#6 Python數據類型及運算

時間 2019-11-13

標籤 python 數據類型運算欄目 Python 简体版

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前言

前文講述了Python的輸入輸出以及變量的相關知識點，本節將探討Python的數據類型以及數據之間的運算方式！python

1、Python數據類型

上一節弄清了變量，其實變量所指向的值是有本身獨特的數據類型的，這些數據類型可能表明不一樣的數據，在Python中，主要有如下幾種數據類型：數組

整形（int）

在計算機中，整數的位數實際上是有範圍的，並無咱們想象的那樣擁有無限的位數，並且，在不一樣的機器上整數的位數可能不一樣，例如:函數

32位系統：整數的位數就是32位，尋址範圍爲：-2³¹ ~ 2³¹-1 ，即-2147483648 ~ 2147483647測試

64位系統：整數的位數就是64位，尋址範圍爲：-2⁶³ ~ 2⁶³-1 ，即-9223372036854775808 ~ 9223372036854775807spa

長整形（long）

在Python中，長整形整數並無指定位數，也就是說，長整形整數能夠無限大，可是因爲機器自己的限制，每每並不能無限大，到必定範圍也就不行了。code

浮點型（float）

上面兩種數據類型都是整數，但在實際並不可能全是整數，還有小數啊，因而浮點型便應運而生，說白了浮點型就是小數，而且可使用科學計數，在計算機中，科學計數的倍數10用e代替，如：5.21x10⁵ 就寫成 5.21e9，也能夠寫成521e7對象

複數（complex）

上面三種數據類型組合起來是實數，其實科學計算中經常用到複數，在Python中，存在複數的數據類型，通常形式爲：x+yj，式中x，y都是實數，例如：5+6jblog

布爾值（True、False）

布爾值就倆：真、假，Python中用True、False表示，必定要注意首字母大寫，Python中是區分大小寫的，必定要注意。ip

In [77]: 5==6
Out[77]: False

In [78]: 3>2
Out[78]: True

In [79]: True == True
Out[79]: True

In [80]: True == False
Out[80]: False

空值（None）

空值就一個：None，這個空值是頗有趣的，None不能夠理解爲0，由於0不是空值，就好像溫度是0攝氏度同樣，0攝氏度是有溫度的(￣▽￣)"字符串

字符串（str）

字符串多是編寫Python中用到的最多的數據類型，只要是用引號引發來的就是字符串。Python中是不區分單引號、雙引號和三引號的，他們是相同的：

In [81]: 'Hello,world!'
Out[81]: 'Hello,world!'

In [82]: "Hello,world!"
Out[82]: 'Hello,world!'

In [83]: '''Hello,world'''
Out[83]: 'Hello,world'

確定有萌新會問，搞這麼多幺蛾子幹啥，統一用一個不就完了，我就默默笑笑不說話：

In [84]: 'i'm MinuteSheep'
  File "<ipython-input-84-a2a810ee38cb>", line 1
    'i'm MinuteSheep'
       ^
SyntaxError: invalid syntax

看！報錯了居然，爲何呢？由於Python會自動匹配最近的符號與之閉合，因此就會出現上面的狀況，作以下修改：

In [85]: "i'm MinuteSheep"
Out[85]: "i'm MinuteSheep"

（萌新：你個糟老頭子壞得很╰（‵□′）╯）

一樣的，三引號用於多行，或者內容符號混亂的狀況：

In [87]: '''i'm MinuteSheep,i said:"i'm the best man in the world!"'''
Out[87]: 'i\'m MinuteSheep,i said:"i\'m the best man in the world!"'


In [86]: '''
    ...: i'm MinuteSheep,
    ...: i said:
    ...: "i'm the best man in the world!"
    ...: '''
Out[86]: '\ni\'m MinuteSheep,\ni said:\n"i\'m the best man in the world!"\n'

完美解決，還記得\n是什麼嗎，是換行意思的啦，一樣你會發現i'm變成了i\'m，這實際上是轉義的顯示，轉義之後會講到的啦

又有萌新出來做妖了，你上一節不是說三引號是多行註釋嗎，這一節怎麼變成了字符串啦？

這個問題問的好！看個人解釋，有圖有真相：

直接三引號內容，是註釋，只要將三引號內容賦給變量，就是字符串

字符串還有不少方法，以後會專門有一小節詳細的講解字符串的方法。

列表（list）

對於列表，萌新可能會很陌生，你能夠暫時把它理解爲一維數組，列表的在Python中的使用次數也是至關多的，是除字符串之外必須掌握的一種數據類型。來看看列表長啥樣：

In [88]: ['MinuteSheep', 'LiMing', '123', 123]
Out[88]: ['MinuteSheep', 'LiMing', '123', 123]

能夠看到，被一對方括號括起來的數據就是列表，劉表裏面能夠又其餘數據類型，上面的列表包括：字符串和整型。固然，列表能夠包含列表，稱爲列表的嵌套：

In [89]: ['MinuteSheep', ['LiMing', 123]]
Out[89]: ['MinuteSheep', ['LiMing', 123]]

關於列表，還有好多具體的方法，這裏不一一介紹，以後也會有專門的一小節講解列表方法。

元組（tuple）

元組可能就更陌生了，元組實際上是不可變列表，列表用一隊方括號括起來，元組則用一對圓括號括起來，列表是能夠被操做的（好比增、刪、改、查），可是元組不行，元組不可被更改，來看看元組長啥樣哇：

In [90]: ('MinuteSheep','LiMing',123)
Out[90]: ('MinuteSheep', 'LiMing', 123)

字典（dict）

字典是Python的一種很是強大的數據類型，經過鍵值對的形式將數據保存下來，提升了數據增、刪、改、查的速度，一般做爲數據存儲的格式，也來看看字典長啥樣哇：

In [91]: {'name': 'MinuteSheep', 'gender' : 'male', 'age': 99}
Out[91]: {'age': 99, 'gender': 'male', 'name': 'MinuteSheep'}

能夠看到，字典是用一對花括號括起來的，而且以 'key' : 'value' 的形式存儲，一樣，字典裏面能夠包含其餘數據類型，上面的字典包括：字符串、整型。固然，字典也能夠嵌套：

In [92]: {'name' : 'MinuteSheep', 'age': {'young' : 15, 'old' : 99}}
Out[92]: {'age': {'old': 99, 'young': 15}, 'name': 'MinuteSheep'}

字典也會有專門的一節去講解它的方法。

2、Python數據運算

說完了Python的數據類型，就該數據運算了，養兵千日，用在一時嘛

算數運算

加 +

In [93]: 1+2
Out[93]: 3

減 -

In [95]: 1-2
Out[95]: -1

乘 *

In [96]: 1*2
Out[96]: 2

除 /

In [97]: 5/2
Out[97]: 2.5

取模 % （就是取餘數）

In [98]: 5%2
Out[98]: 1

取整 //

In [99]: 5//2
Out[99]: 2

冪 **

In [100]: 5**2
Out[100]: 25

賦值運算

簡單賦值 =

In [102]: a=5

In [103]: b=6

In [104]: c=a+b

In [105]: c
Out[105]: 11

加法賦值 += （b+=a，至關於b=b+a）

In [106]: a=5

In [107]: b=6

In [108]: b+=a

In [109]: b
Out[109]: 11

減法賦值 -= （b-=a，至關於b=b-a）

In [111]: a=5

In [112]: b=6

In [113]: b-=a

In [114]: b
Out[114]: 1

乘法賦值 *= （b*=a，至關於b=b*a）

In [115]: a=5

In [116]: b=6

In [117]: b*=a

In [118]: b
Out[118]: 30

除法賦值 /= （b/=a，至關於b=b/a）

In [119]: a=5

In [120]: b=6

In [121]: b/=a

In [122]: b
Out[122]: 1.2

取模賦值 %= （b%=a，至關於b=b%a）

In [123]: a=5

In [124]: b=6

In [125]: b%=a

In [126]: b
Out[126]: 1

取整賦值 //= （b//=a，至關於b=b//a）

In [127]: a=5

In [128]: b=6

In [129]: b//=a

In [130]: b
Out[130]: 1

冪賦值 **= （b**=a，至關於b=b**a）

In [131]: a=5

In [132]: b=6

In [133]: b**=a

In [134]: b
Out[134]: 7776

比較運算

測試相等 ==

In [136]: 1==1
Out[136]: True

In [137]: 1==2
Out[137]: False

不等於 !=

In [144]: 1!=1
Out[144]: False

In [145]: 1!=2
Out[145]: True

大於 >

In [146]: 1>1
Out[146]: False

In [147]: 2>1
Out[147]: True

大於等於 >=

In [149]: 1>=1
Out[149]: True

In [150]: 2>=1
Out[150]: True

小於 <

In [151]: 6<6
Out[151]: False

In [152]: 6<7
Out[152]: True

小於等於 <=

In [153]: 6<=6
Out[153]: True

In [154]: 6<=7
Out[154]: True

邏輯運算

布爾'與' and (有假爲假，全真爲真）

In [156]: True and False
Out[156]: False

In [157]: True and True
Out[157]: True

In [158]: False and False
Out[158]: False

布爾'或' or (有真爲真，全假爲假）

In [159]: True or True
Out[159]: True

In [160]: True or False
Out[160]: True

In [161]: False and False
Out[161]: False

布爾'非' not （取相反）

In [162]: not True
Out[162]: False

In [163]: not False
Out[163]: True

身份運算

判斷兩個標識符是否引用自同一個對象 is

In [167]: a=b=3

In [168]: a is b
Out[168]: True

In [169]: a=3

In [170]: b=5

In [171]: a is b
Out[171]: False

判斷兩個標識符是否引用自不一樣對象 is not

In [177]: a=3

In [178]: b=5

In [179]: a is not b
Out[179]: True

== 與 is 的區別：

看到這裏，不少小夥伴已經暈了，== 和 is 好像同樣啊，看起來同樣，實際上是不同的，來看下面的這段代碼：

In [180]: a = 600

In [181]: b = 600

In [182]: a == b
Out[182]: True

In [183]: a is b
Out[183]: False

其實啊，== 比較的是值，is比較的地址，讓咱們用 id() 這個函數查看一下變量的地址：

In [184]: id(a)
Out[184]: 2155434581648

In [185]: id(b)
Out[185]: 2155434581904

能夠看到，a和b倆個變量的值雖然相同，但地址卻不同，因此使用 == 和 is 的結果天然就不同。那咱們再來看一段代碼：

In [187]: a = 10

In [188]: b = 10

In [189]: a == b
Out[189]: True

In [190]: a is b
Out[190]: True

In [191]: id(a)
Out[191]: 1529742064

In [192]: id(b)
Out[192]: 1529742064

萌新是否是莫不着頭腦了，用600的時候 is 輸出False，用10的時候怎麼地址同樣了啊，（快回頭，有鬼~）其實啊，Python有一個叫作小整數對象池的東西，只要是[-5, 256]之間的整數都會使用同一份地址，這下萌新明白了哇。

位運算

重點說明：位運算針對的是二進制數

按位與 &

In [193]: a = 15   # 15 = 0000 1111

In [194]: b = 30   # 30 = 0001 1110

In [195]: c = a&b  # 14 = 0000 1110

In [196]: c
Out[196]: 14

按位或 |

In [193]: a = 15   # 15 = 0000 1111

In [194]: b = 30   # 30 = 0001 1110

In [197]: c = a|b  # 31 = 0001 1111

In [198]: c
Out[198]: 31

按位異或 ^

In [193]: a = 15   # 15 = 0000 1111

In [194]: b = 30   # 30 = 0001 1110

In [200]: c = a^b  # 17 = 0001 0001

In [201]: c
Out[201]: 17

按位取反 ~

In [210]: a = 60   # 60 = 0011 1100

In [211]: c = ~a  # -61 = 1100 0011

In [212]: c
Out[212]: -61

左移 <<

In [213]: a = 15   # 15 = 0000 1111

In [214]: c = a<<2 # 60 = 0011 1100

In [215]: c
Out[215]: 60

#左移後面要加位數

右移 >>

In [213]: a = 15     # 15 = 0000 1111

In [218]: c = a>>2    # 3 = 0000 0011
 
In [219]: c
Out[219]: 3


#右移後面要加位數

Python運算符優先級（從高到底依次排列）

**                 # 指數 (最高優先級)
~ + -              # 按位翻轉, 一元加號和減號 (最後兩個的方法名爲 +@ 和 -@)
* / % //           # 乘，除，取模和取整除
+ -                # 加法減法
>> <<              # 右移，左移運算符
&                  # 位 'AND'
^ |                # 位運算符
<= < > >=          # 比較運算符
<> == !=           # 等於運算符
= %= /= //= -= += *= **=    # 賦值運算符
is is not          # 身份運算符
in not in          # 成員運算符
not and or         # 邏輯運算符