Python 基本数据类型有哪些

1. 前言

Python是一种高级编程语言，它提供了丰富的数据类型来存储和处理不同类型的数据。理解Python的基本数据类型对于编写高效的程序至关重要。本文将介绍Python中的主要基本数据类型，包括整数、浮点数、字符串、列表、元组、字典和集合。

2. 整数（int）

整数是Python中最基本的数据类型之一。它可以表示正数、负数和零。整数数据类型没有大小限制，可以存储任意大小的整数。

2.1 定义整数

在Python中，可以使用整数字面值来定义整数。例如：

x = 10
y = -5

2.2 整数运算

整数之间可以进行各种常见的算术运算，如加法、减法、乘法和除法。下面是一些示例：

a = 10
b = 3

# 加法
c = a + b  # c = 13

# 减法
d = a - b  # d = 7

# 乘法
e = a * b  # e = 30

# 除法
f = a / b  # f = 3.3333333333333335

3. 浮点数（float）

浮点数用于表示带有小数部分的数字。Python中的浮点数采用IEEE 754标准表示，具有双精度精度。浮点数的精度有限，可能存在舍入误差。

3.1 定义浮点数

使用浮点数字面值可以定义浮点数。例如：

a = 3.14
b = -0.5

3.2 浮点数运算

浮点数之间可以进行各种算术运算，与整数运算类似。下面是一些示例：

a = 3.14
b = 2.0

# 加法
c = a + b  # c = 5.14

# 减法
d = a - b  # d = 1.14

# 乘法
e = a * b  # e = 6.28

# 除法
f = a / b  # f = 1.57

4. 字符串（str）

字符串是Python中用于表示文本数据的数据类型。字符串由零个或多个字符组成，并用引号（单引号或双引号）括起来。

4.1 定义字符串

可以使用单引号或双引号来定义一个字符串。例如：

a = 'Hello'
b = "World"

4.2 字符串拼接

可以使用加号运算符（+）来拼接两个字符串。例如：

a = 'Hello'
b = 'World'
c = a + ' ' + b  # c = 'Hello World'

4.3 字符串方法

Python提供了丰富的字符串方法来处理和操作字符串。下面是一些常用的字符串方法：

s = 'Hello, World!'

# 转换为大写
upper_s = s.upper()  # upper_s = 'HELLO, WORLD!'

# 转换为小写
lower_s = s.lower()  # lower_s = 'hello, world!'

# 判断是否以指定字符串开头
startswith_hello = s.startswith('Hello')  # startswith_hello = True

# 判断是否以指定字符串结尾
endswith_world = s.endswith('World')  # endswith_world = False

# 查找子字符串的位置
index_world = s.index('World')  # index_world = 7

# 替换子字符串
replace_hello = s.replace('Hello', 'Hi')  # replace_hello = 'Hi, World!'

5. 列表（list）

列表是Python中最常用的数据结构之一，用于存储多个有序元素。列表可以包含不同类型的元素，并且可以动态地改变。

5.1 定义列表

可以使用方括号（[]）来定义一个列表，并在其中放置元素。例如：

a = [1, 2, 3, 4, 5]
b = ['apple', 'banana', 'orange']

5.2 访问列表元素

可以使用索引来访问列表中的元素。索引从0开始，表示第一个元素，依次递增。例如：

a = [1, 2, 3, 4, 5]

# 访问第一个元素
first_element = a[0]  # first_element = 1

# 访问最后一个元素
last_element = a[-1]  # last_element = 5

5.3 修改列表元素

可以使用索引来修改列表中的元素。例如：

a = [1, 2, 3, 4, 5]

# 修改第一个元素
a[0] = 10  # a = [10, 2, 3, 4, 5]

5.4 列表方法

Python提供了丰富的列表方法来处理和操作列表。下面是一些常用的列表方法：

a = [1, 2, 3, 4, 5]

# 添加元素到列表末尾
a.append(6)  # a = [1, 2, 3, 4, 5, 6]

# 在指定位置插入元素
a.insert(2, 7)  # a = [1, 2, 7, 3, 4, 5, 6]

# 移除列表中的元素
a.remove(3)  # a = [1, 2, 7, 4, 5, 6]

# 反转列表中的元素
a.reverse()  # a = [6, 5, 4, 7, 2, 1]

# 对列表进行排序
a.sort()  # a = [1, 2, 4, 5, 6, 7]

6. 元组（tuple）

元组是Python中另一种常用的数据结构，类似于列表。与列表不同，元组是不可变的，不能修改元素的值。

6.1 定义元组

可以使用圆括号（()）来定义一个元组，并在其中放置元素。例如：

a = (1, 2, 3, 4, 5)
b = ('apple', 'banana', 'orange')

6.2 访问元组元素

可以使用索引来访问元组中的元素，与列表类似。例如：

a = (1, 2, 3, 4, 5)

# 访问第一个元素
first_element = a[0]  # first_element = 1

# 访问最后一个元素
last_element = a[-1]  # last_element = 5

6.3 元组方法

虽然元组是不可变的，不能直接修改元素的值，但是可以使用元组方法来进行元组操作。

a = (1, 2, 3, 4, 5)

# 元组的长度
length = len(a)  # length = 5

# 元素的索引
index_3 = a.index(3)  # index_3 = 2

# 元素的计数
count_2 = a.count(2)  # count_2 = 1

7. 字典（dict）

字典是Python中用于存储键值对的数据类型。每个键都与一个值相关联，可以使用键来访问值。

7.1 定义字典

可以使用花括号（{}）来定义一个字典，并在其中放置键值对。例如：

person = {'name': 'Alice', 'age': 25, 'gender': 'female'}

7.2 访问字典的值

可以使用键来访问字典中的值。例如：

person = {'name': 'Alice', 'age': 25, 'gender': 'female'}

# 访问'name'对应的值
name = person['name']  # name = 'Alice'

7.3 修改字典的值

可以使用键来修改字典中的值。例如：

person = {'name': 'Alice', 'age': 25, 'gender': 'female'}

# 修改'name'对应的值
person['name'] = 'Bob'  # person = {'name': 'Bob', 'age': 25, 'gender': 'female'}

7.4 字典方法

Python提供了丰富的字典方法来处理和操作字典。下面是一些常用的字典方法：

person = {'name': 'Alice', 'age': 25, 'gender': 'female'}

# 添加键值对到字典
person['address'] = '123 Street'  # person = {'name': 'Alice', 'age': 25, 'gender': 'female', 'address': '123 Street'}

# 判断键是否存在
has_name = 'name' in person  # has_name = True

# 删除指定键值对
del person['age']  # person = {'name': 'Alice', 'gender': 'female'}

# 获取所有键
keys = person.keys()  # keys = ['name', 'gender']

# 获取所有值
values = person.values()  # values = ['Alice', 'female']

# 获取所有键值对
items = person.items()  # items = [('name', 'Alice'), ('gender', 'female')]

8. 集合（set）

集合是Python中用于存储唯一元素的数据类型。集合中的元素是无序的，并且不能重复。

8.1 定义集合

可以使用花括号（{}）或set()函数来定义一个集合。例如：

a = {1, 2, 3, 4, 5}
b = set([1, 2, 3, 4, 5])

8.2 集合的操作

可以使用集合方法和运算符进行集合的操作，如并集、交集、差集和对称差等。

a = {1, 2, 3}
b = {3, 4, 5}

# 并集
union = a | b  # union = {1, 2, 3, 4, 5}

# 交集
intersection = a & b  # intersection = {3}

# 差集
difference = a - b  # difference = {1, 2}

# 对称差
symmetric_difference = a ^ b  # symmetric_difference = {1, 2, 4, 5}

8.3 集合方法

Python提供了丰富的集合方法来处理和操作集合。下面是一些常用的集合方法：

a = {1, 2, 3}

# 添加元素到集合
a.add(4)  # a = {1, 2, 3, 4}

# 移除集合中的元素
a.remove(3)  # a = {1, 2, 4}

# 清空集合
a.clear()  # a = set()

# 判断是否是子集
is_subset = {1, 2}.issubset({1, 2, 3})  # is_subset = True

# 判断是否是超集
is_superset = {1, 2}.issuperset({1, 2, 3})  # is_superset = False

# 判断是否有交集
has_intersection = {1, 2}.isdisjoint({3, 4})  # has_intersection = True