Python 中的几种常用数据类型

在 Python 程序中，程序需要处理不同类型的数据，例如：

在数学运算中，需要对数值进行加减乘除等计算。
在文本处理中，需要对文本进行分割、连接等操作。

Python 可以处理 7 种类型的数据：

数值
字符串
布尔值
列表
元组
字典
集合

本文简略介绍 Python 中每种数据类型的定义和使用场景，使得学习者获得对 Python 的数据类型的整体认识，在后续的小节中详细介绍每种类型的具体使用细节。

1. 数值

数值类型的数据表示整数、浮点数、复数，例如：

整数 123
浮点数 123.456
复数 1 + 2j

数值类型通常用于数值计算的场合，例如：

整数运算

>>> 1 + 1
2

浮点数运算

>>> 1.1 + 1.1
2.2

复数运算

>>> x = 1 + 2j
>>> y = 3 + 4j
>>> x + y
(4 + 6j)

2. 字符串

字符串类型的数据表示一段文本，使用单引号、双引号创建，例如：

单引号字符串 ‘hello’
双引号字符串 “hello”

字符串通常用于文本的连接，例如：

连接两个字符串，形成一个新的字符串

>>> 'Hello' + 'World'
'HelloWorld'

连接三个字符串，形成一个新的字符串

>>> 'Hello' + ':' + 'World'
'Hello:World'

3. 布尔值

布尔值类型的数据表示逻辑运算结果，有两种取值：

真，使用 True 关键字表示。
假，使用 False 关键字表示。

布尔值通常用于逻辑运算的场合，例如：

表示比较运算的结果

>>> 2 > 1
True
>>> 2 < 1
False

用于条件判断

if 2 > 1:
    print('2 > 1 is True')
else:
    print('2 > 1 is False')

如果 2 > 1 的结果是 True，则执行第 2 行的 print语句
如果 2 > 1 的结果是 False，则执行第 4 行的 print语句

4. 列表

列表是一个有序的序列，列表中所有的元素放在 [] 中间，并用逗号分开，例如：

[1, 2, 3]，一个包含 3 个整数的列表
[‘a’, ‘b’, ‘c’]，一个包含 3 个字符串的列表

列表中的元素是顺序排列的，可以通过索引访问列表的元素，例如：

>>> list = [1, 2, 3]
>>> list[0]
1
>>> list[1]
2
>>> list[2]
3

在第 1 行，创建了一个列表。
在第 2 行，通过 list[0]，访问列表的第 0 个元素，列表的下标从 0 开始。
在第 4 行，通过 list[1]，访问列表的第 1 个元素。
在第 6 行，通过 list[2]，访问列表的第 2 个元素。

5. 元组

元组是一个有序的序列，元组中所有的元素放在 () 中间，并用逗号分开，例如：

(1, 2, 3)，一个包含 3 个整数的元组
(‘a’, ‘b’, ‘c’)，一个包含 3 个字符串的元组

元组中的元素是顺序排列的，可以通过索引访问元组的元素，例如：

>>> tuple = (1, 2, 3)
>>> tuple[0]
1
>>> tuple[1]
2
>>> tuple[2]
3

在第 1 行，创建了一个元组。
在第 2 行，通过 tuple[0]，访问元组的第 0 个元素，元组的下标从 0 开始。
在第 4 行，通过 tuple[1]，访问元组的第 1 个元素。
在第 6 行，通过 tuple[2]，访问元组的第 2 个元素。

元组与列表的区别在于：列表创建后可以修改，元组创建后不可以修改。

下面的程序首先创建列表 [1, 2, 3]，然后修改的第 0 项元素，程序输出表明修改成功了。

>>> list = [1, 2, 3]
>>> list[0] = 11
>>> list
[11, 2, 3]

下面的程序首先创建元组 (1, 2, 3)，然后修改的第 0 项元素，程序输出表明修改失败了。在第 6 行打印输出 tuple，发现 tuple 没有发送变化。

>>> tuple = (1, 2, 3)
>>> tuple[0] = 11
Traceback (most recent call last):
  File "<stdin>", line 1, in <module>
TypeError: 'tuple' object does not support item assignment
>>> tuple
(1, 2, 3)

6. 字典

字典由键和对应值成对组成，字典中所有的键值对放在 {} 中间，每一对键值之间用逗号分开，例如：

{‘a’:‘A’, ‘b’: ‘B’, ‘c’:‘C’}
- 字典中包含3个键值对
- 键 ‘a’ 的值是 ‘A’
- 键 ‘b’ 的值是 ‘B’
- 键 ‘c’ 的值是 ‘C’
{1:100, 2: 200, 3:300}
- 字典中包含3个键值对
- 键 1 的值是 100
- 键 2 的值是 200
- 键 3 的值是 300

字典通常用于描述对象的各种属性，例如一本书，有书名、作者名、出版社等各种属性，可以使用字典描述如下：

>>> book = {'title': 'Python 入门基础', 'author': '张三', 'press': '机械工业出版社'}
>>> book['title']
'Python 入门基础'
>>> book['author']
'张三'
>>> book['press']
'机械工业出版社'

在第 1 行，创建了一个字典用于描述一本书
在第 2 行，使用字符串 ‘title’ 作为键（索引）访问字典中对应的值
在第 4 行，使用字符串 ‘author’ 作为键（索引）访问字典中对应的值
在第 6 行，使用字符串 ‘press’ 作为键（索引）访问字典中对应的值

7. 集合

集合是一个无序、不重复的序列，集合中所有的元素放在 {} 中间，并用逗号分开，例如：

{1, 2, 3}，一个包含 3 个整数的列表
{‘a’, ‘b’, ‘c’}，一个包含 3 个字符串的列表

集合提供的最基本的操作有：

使用 in 关键字检查元素是否在集合中

>>> x = {'a', 'b', 'c'}
>>> 'b' in x
True
>>> 'd' in x
False

在第 1 行，创建了一个包含 3 个字符串的集合。
在第 2 行，检测字符串 ‘b’ 是否在集合中；第 3 行显示结果为 True。
在第 4 行，检测字符串 ‘d’ 是否在集合中；第 5 行显示结果为 False。

向集合中增加元素

>>> x = {'a', 'b', 'c'}
>>> x.add('d')
>>> x
{'a', 'b', 'c', 'd'}

在第 1 行，创建了一个包含 3 个字符串的集合 x
在第 2 行，向集合 x 增加一个元素 ‘d’
在第 3 行，打印集合 x，结果表明集合中新增了一个元素

从集合中删除元素

>>> x = {'a', 'b', 'c'}
>>> x.remove('c')
>>> x
{'a', 'b'}

在第 1 行，创建了一个包含 3 个字符串的集合 x
在第 2 行，从集合 x 删除一个元素 ‘c’
在第 3 行，打印集合 x，结果表明集合中删除了一个元素

8. 小结

本文中简略介绍了 Python 中支持的 7 种数据类型。它们按照自身是否可以进行修改的特性可以分为两种：

可变数据类型：列表、字典、集合
不可变数据类型：数值，字符串、布尔值、元组

并且简单介绍了这些数据类型的基本使用。