2.3 數據類型

Python提供了多種不同的數據類型來處理數據。之所以提供不同的數據類型，是基于如下兩方面的考慮。

1.存儲空間的角度

例如，在圖2-2中，如果將空間統一劃分為如圖2-2（a）所示的較小單位，雖然能夠存儲更多數據，但是較小的空間不能存儲較大的數據。如果將所有空間都劃分為如圖2-2（b）所示的較大單位，雖然能夠存儲較大的數據，但存儲的數據量會變得很少。如果將空間劃分為如圖2-2（c）所示的大小不一的單位，那么既能夠存儲大小不等的數據，又有足夠多的空間單元來存儲數據。

這和我們在生活中使用大小不一的盒子來存儲物品的道理是一樣的。

2.不同運算的需求

在數據處理過程中，針對不同數據類型會有不同的需求。例如，圖2-3中的兩個數字“5”和“3”：

● 當它們是字符時，我們希望將它們連接起來，得到“53”。

● 當它們是數值時，我們希望計算它們的和，得到“8”。

不同的數據類型，決定了我們想要得到的結果。這和我們在生活中使用不同的廚具來處理不同食材的道理是一樣的。

2.3.1 基礎類型

本節將介紹整型、浮點型、布爾型、字符串這幾種數據類型。

1.整型

整型就是數學中的整數，如9、666、-3等。直接使用：

完成定義即可。例如：

上述程序定義了一個整型變量price，其值為108。

2.浮點型

浮點型就是小數，即帶有小數點的數字，如3.14、2.718281828459、0.618等。例如：

上述程序定義了一個浮點數price，其值為99.99。

3.布爾型

由于布爾（George Boole，1815-1864）在邏輯運算領域做出了特殊貢獻，因此常將邏輯運算（Logical Operators）稱為布爾運算，將其結果稱為布爾值。邏輯運算通常用來測試真假值，其結果要么是“真”，要么是“假”。也就是說，布爾型的數據僅包含“True”和“False”兩個數據。

例如，邏輯表達式：

的結果為“True”。

邏輯表達式：

的結果為“False”。

4.字符串

字符串表示一串文本內容，在定義時通常使用“雙引號”或“單引號”來完成。例如：

上述程序中，分別定義了字符串a和字符串b，字符串c是將字符串a和字符串b連接的結果，得到的是“李立宗Python課程”。最后將c輸出，輸出的是字符串c的內容。

2.3.2 列表

列表（List）是數據的集合，可以將用到的一組數據集中存儲在一個列表中。例如，需要存儲100個成績數據時，不需要單獨定義100個整型變量，而是定義一個列表，將所有成績都存放在這個列表中即可。

1.定義

在定義列表時，使用中括號將所有值括起來，并將不同的值使用逗號分隔開。

【例2.2】列表的定義及輸出。

本例定義了兩個列表，分別是列表a和列表b，并將它們輸出。

上述程序輸出結果為

2.訪問

可以使用索引來訪問列表內的元素，索引表示的是位置信息。可以使用正索引和負索引兩種不同形式來訪問列表內的元素。索引信息示意圖如圖2-4所示。

【例2.3】使用索引訪問列表元素。

上述程序輸出結果為

Python提供了使用冒號“：”實現切片功能，其一般語法格式為

需要注意的是，上述形式表示的區間是左閉右開的。也就是說，冒號指定的切片區間包含起始索引對應的元素，不包含終止索引對應的元素。例如，有列表“a=[5，8，7，3，9，6，1，0，2]”，則“a[2:6]”表示的是a[2]、a[3]、a[4]、a[5]四個元素，分別是列表a中的7、3、9、6，不包含“a[6]”對應的元素“1”。

在必要時，可以使用“步長”來表示在索引元素時使用的步長，其語法格式為

例如，“a[2:9:2]”表示步長為2，表示的值為a[2]、a[4]、a[6]、a[8]四個元素。

除此之外，起始索引、終止索引都可以根據需要省略。

● 如果想從第0個元素開始索引，那么可以將起始索引省略，僅僅用一個終止索引，如“a[：6]”與“a[0:6]”是一致的。此時，相當于省略了開始索引0。

● 如果想索引到最后一個元素，那么可以將終止索引省略，僅僅用一個起始索引，如“a[6：]”表示的是從第7個元素開始索引直到最后一個元素。此時，相當于省略了終止索引位置上的列表長度值（結束位置索引加1的結果）。

【例2.4】使用切片訪問列表元素。

上述程序輸出結果為

3.添加

可以使用函數append向列表的末尾添加元素。例如，使用“a.append（666）”可將數值666添加到列表a的末尾。

【例2.5】使用函數append向列表內添加元素。

上述程序輸出結果為

4.刪除

使用del可以刪除列表內指定索引對應的元素。例如，使用“del a[2]”會將列表a內索引2對應的元素刪除。

【例2.6】使用del刪除列表元素。

上述程序輸出結果為

2.3.3 元組

元組（Tuple）在使用上與列表類似，使用圓括號將其中的元素括起來，各元素間使用逗號分隔。需要特別注意的是，元組元素是不能改變的。

【例2.7】使用切片訪問元組元素。

上述程序中的“＃”是注釋標記，該標記后面的內容是注釋內容，不會被Python執行。如果去掉注釋，嘗試執行“a[2]=666”，那么程序會報錯。上述程輸出結果為

Python提供了很多處理列表、元組的方法，下面通過【例2.8】來進行簡單說明。

【例2.8】數據處理。

上述程序輸出結果為

上述程序中，各個語句含義如下。

● c=a+b：表示將元組a和元組b連接到一起，并賦值給c。

● l=len（c）：函數len用來計算參數c的長度。

● d=a＊3：元組的乘號“＊”運算，表示將元組迭代指定的次數，該語句表示將元組a迭代3次。

上述運算，同樣適用于列表。

2.3.4 字典

列表只能存儲單一的信息。例如，在存儲一組成績時，列表只能存儲成績，不能同時存儲成績及對應人名。要想使用列表同時存儲人名、成績，必須構建兩個列表，并確定兩個列表間的對應關系。很顯然這樣做的效率不高，而且容易出錯。

字典（Dict）是相關數據對的一個集合，這個數據對通常被稱為鍵值對。它和日常生活中使用的字典類似，能夠輕松地通過字（鍵，key），找到對應的解釋說明（值，value）。它能夠同時存儲成績及對應的人名，并能夠通過人名（鍵）查找到對應的成績（值）。字典示例如表2-1所示。

1.使用基礎

在創建字典時，鍵和值之間使用冒號分隔，相鄰的兩個鍵值對之間使用逗號分隔，所有元素放在“{}”中。例如，“a={"李立宗"：66，"劉能"：88，"趙四"：99}”語句創建了一個字典a。

與列表、元組等不同的是，在引用時字典中的元素時不再使用索引，而是使用鍵。例如，通過“a["李立宗"]”可以獲取字典a中的鍵李立宗對應的值66。

【例2.9】字典使用基礎。

上述程序輸出結果為

2.改增刪

改增刪（修改、增加、刪除）是在數據處理中最常用的操作，在字典中執行上述操作的方式如下：

● 修改：針對已經存在的鍵，使用“字典名[鍵]=新值”的語法形式完成鍵值對的刪除。例如，“a["李立宗"]=90”語句會將字典中鍵李立宗對應的值修改為90。

● 增加：使用“字典名[鍵]=值”的語法形式完成。例如，執行“a[‘小明’]=100”語句可向字典a中新增一個鍵值對“小明：100”。

● 刪除：使用“del字典名[鍵]”語法形式完成鍵值對的刪除。例如，執行“del a['李立宗']”語句將會刪除字典a中鍵李立宗對應的鍵值對。

【例2.10】字典的數據處理。

上述程序輸出結果為