Python 基础数据类型补充以及编码

一. 基础数据类型补充内容

1.1 字符串

字符串咱们之前已经讲了一些非常重要的方法，剩下还有一些方法虽然不是那么重要，但是也算是比较常用，在此给大家在补充一些，需要大家尽量记住。

# capitalize,swapcase,title
name = "hello woRld XiaoXiao"
print(name.capitalize())  # 首字母大写
print(name.swapcase())  # 大小写翻转
msg = 'this is shenzhen'
print(msg.title())  # 每个单词的首字母大写

# 内同居中，总长度，空白处填充
a1 = "  how are you!"
ret2 = a1.center(20, "*")
print(ret2)

# 寻找字符串中的元素是否存在
str4 = "you are don't is lea!"
ret3 = str4.find("don't", 0, 13)
print(ret3)  # 返回的找到的元素的索引，如果找不到返回-1


ret4 = str4.index("don't", 0, 13)
print(ret4)  # 返回的找到的元素的索引，找不到报错。

1.2 元组

python中元组有一个特性，元组中如果只含有一个元素且没有逗号，则该元组不是元组，与该元素数据类型一致，如果有逗号，那么它是元组。

tu = (8)
print(tu, type(tu))  # 8 <class 'int'>

tu1 = ('yuchuan')
print(tu1, type(tu1))  # 'yuchuan' <class 'str'>

tu2 = ([1, 2, 3])
print(tu2, type(tu2))  # [1, 2, 3] <class 'list'>

tu = (1,)
print(tu, type(tu))  # (1,) <class 'tuple'>

tu1 = ('yuchuanduan',)
print(tu1, type(tu1))  # ('yuchuanduan',) <class 'tuple'>

tu2 = ([1, 2, 3],)
print(tu2, type(tu2))  # ([1, 2, 3],) <class 'tuple'>

 结果

/home/yuchuan/YuchuanData/PythonData/PythonProject/venv/bin/python /home/yuchuan/YuchuanData/PythonData/PythonProject/python_fuction.py
8 <class 'int'>
yuchuan <class 'str'>
[1, 2, 3] <class 'list'>
(1,) <class 'tuple'>
('yuchuanduan',) <class 'tuple'>
([1, 2, 3],) <class 'tuple'>

Process finished with exit code 0

元组也有一些其他的方法：

index：通过元素找索引（可切片），找到第一个元素就返回，找不到该元素即报错。

tu = ('皇帝', [1, 2, 3, 8, ], 'lao', '嫦娥')
print(tu.index('皇帝'))

print(tu.index('皇后'))

结果：

/home/yuchuan/YuchuanData/PythonData/PythonProject/venv/bin/python /home/yuchuan/YuchuanData/PythonData/PythonProject/python_fuction.py
Traceback (most recent call last):
0
  File "/home/yuchuan/YuchuanData/PythonData/PythonProject/python_fuction.py", line 55, in <module>
    print(tu.index('皇后'))
ValueError: tuple.index(x): x not in tuple

Process finished with exit code 1

count: 获取某元素在列表中出现的次数

tu = ("于传段", "于传段", "于传段", "于传段", "丽丽", "华华",)
print(tu.count("于传段"))  # 4

1.3 列表

列表的其他操作方法：

count（数）（方法统计某个元素在列表中出现的次数）。

str1 = ["q", "w", "q", "q", "q", "r", "t", "y"]
print(str1.count("q"))  # 4

index（方法用于从列表中找出某个值第一个匹配项的索引位置）

str1 = ["q", "w", "r", "t", "y"]
print(str1.index("t"))

print(str1.index("p"))

结果

/home/yuchuan/YuchuanData/PythonData/PythonProject/venv/bin/python /home/yuchuan/YuchuanData/PythonData/PythonProject/python_fuction.py
0
Traceback (most recent call last):
  File "/home/yuchuan/YuchuanData/PythonData/PythonProject/python_fuction.py", line 69, in <module>
    print(str1.index("p"))
ValueError: 'p' is not in list

Process finished with exit code 1

使用index的方法找列表的元素，如果有，返回元素的索引位置，如果没有则会报错。

 sort （方法用于在原位置对列表进行排序）。

 reverse （方法将列表中的元素反向存放）。

list1 = [2, 1, 3, 4, 5, 8, 42, 11]

list1.sort()  # 他没有返回值，所以只能打印a
print(list1)

list1.reverse()  # 他也没有返回值，所以只能打印a
print(list1)

结果

/home/yuchuan/YuchuanData/PythonData/PythonProject/venv/bin/python /home/yuchuan/YuchuanData/PythonData/PythonProject/python_fuction.py
[1, 2, 3, 4, 5, 8, 11, 42]
[42, 11, 8, 5, 4, 3, 2, 1]

Process finished with exit code 0

列表也可以相加与整数相乘

list1 = [1, 2, 3, 5, 6, 8, 9]
list2 = [4, 5, 6, 8, 7]

print(list1 + list2)
print(list1 * 3)

结果

/home/yuchuan/YuchuanData/PythonData/PythonProject/venv/bin/python /home/yuchuan/YuchuanData/PythonData/PythonProject/python_fuction.py
[1, 2, 3, 5, 6, 8, 9, 4, 5, 6, 8, 7]
[1, 2, 3, 5, 6, 8, 9, 1, 2, 3, 5, 6, 8, 9, 1, 2, 3, 5, 6, 8, 9]

Process finished with exit code 0

循环列表，改变列表大小的问题

先不着急，说这个问题，先做一道小题：

有列表l1, l1 = [11, 22, 33, 44, 55]，请把索引为奇数对应的元素删除（不能一个一个删除，此l1只是举个例子，里面的元素不定）。

有人说这个还不简单么？我循环列表，然后进行判断，只要他的索引为奇数，我就删除。OK，你可以照着这个思路去做。

那么根据题意，这个题最终的结果应该是：l1 = [11, 33, 55],但是你得到的结果却是： l1 = [11, 33, 44] 为什么不对呢？？？

用这个进行举例：当你循环到22时，你将列表中的22删除了，但是你带来的影响是：33,44,55都会往前进一位，他们的索引由原来的2,3,4变成了1,2,3 所以你在往下进行循环时，就会发现，额........完全不对了。

那这个怎么解决呢？有三种解决方式：

直接删除

list1 = [1, 2, 3, 5, 6, 8, 9]
index = 0
for i in list1:
    if index % 2 != 0:
        list1.remove(i)
    index += 1
print(list1)

结果

/home/yuchuan/YuchuanData/PythonData/PythonProject/venv/bin/python /home/yuchuan/YuchuanData/PythonData/PythonProject/python_fuction.py
[1, 3, 5, 8, 9]

Process finished with exit code 0

倒叙删除

list1 = [1, 2, 3, 5, 6, 8, 9]
index = 0
for i in list1[::-1]:
    if index % 2 != 0:
        list1.remove(i)
    index += 1
print(list1)

结果

/home/yuchuan/YuchuanData/PythonData/PythonProject/venv/bin/python /home/yuchuan/YuchuanData/PythonData/PythonProject/python_fuction.py
[1, 3, 6, 9]

Process finished with exit code 0

所以，我们要总结一下：

在循环一个列表时的过程中，如果你要改变列表的大小（增加值，或者删除值），那么结果很可能会出错或者报错。

1.4 dict

首先是字典的增删改查有几个方法需要给大家讲解一下：

# popitem 3.5版本之前，popitem为随机删除，3.6之后为删除最后一个，有返回值
dic = {'name': '于传', 'age': 28}
ret = dic.popitem()
print(ret, dic)

# update
dic = {'name': '华英', 'age': 18}
dic.update(sex='女', height=165)
print(dic)

dic = {'name': '华英', 'age': 18}
dic.update([(1, 'a'), (2, 'b'), (3, 'c'), (4, 'd')])
print(dic)

dic1 = {"name": "lili", "age": 19, "sex": "male"}
dic2 = {"name": "xiaoqiaoying", "weight": 55}
dic1.update(dic2)
print(dic1)
print(dic2)

# 字典增删改查的补充

结果

/home/yuchuan/YuchuanData/PythonData/PythonProject/venv/bin/python /home/yuchuan/YuchuanData/PythonData/PythonProject/python_fuction.py
('age', 28) {'name': '于传'}
{'name': '华英', 'age': 18, 'sex': '女', 'height': 165}
{'name': '华英', 'age': 18, 1: 'a', 2: 'b', 3: 'c', 4: 'd'}
{'name': 'xiaoqiaoying', 'age': 19, 'sex': 'male', 'weight': 55}
{'name': 'xiaoqiaoying', 'weight': 55}

Process finished with exit code 0

fromkeys：创建一个字典：字典的所有键来自一个可迭代对象，字典的值使用同一个值。

dic = dict.fromkeys('hello', '于传')
print(dic)

dic = dict.fromkeys([1, 2, 3, 4, 5], '华英')
print(dic)

# 这里有一个坑，就是如果通过fromkeys得到的字典的值为可变的数据类型，那么你的小心了。
dic = dict.fromkeys([1, 2, 3], [])
dic[1].append(666)
print(id(dic[1]), id(dic[2]), id(dic[3]))
print(dic)

结果

/home/yuchuan/YuchuanData/PythonData/PythonProject/venv/bin/python /home/yuchuan/YuchuanData/PythonData/PythonProject/python_fuction.py
{'h': '于传', 'e': '于传', 'l': '于传', 'o': '于传'}
{1: '华英', 2: '华英', 3: '华英', 4: '华英', 5: '华英'}
140313081891656 140313081891656 140313081891656
{1: [666], 2: [666], 3: [666]}

Process finished with exit code 0

循环字典，改变字典大小的问题

来，先来研究一个小题，有如下字典：

dic = {'k1':'于传','k2':'华英','k3': '肖肖', 'age': 18} 请将字典中所有键带k元素的键值对删除。那么拿到这个题，有人说我一个一个删除，这是不行的，因为这个字典只是举个例子，里面的元素不确定，所以你要怎么样？你要遍历所有的键，符合的删除，对吧？ 嗯，终于上套了，哦不，上道了，请开始你的表演。

dic = {'k1': '于传', 'k2': '华英', 'k3': '肖肖', 'age': 18}
for item in dic:
    if 'k' in item:
        del dic[item]
print(dic)

结果

/home/yuchuan/YuchuanData/PythonData/PythonProject/venv/bin/python /home/yuchuan/YuchuanData/PythonData/PythonProject/python_fuction.py
Traceback (most recent call last):
  File "/home/yuchuan/YuchuanData/PythonData/PythonProject/python_fuction.py", line 149, in <module>
    for item in dic:
RuntimeError: dictionary changed size during iteration

Process finished with exit code 1

翻译过来是：字典在循环迭代时，改变了大小。

这是什么意思？ 他的意思很简单，你的字典在循环时，不要改变字典的大小，只要改变大小，就会报错！那么怎么解决？？?

所以说，他和列表差不多，只不过比列表更暴力一些，对其进行总结就是：

在循环一个字典的过程中，不要改变字典的大小（增，删字典的元素），这样会直接报错。

• python基础数据类型所有数据最全面详细的方法汇总

二. 数据类型间的转换问题

咱们现在学过的数据类型有：int bool str list tuple dict set ，这些数据类型之间都存在着相互转换的问题，有些转换是非常重要的，那么有些转换则基本不用，那么接下来我们学习一下比较重要的数据的转换问题。

int bool  str 三者转换

# int ---> bool
i = 1000
print(bool(i))  # True  # 非零即True
i1 = 0
print(bool(i1))  # False 零即False

# bool ---> int
t = True
print(int(t))  # 1  True --> 1
t = False
print(int(t))  # 0  False --> 0

# int ---> str
i1 = 200
print(str(i1))  # '200'

# str ---> int  # 全部由数字组成的字符串才可以转化成数字
s1 = '80'
print(int(s1))  # 80

# str ---> bool
s1 = '于传'
s2 = ''
print(bool(s1))  # True 非空即True
print(bool(s2))  # False
# bool ---> str
t1 = True
print(str(True))  # 'True'

结果

/home/yuchuan/YuchuanData/PythonData/PythonProject/venv/bin/python /home/yuchuan/YuchuanData/PythonData/PythonProject/python_fuction.py
True
False
1
0
200
80
True
False
True

Process finished with exit code 0

str list 两者转换

# str ---> list
s1 = '华英 于传 肖肖'
print(s1.split())

# list ---> str  # 前提 list 里面所有的元素必须是字符串类型才可以
l1 = ['于传', '华英', '肖肖']
print(' '.join(l1))

结果

/home/yuchuan/YuchuanData/PythonData/PythonProject/venv/bin/python /home/yuchuan/YuchuanData/PythonData/PythonProject/python_fuction.py
['华英', '于传', '肖肖']
于传 华英 肖肖

Process finished with exit code 0

list set 两者转换

# list ---> set
lst1 = [1, 2, 3, 4, 5, 7, 8, 9]
print(set(lst1))

# set ---> list
set1 = {1, 2, 3, 3, 66, 53, 87}
print(list(set1))

结果

/home/yuchuan/YuchuanData/PythonData/PythonProject/venv/bin/python /home/yuchuan/YuchuanData/PythonData/PythonProject/python_fuction.py
{1, 2, 3, 4, 5, 7, 8, 9}
[1, 2, 3, 66, 53, 87]

Process finished with exit code 0

str bytes 两者转换

# str ---> bytes
s1 = '于传'
print(s1.encode('utf-8'))

# bytes ---> str
b = b'\xe4\xba\x8e\xe4\xbc\xa0'
print(b.decode('utf-8'))

结果

/home/yuchuan/YuchuanData/PythonData/PythonProject/venv/bin/python /home/yuchuan/YuchuanData/PythonData/PythonProject/python_fuction.py
b'\xe4\xba\x8e\xe4\xbc\xa0'
于传

Process finished with exit code 0

所有数据都可以转化成bool值

转化成bool值为False的数据类型有：
'', 
0, 
(), 
{}, 
[], 
set(), 
None

剩下的一些数据类型也可以互相转化，在这里我就不一一介绍了。

三.基础数据类型的总结

按存储空间的占用分（从低到高）

数字
字符串
集合：无序，即无序则无存索引相关信息
元组：有序，需要存索引相关信息，不可变
列表：有序，需要存索引相关信息，可变，需要处理数据的增删改
字典：有序，需要存key与value映射的相关信息，可变，需要处理数据的增删改（3.6之后有序）

按存值个数区分

按可变不可变区分

按访问顺序区分

四. 编码的进阶

前两天咱们已经讲了编码，我相信大家对编码有一定的了解了，那么，咱们先回顾一下：

首先来说，编码即是密码本，编码记录的就是二进制与文字之间的对应关系，现存的编码本有：

ASCII码：包含英文字母，数字，特殊字符与01010101对应关系。

　　a  01000001  一个字符一个字节表示。

GBK：只包含本国文字（以及英文字母，数字，特殊字符）与0101010对应关系。

　　a  01000001  ascii码中的字符：一个字符一个字节表示。

　　中 01001001 01000010  中文：一个字符两个字节表示。

 Unicode：包含全世界所有的文字与二进制0101001的对应关系。

　　a  01000001 01000010 01000011 00000001        

　　b  01000001 01000010 01100011 00000001        

　　中 01001001 01000010 01100011 00000001

UTF-8:包含全世界所有的文字与二进制0101001的对应关系（最少用8位一个字节表示一个字符）。

　    a   01000001  ascii码中的字符：一个字符一个字节表示。

　　To 01000001 01000010   (欧洲文字：葡萄牙，西班牙等)一个字符两个字节表示。

　　中  01001001 01000010 01100011  亚洲文字；一个字符三个字节表示。

 简单回顾完编码之后，再给大家普及一些知识点：

　　1. 在计算机内存中，统一使用Unicode编码，当需要将数据保存到硬盘或者需要网络传输的时候，就转换为非Unicode编码比如：UTF-8编码。

　　其实这个不用深入理解，他就是规定，举个例子：用文件编辑器（word，wps,等）编辑文件的时候，从文件将你的数据（此时你的数据是非Unicode（可能是UTF-8，也可能是gbk，这个编码取决于你的编辑器设置））字符被转换为Unicode字符读到内存里，进行相应的编辑，编辑完成后，保存的时候再把Unicode转换为非Unicode（UTF-8，GBK 等）保存到文件。

2. 不同编码之间，不能直接互相识别。

　　比如你的一个数据：‘老板没毛病’是以utf-8的编码方式编码并发送给一个朋友，那么你发送的肯定是通过utf-8的编码转化成的二进制01010101，那么你的朋友接收到你发的这个数据，他如果想查看这个数据必须将01010101转化成汉字，才可以查看，那么此时那也必须通过utf-8编码反转回去，如果要是通过gbk编码反转，那么这个内容可能会出现乱码或者报错。

那么了解完这两点之后，咱们开始进入编码进阶的最重要的内容。

前提条件：python3x版本（python2x版本与这个不同）。

主要用途：数据的存储或者传输。

刚才咱们也说过了，在计算机内存中，统一使用Unicode编码，当需要将数据保存到硬盘或者需要网络传输的时候，就转换为非Unicode编码比如：UTF-8编码。

咱们就以网络传输为例：

　　好那么接下来咱们继续讨论，首先先声明一个知识点就是这里所说的'数据'，这个数据，其实准确的说是以字符串(特殊的字符串)类型的数据。那么有同学就会问到，python中的数据类型很多，int bool list dict str等等，如果我想将一个列表数据通过网络传输给小明同学，不行么？ 确切的说不行，你必须将这个列表转化成一个特殊的字符串类型，然后才可以传输出去，数据的存储也是如此。

　　那么你就清楚一些了，你想通过存储或者网络传输的数据是一个特殊的字符串类型，那么我就直接将这个字符串传出去不就行了么？比如我这有一个数据：'今晚10点吃鸡，大吉大利' 这不就是字符串类型么？我直接将这个数据通过网络发送给小明不就可以了么？不行。这里你还没有看清一个问题，就是特殊的字符串。为什么？

那么这个解决方式是什么呢？

那么这个bytes类型是个什么类型呢？其实他也是Python基础数据类型之一：bytes类型。

这个bytes类型与字符串类型，几乎一模一样，可以看看bytes类型的源码，bytes类型可以用的操作方法与str相差无几.

class bytes(object):
    """
    bytes(iterable_of_ints) -> bytes
    bytes(string, encoding[, errors]) -> bytes
    bytes(bytes_or_buffer) -> immutable copy of bytes_or_buffer
    bytes(int) -> bytes object of size given by the parameter initialized with null bytes
    bytes() -> empty bytes object
    
    Construct an immutable array of bytes from:
      - an iterable yielding integers in range(256)
      - a text string encoded using the specified encoding
      - any object implementing the buffer API.
      - an integer
    """
    def capitalize(self): # real signature unknown; restored from __doc__
        """
        B.capitalize() -> copy of B
        
        Return a copy of B with only its first character capitalized (ASCII)
        and the rest lower-cased.
        """
        pass

    def center(self, width, fillchar=None): # real signature unknown; restored from __doc__
        """
        B.center(width[, fillchar]) -> copy of B
        
        Return B centered in a string of length width.  Padding is
        done using the specified fill character (default is a space).
        """
        pass

    ......
bytes类型的源码

那么str与bytes类型到底有什么区别和联系呢，接下来咱们以表格的形式给你做对比。

那么上面写了这么多，咱们不用全部记住，对于某些知识点了解一下即可，但是对于有些知识点是需要大家理解的：

bytes类型也称作字节文本，他的主要用途就是网络的数据传输，与数据存储。那么有些同学肯定问，bytes类型既然与str差不多，而且操作方法也很相似，就是在字符串前面加个b不就行了，python为什么还要这两个数据类型呢？我只用bytes不行么？

如果你只用bytes开发，不方便。因为对于非ascii码里面的文字来说，bytes只是显示的是16进制。很不方便。

str1 = '于传段'
print(str1.encode("utf-8"))

str1 = b'\xe4\xba\x8e\xe4\xbc\xa0\xe6\xae\xb5'

好，上面咱们对于bytes类型应该有了一个大致的了解，对str 与 bytes的对比也是有了对比的了解，那么咱们最终要解决的问题，现在可以解决了，那就是str与bytes类型的转换的问题。

如果你的str数据想要存储到文件或者传输出去，那么直接是不可以的，上面我们已经图示了，我们要将str数据转化成bytes数据就可以了。

str ----> bytes

# encode称作编码:将 str 转化成 bytes类型
str1 = '祖国'
b1 = str1.encode('utf-8')  # 转化成utf-8的bytes类型
print(str1)
print(b1)

str1 = '祖国'
b1 = str1.encode('gbk')  # 转化成gbk的bytes类型
print(str1)
print(b1)

结果

/home/yuchuan/YuchuanData/PythonData/PythonProject/venv/bin/python /home/yuchuan/YuchuanData/PythonData/PythonProject/python_fuction.py
祖国
b'\xe7\xa5\x96\xe5\x9b\xbd'
祖国
b'\xd7\xe6\xb9\xfa'

Process finished with exit code 0

bytes ---> str

# decode称作解码, 将 bytes 转化成 str类型
b1 = b'\xe7\xa5\x96\xe5\x9b\xbd'
str1 = b1.decode('utf-8')
print(str1)  # 祖国

那么这里还有一个最重要的，也是你们以后工作中经常遇到的让人头疼的问题，就是gbk编码的数据，转化成utf-8编码的数据。有人说老师，我怎么有点蒙呢？这是什么？ 来，捋一下，bytes类型他叫字节文本，他的编码方式是非Unicode的编码，非Unicode即可以是gbk，可以是UTF-8,可以是GB2312.....

str1 = "祖国"

print(str1.encode('utf-8'))
print(str1.encode('gbk'))

b1 = b'\xe7\xa5\x96\xe5\x9b\xbd'  # 这是utf-8编码bytes类型的祖国
b2 = b'\xd7\xe6\xb9\xfa'  # 这是gbk编码bytes类型的祖国

那么gbk编码的bytes如何转化成utf-8编码的bytes呢？ 

不同编码之间，不能直接互相识别。

上面我说了，不同编码之间是不能直接互相是别的，这里说了不能直接，那就可以间接，如何间接呢？ 现存世上的所有的编码都和谁有关系呢？ 都和万国码Unicode有关系，所以需要借助Unicode进行转换。

 看下面的图就行了！