # <class 'int'>
print(type(x) == int) # True
# 使用 isinstance() 检查类型（推荐）
print(isinstance(x, int)) # True
print(isinstance(x, (int, float))) # 检查多种类型
类型转换¶
# 显式类型转换
num_str = "123"
num_int = int(num_str) # 字符串转整数
num_float = float(num_str) # 字符串转浮点数
# 转换为字符串
age = 25
age_str = str(age)
# 转换为列表
text = "hello"
char_list = list(text) # ['h', 'e', 'l', 'l', 'o']
# 转换为集合（去重）
numbers = [1, 2, 2, 3, 3, 3]
unique = set(numbers) # {1, 2, 3}
总结¶
Python 提供了丰富的内置数据类型，每种类型都有其特定的用途：
- 数字类型：用于数学计算
- 字符串：用于文本处理
- 列表：用于存储有序的可变数据
- 元组：用于存储有序的不可变数据
- 字典：用于存储键值对映射
- 集合：用于存储唯一元素
- 布尔值：用于逻辑判断
掌握这些数据类型的特性和使用方法，是编写高效 Python 代码的基础。在实际开发中，选择合适的数据类型不仅能提高代码的可读性，还能优化程序的性能。