第二章 基本数据类型

⭐本专栏旨在对Python的基础语法进行详解，精炼地总结语法中的重点，详解难点，面向零基础及入门的学习者，通过专栏的学习可以熟练掌握python编程，同时为后续的数据分析，机器学习及深度学习的代码能力打下坚实的基础。

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第一部分 数字类型

1.1 数字类型的组成

1.1.1 整数——不同进制的转换

• 默认输入十进制
• 二进制0b、八进制0o、十六进制0x

16 == 0b10000 == 0o20 == 0x10

True

• 十进制与其他进制的转换

a = bin(16)   # 转二进制
b = oct(16)   # 转八进制
c = hex(16)   # 转十六进制
print(a, b, c)

0b10000 0o20 0x10

注意：上述转换后结果为字符串类型，因此如果进行相等比较的话，输出的是False结果

a == b == c

False

type(a)

str

• 其他进制转十进制

d = int(a, 2)      # 二进制转十进制
e = int(b, 8)      # 八进制转十进制
f = int(c, 16)     # 十六进制转十进制
print(d, e, f)

16 16 16

1.1.2 浮点数——不确定性

• 不确定小数问题

(0.1+0.2) == 0.3

False

0.1+0.2

0.30000000000000004

计算机采用二进制小数来表示浮点数的小数部分

• 原因：部分小数不能用二进制小数完全表示

  二进制                  十进制
  

  0.00011001100110011001 0.09999942779541016
  0.0011001100110011 0.1999969482421875
  0.01001100110011001 0.29999542236328125
  0.01100110011001101 0.40000152587890625
  0.1 === $1*2^{-1}$ === 0.5

• 通常情况下不会影响计算精度

0.1 + 0.7

0.7999999999999999

• 四舍五入获得精确解
• 可以采用四舍五入的方式解决：round(parameter, 保留小数位数)

a = 3*0.1
print(a)

0.30000000000000004

b = round(a, 1)
print(b)
b == 0.3

0.3



True

1.1.3 复数——a+bj

• 大写J或小写j均可

3+4j
2+5J

(2+5j)

• 虚部系数为1时，需要显式写出

2+1j

1.2 数字运算操作符（a 操作符 b）

• 加减乘除运算   +  -  /  *

(1+3-4*2)/5

-0.8

• 取反  -

x = 1
-x

-1

• 乘方运算  **

2**3

8

• 整数商//  和  模运算%

13//5    # 整数商    x/y 向下取整数

2

13 % 5   # 模运算    余数 13=2*5+3

几点说明

• 整数与浮点数运算结果是浮点数
• 除法运算的结果是浮点数

1+1.5

2.5

2/5

0.4

8/4

2.0

1.3 数字运算操作函数  function(x, …)

• 求绝对值 abs()

abs(-5)

5

abs(3+4j)  # 对复数a+bj 执行的是求模运算(a^2+b^2)^0.5

5.0

• 幂次方 pow(x,n)
• 幂次方取模 pow(x,n,m)

pow(2, 5)  # pow(x,n) x的n次方  等价于x**n

32

pow(2, 5, 3) # 2^5 % 3  更快速

2

• 四舍五入 round(x,n)

a = 1.618
print(round(a))      # 默认四舍五入为整数

2

print(round(a, 2))   # 参数2表示四舍五入后保留2位小数

1.62

print(round(a, 5))   # 位数不足，无需补齐

1.618

• 整数商和模运算 divmod(x,y)

等价于返回二元元组（x//y,x % y）

divmod(13, 5)   # 较（x//y,x % y）更快，只执行了一次x/y

(2, 3)

• 序列最大/最小值 max( )  min( )

max(3, 2, 3, 6, 9, 4, 5)

9

a = [3, 2, 3, 6, 9, 4, 5]
print("max:", max(a))
print("min:", min(a))

max: 9
min: 2

• 求和sum(x)

注意：sum里面需要填入一个序列数据

sum((1, 2, 3, 4, 5))

15

• 借助科学计算库 math\scipy\numpy

import math   # 导入库
print(math.exp(1))   # 指数运算 e^x
print(math.log2(2))  # 对数运算
print(math.sqrt(4))  # 开平方运算  等价于4^0.5

2.718281828459045
1.0
2.0

import numpy as np
a = [1, 2, 3, 4, 5]
print(np.mean(a))    # 求均值
print(np.median(a))  # 求中位数
print(np.std(a))     # 求标准差

3.0
3.0
1.4142135623730951

第二部分 字符串类型

2.1 字符串的表达

• 用""或’'括起来的任意字符

print("Python")
print('Python')

Python
Python

• 字符串中有双引号或单引号的情况

双中有单

print("I'm 18 years old")

I'm 18 years old

单中有双

print('"Python" is good')

"Python" is good

双中有双，单中有单——转义符  \

# print(""Python" is good")
print("\"Python\" is good")  # \ 字符

"Python" is good

转义符可以用来换行继续输入

s = "py\
thon"                    
print(s)

python

2.2 字符串的性质

2.2.1 字符串的索引

s = "My name is Peppa Pig"

变量名[位置编号]

• 正向索引——从零开始递增
• 位置编号不能超过字符串的长度
• 空格也是一个位置

print(s[0])   
print(s[2])
print(s[5])

M
 
m

s = "My name is Peppa Pig"

• 反向索引——从-1开始递减

print(s[-1])
print(s[-3])
print(s[-5])

g
P
a

索引只能获得一个字符，如何获得多个字符？

2.2.2 字符串的切片

变量名[开始位置：结束位置：切片间隔]

• 切片间隔如不设置默认为1，可省略
• 切片范围不包含结束位置（前闭后开）

s = "Python"
print(s[0:3:1])

Pyt

print(s[0:3])

Pyt

print(s[0:3:2])

Pt

• 起始位置是0 可以省略
• 结束位置省略，代表可以取到最后一个字符
• 可以使用反向索引

s = "Python"
print(s[0:6])

Python

print(s[:6])

Python

print(s[:])

Python

print(s[-6:])

Python

反向切片

• 起始位置是-1也可以省略
• 结束位置省略，代表可以取到第一个字符
• 关键点在于-1，代表前一个位置比后一个位置大-1

s = "123456789"
print(s[-1:-10:-1])

987654321

print(s[:-10:-1])

987654321

print(s[::-1])

987654321

2.3 字符串操作符

2.3.1 字符串的拼接

• 字符串1+字符串2

a = "I love "
b = "my wife "
a+b        

'I love my wife '

2.3.2 字符串的成倍复制

• 字符串 * n   n * 字符串

c = a+b
print(c*3)
print(3*c)

I love my wife I love my wife I love my wife 
I love my wife I love my wife I love my wife 

2.2.3 成员运算

• 子集in全集   任何一个连续的切片都是原字符串的子集

folk_singers = "Peter, Paul and Mary"    
"Peter" in folk_singers

True

"PPM" in folk_singers

False

• 遍历字符串字符   for 字符 in 字符串

for s in "Python":
    print(s)

P
y
t
h
o
n

2.4 字符串处理函数

2.4.1 字符串的长度

• 所含字符的个数

s = "python"
len(s)

6

2.4.2 字符编码

将中文字库，英文字母、数字、特殊字符等转化成计算机可识别的二进制数

• 每个单一字符对应一个唯一的互不重复的二进制编码
• Python 中使用的是Unicode编码

将字符转化为Unicode码——ord(字符)

print(ord("1"))
print(ord("a"))
print(ord("*"))
print(ord("中"))
print(ord("国"))

49
97
42
20013
22269

将Unicode码转化为字符——chr(Unicode码)

print(chr(1010))
print(chr(10000))
print(chr(12345))
print(chr(23456))

ϲ
✐
〹
宠

2.5 字符串的处理方法

2.5.1 字符串的分割——字符串.split(分割字符)

• 返回一个列表
• 原字符串不变

上述特性适合以下所有字符串处理方法

languages = "Python C C++ Java PHP R"
languages_list = languages.split(" ")#括号里的参数就是我们希望对目标字符串进行分割的标记
print(languages_list)
print(languages)

['Python', 'C', 'C++', 'Java', 'PHP', 'R']
Python C C++ Java PHP R

2.5.2 字符串的聚合——“聚合字符”.join(可迭代数据类型)

• 可迭代类型 如：字符串、列表

s = "12345"
s_join = ",".join(s) #把可迭代的对象每一个都取出来，相邻两个之间加上聚合字符
s_join

'1,2,3,4,5'

• 序列类型的元素必须是字符类型

# s = [1, 2, 3, 4, 5] 无法使用聚合
s = ["1", "2", "3", "4", "5"]
"*".join(s) 

'1*2*3*4*5'

3.5.3 删除两端特定字符——字符串.strip(删除字符)

• strip从两侧开始搜索，遇到指定字符执行删除，遇到非指定字符，搜索停止
• 类似的还有左删除lstrip和右删除rstrip

s = "      I have many blanks     "
print(s.strip(" "))                        #从两端进行搜索，遇到指定字符后删除空格，然后停止
print(s.lstrip(" "))
print(s.rstrip(" "))
print(s)

I have many blanks
I have many blanks     
      I have many blanks
      I have many blanks     

3.5.4 字符串的替换——字符串.replace(“被替换”，“替换成”)

s = "Python is coming"
s1 = s.replace("Python","Py")
print(s1)

Py is coming

3.5.5 字符串统计——字符串.count(“待统计字符串”)

s = "Python is an excellent language"
print("an:", s.count("an"))
print("e:", s.count("e"))

an: 2
e: 4

3.3.6 字符串字母大小写

• 字符串.upper() 字母全部大写

s = "Python"
s.upper()

'PYTHON'

• 字符串.lower() 字母全部小写

print(s.lower())
print(s)

python
Python

• 字符串.title()首字母大写

s.title()

'Python'

第三部分 布尔类型 TRUE or False

3.1 逻辑运算的结果

a = 10
print(a > 8)
print(a == 12)
print(a < 5)

True
False
False

• any() 数据有一个是非零就为True
• all() 数据有一个是零就为False （元素都是非零的）

print(any([False,1,0,None]))   # 0 False None 都是无
print(all([False,1,0,None]))

True
False

3.2 指示条件

n = 2800
while True:
    m = eval(input("请输入一个正整数："))
    if m == n:
        print("正确")
        break
    elif m > n:
        print("太大了")
    else:
        print("太小了")  

请输入一个正整数：280
太小了
请输入一个正整数：2800
正确

3.3 作为numpy数组的掩码

import numpy as np
x = np.array([[1, 3, 2, 5, 7]])   # 定义 numpy数组
print(x > 3)
x[x > 3]

[[False False False  True  True]]

array([5, 7])

第四部分 类型判别及类型转换

4.1 类型判别

• type(变量)

age = 20
name = "Ada"
print(type(age))
print(type(name))

<class 'int'>
<class 'str'>

• isinstance(变量,预判类型) 承认继承
• 变量类型是预判类型的子类型，则为真，否则为假

print(isinstance(age, int))        # 承认继承 这里的int就相当于是一个类

True

print(isinstance(age, object))
print(isinstance(name, object))    # object 是所有类的老祖宗

True
True

• 字符串检查方法

字符串.isdigit()字符是否只有数字组成

age = "20"
name = "Ada"

age.isdigit()

True

name.isdigit()

False

字符串.isalpha()字符是否只有字母组成

name.isalpha()

True

age.isalpha()

False

字符串.isalnum()字符是否只有数字和字母组成

"Ada20".isalnum()    # 比如可用于判断用户名是否合法

True

4.2 类型转换

• 数字类型转字符串  str(数字类型)

age = 20
print("My age is "+str(age))

My age is 20

• 仅有数字组成的字符串转数字  int()  float()  eval()

s1 = "20"
s2 = "10.1"

int(s1)     # 仅整型
# int(s2) 会错误

20

float(s1)

20.0

float(s2)

10.1

eval(s1)

20

eval(s2)

10.1