Python学习手册之数据类型

 在上一篇文章中,我们介绍了 Python 的异常和文件,现在我们介绍 Python 中的数据类型。

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数据类型
None 类型
None 类型是 Python 的特殊类型,它是 NoneType 的对象类型,表示无值。该对象只有一个值 None。其它语言使用 null 来表示这个对象。
它不支持任何运算也没有任何内建方法。作为一个对象其布尔值为 False。除了和自己比较,None 和任何其他的数据类型比较永远返回 False

>>> None == True False >>> None >>> print(None) None >>> None == None True >>>

如果函数没有清楚地声明返回值,则返回 None 对象。

def func(): print("I like Python!") temp = func() print(temp)

运行结果:

>>> I like Python! None >>>

字典
字典(Dictionaries)是 Python 中一个非常有用的内置数据类型。他不像列表一样通过数字索引来访问,字典当中的元素是通过键来存取。
字典是一个映射类型,在其它语言中被称为 map。字典用 {} 来标识,使用键 : 值 (key : value) 存储,具有极快的查找速度,使用 [] 语法来访问。

sex = {"John":"F","Amy":"M","Echo":"F"} print(sex["Amy"]) print(sex["John"])

运行结果:

>>> M F >>>

访问不存在字典里的键值会导致 KeyError 异常。

msg = { "name":"John", "sex":"M", "age":10, } print(msg["name"]) print(msg["age"]) print(msg["son"])

运行结果:

>>> John 10 KeyError: 'son'
>>>

实际上字典能够存储任何类型的数据。

字典为空时的表现形式为 {}

只有不可变的对象可以用作字典的 key,不可变的对象是指那些不能更改的对象。到目前为止,我们遇到的唯一可变对象是列表和字典。可变对象做键值会触发 TypeError 异常。

msg = { ['a','b','c']:"a to c" }

运行结果:

>>>
TypeError: unhashable type: 'list'
>>>
正确使用字典非常重要,需要牢记字典的 key 必须是不可变对象。

字典方法

我们知道字典是可变对象,可以像列表一样,字典的键值存储的数值可以重新指派另外的值。

不同于列表的是,我们可以通过字典的键值存储数据,不管这个键存不存在字典里。

msg = { "name":"John", "sex":"M", "age":10, } msg[2] = "Home" msg[8] = "Job"
print(msg)

运行结果:

{'name': 'John', 'sex': 'M', 'age': 10, 2: 'Home', 8: 'Job'}

要在字典里确定一个键是否存在词典里,你可以使用 in 语法。

msg = { "name":"John", "sex":"M", "age":10, } print("name" in msg) print("job" in msg) print("age" in msg)

运行结果:

>>> True False True >>>

我们还可以通过 get 的方法从字典里取数据,就像前面用 msg[“name”] 这样的方法读取数据。与这种方法不同的是,当字典里没有该键值时 get 方法取回的值是 None,而不会触发 KeyError 异常。

msg = { "name":"John", "sex":"M", "age":10, "Job":False, } print(msg.get("name")) print(msg.get(6)) print(msg.get(123,"Not in dictionary!"))

运行结果:

>>> John None Not in dictionary! >>>
我们还可以指定 get 方法的第二个参数,当键值在字典里不存在是会返回我们指定的值。

下面代码运行结果是什么?

msg = { 1:1,2:1,3:2,4:3 } print(msg.get(2,0) + msg.get(8,3))

运行结果:

>>>
4
>>>

元组

元组 (Tuples) 跟列表很想,但是元组不能提供列表类能够提供给你的很多功能。元组的一大特征就是不可变。

元组使用圆括号来创建。

msg = ("Hello","World","!",)

你可以像访问列表一样,通过索引来访问元组。

print(msg[1])

给元组的元素重新分配值会触发 TypeError 异常。

msg[0] = "Thank"

运行结果:

>>> TypeError: 'tuple' object does not support item assignment >>>
和列表字典一样,元组也能嵌套存储。

我们也可以不用圆括号就创建元组,通过逗号分割来确定元组的分组。

msg = "Hello","World","!"
print(msg[0])

运行结果:

>>> Hello >>>

空元祖必须通过圆括号创建。

empty = ()
尽管元组不能改变,但是运行速度快于列表。

列表切片

Python 为列表提供了高级特征切片 (Slice) 操作功能,大大弱化了获取一个列表区间的操作。切片操作通过两个索引数字中间用冒号分割来完成,返回从第一个数字索引到第二个数字索引的一个新列表。

msg = [0,1,2,3,4,5,14,28,32] print(msg[2:5]) print(msg[0:1])

运行结果:

>>> [2, 3, 4] [0] >>>
range 函数操作一样,包含第一个数字索引里的值,不包含第二个数字索引的值。

如果切片的第一个数字忽略,切片操作从 0 开始,如果切片的第二个数字缺失,切片操作直到列表尾部结束。

msg = [0,1,2,3,4,5,14,28,32] print(msg[:5]) print(msg[5:])

运行结果:

>>> [0, 1, 2, 3, 4] [5, 14, 28, 32] >>>
切片操作同样可以作用于元组。

列表切片操作同样可以提供第三个参数,这一参数将被视为切片的步长 (Step) ,在默认情况下,步长大小为 1、

msg = [0,1,2,3,4,5,14,28,32] print(msg[:2]) print(msg[2:8:2])

运行结果:

>>> [0, 1] [2, 4, 14] >>>
[2:8:2] 将会取出列表从索引 2 开始直到索引 8 并且每隔 2 个取一个列表的元素。

索引操作也可以使用负数,在这种情况下,位置计数将从列表的末尾开始。

msg = [0,1,2,3,4,5,14,28,32] print(msg[1:-1])

运行结果:

>>> [1, 2, 3, 4, 5, 14, 28] >>>
如果步进使用负值,则切片操作将从后向前执行。
使用 [::-1] 切片是一种常见的方法来反转列表。

列表生成式
列表生成式即 List Comprehensions,是 Python 内置的非常强大却简单的可以用来创建列表的生成式。

# a list comprehension
cubes = [i**2 for i in range(5)] print(cubes)

运行结果:

>>> [0, 1, 4, 9, 16] >>>

列表生成式同样可以包含 if 条件判断,一遍创建一个符合一定条件的列表。

cubes = [i**2 for i in range(5) if i**2 % 2 ==0] print(cubes)

运行结果:

>>> [0, 4, 16] >>>

通过列表生成式生成一个非常大的列表会引发 MemoryError 异常。

even = [2*i for i in range(10**150)]

运行结果:

>>> MemoryError >>>
这个问题我们可以通过 迭代器 来解决这个问题,迭代器将会在下一篇文章中讲到。

字符串格式化

我们经常会输出劣势 ‘尊敬的客户,您好!您尾号xx的账户向xx公司完成xx交易,余额xx’之类的字符串,而 xxx 的内容都是根据变量变化的。
所以,需要一种简便的格式化字符串的方式。String 对象提供了一个 format 方法。

# string formatting
nums = [1,2,3] msg = "Numbers:{0} {1} {2}".format(nums[0],nums[1],nums[2]) print(msg)

运行结果:

>>> Numbers:1 2 3
>>>
每一个参数对应字符串里相应的占位符 {}。使用数字的方式不仅可以交换参数的位置,甚至可以在字符串里面换位,比如 {1} 在最前面。

字符串格式化也可以用命名参数替换。

msg = "{a},{b}".format(a=5,b=15) print(msg)

运行结果:

>>>
5,15
>>>

Python 还提供了另一种格式化的方法。这种格式化方式和 C 语言一致用 % 实现,举例如下:

s = 'Hello,%s' % 'Python'
print(s) s = 'Hi,%s,you have $%d' % ('man',100) print(s)

运行结果:

>>> Hello,Python Hi,man,you have $100
>>>

% 运算符就是用来格式化字符串的,下图是常见的占位符。

在字符串内部,%s 表示用字符串替换,%d表示用整数替换,有几个 %? 占位符,后面就跟几个变量或者值,顺序需要对应好。如果只有一个 %?,括号可以省略。

常用方法

字符串方法

Python 标准库内建一些常用的方法。
join – 用一个字符串作为分隔符连接字符串列表。
replace – 对字符串进行替换操作。
startswith – 字符串是否以另一个字符串开头。
endswith – 字符串是否以另一个字符串结束。
upperlower – 返回字符串以大写或小写的形式。
split – 切割字符串为列表。

print(",".join(["man","and","boy"])) print("Hello me".replace("me","world")) print("This is a man".startswith("This")) print("This is a woman".endswith("woman")) print("this is a boy".upper()) print("THIS IS A GIRL".lower()) print("man,and,boy".split(","))

运行结果:

man,and,boy Hello world True True THIS IS A BOY this is a girl ['man', 'and', 'boy']

数学方式
maxmin – 查找一组数里最大和最小的值。
abs – 绝对值。
round – 四舍五入
sum – 数字列表里数字的总和。

print(max(9,8,7,4,5,2,1)) print(min(1,2,3,4,0,-5)) print(abs(-41)) print(abs(32)) print(sum([100,455,78,-584]))

运行结果:

>>>
9
-5
41
32
49
>>>

列表方法
标准库提供了一些非常有用的函数,allany 函数为我们对列表进行条件判断提供了方便。函数 enumerate 也提供了另一种方式来遍历列表的方法。

nums = [14,51,48,46,11] if all([i > 6 for i in nums]):  print("All larger than 6") if any([i % 2 == 0 for i in nums]):  print("At least on is even") for v in enumerate(nums):  print(v)

运行结果:

>>> All larger than 6 At least on is even (0, 14) (1, 51) (2, 48) (3, 46) (4, 11) >>>

 

 

“今年的我们已与去年不同,我们的爱人亦是如此,如果变化中的我们依旧爱着那个变了的另一半,那是幸运所致。”    

                                      — 毛姆(英国小说家/故事圣手)