Python学习——变量与数据类型

这篇文章我们学习 Python 变量与数据类型

一、变量

变量来源于数学，是计算机语言中能储存计算结果或能表示值抽象概念，变量可以通过变量名访问。在 Python 中变量命名规定，必须是大小写英文，数字和下划线(_)的组合，并且不能用数字开头。

变量命名规则：

变量名只能是字母，数字和下划线的任意组合
变量名第一个字符不能是数字
变量名区分大小写，大小写字母被认为是两个不同的字符
特殊关键字不能命名为变量名

声明变量

Python 中的变量不需要声明，每个变量在使用前都必须赋值，变量赋值以后该变量才会被创建。在 Python 中，变量就是变量，它没有类型，我们所说的"类型"是变量所指的内存中对象的类型。

name = "neo"

上述代码声明了一个变量，变量名为：name, 变量 name 的值为"neo"。

变量赋值

在 Python 中，等号 = 是赋值语句，可以把任意数据类型赋值给变量，同一个变量可以反复赋值，而且可以是不同类型的变量。

a = 123 # a 是整数
a = 'abc' # a 是字符串

这种变量本身类型不固定的语言称之为动态语言，与之对应的就是静态语言。静态语言在定义变量时必须指定变量类型，如果赋值的时候类型不匹配，就会报错。例如 Java 是静态语言，这样赋值就会报错：

多个变量赋值

Python 允许你同时为多个变量赋值。例如：

a = b = c = 1

以上实例，创建一个整型对象，值为 1，从后向前赋值，三个变量被赋予相同的数值。

您也可以为多个对象指定多个变量。例如：

a, b, c = 1, 2, "neo"

以上实例，两个整型对象 1 和 2 的分配给变量 a 和 b，字符串对象 "neo" 分配给变量 c。

常量

所谓常量就是不能变的变量，比如常用的数学常数 π 就是一个常量。在 Python 中，通常用全部大写的变量名表示常量：

BI = 3.14

但事实上 BI 仍然是个变量，Python 根本无法保证 BI 不会被改变，所以，用全部大写的变量名表示常量只是一个习惯上的用法，如果你一定要改，语法也不会报错。

二、数据类型

Python3 中有六个标准的数据类型：Number（数字）、String（字符串）、List（列表）、Tuple（元组）、Sets（集合）、Dictionary（字典）。

Python3 的六个标准数据类型中：

不可变数据（3 个）：Number（数字）、String（字符串）、Tuple（元组）；
可变数据（3 个）：List（列表）、Dictionary（字典）、Set（集合）。

下面我们一一介绍这些数据类型的使用。

Number（数字）

Python3 支持 int、float、bool、complex（复数）。

数字类型是顾名思义是用来存储数值的，需要记住的是，有点和 Java 的字符串味道差不多，如果改变了数字数据类型的值，将重新分配内存空间。

Python 支持三种不同的数值类型：

整型(Int) - 通常被称为是整型或整数，是正或负整数，不带小数点。Python3 整型是没有限制大小的，可以当作 Long 类型使用，所以 Python3 没有 Python2 的 Long 类型。
浮点型(float) - 浮点型由整数部分与小数部分组成，浮点型也可以使用科学计数法表示（2.5e2 = 2.5 x 102 = 250）
复数( (complex)) - 复数由实数部分和虚数部分构成，可以用a + bj,或者complex(a,b)表示，复数的实部a和虚部b都是浮点型。

示例：

#!/usr/bin/python3

counter = 100 # 整型变量
miles = 1000.0 # 浮点型变量
name = "test" # 字符串

print (counter)
print (miles)
print (name)

数字类型转换

int(x) 将x转换为一个整数。
float(x) 将x转换到一个浮点数。
complex(x) 将x转换到一个复数，实数部分为 x，虚数部分为 0。
complex(x, y) 将 x 和 y 转换到一个复数，实数部分为 x，虚数部分为 y。x 和 y 是数字表达式。额外说明

和别的语言一样，数字类型支持各种常见的运算，不过 Python 的运算比别的大多数常见语言都更加丰富，此外，还有大量丰富的方法，提供更高效的开发。

数值运算示例：

print (5 + 4) # 加法 输出 9
print (4.3 - 2) # 减法 输出 2.3
print (3 * 7) # 乘法 输出 21
print (2 / 4) # 除法，得到一个浮点数 输出 0.5
print (2 // 4) # 除法，得到一个整数 输出 0
print (17 % 3) # 取余 输出 2
print (2 ** 5) # 乘方 输出 32

String（字符串）

创建字符串可以使用单引号、双引号、三单引号和三双引号，其中三引号可以多行定义字符串，Python 不支持单字符类型，单字符也在Python也是作为一个字符串使用。

我们定义一个 s='python'语句，它在计算机中的执行顺序是先在内存中创建一个字符串 Python ，在程序栈寄存器中创建一个变量 s，最后把 Python 的地址赋给s 。

再来看看字符串的一些常见操作：

s = '学习Python'
# 切片
s[0], s[-1], s[3:], s[::-1] # '优', 'n', 'ython', 'nohtyP的习学'
# 替换，还可以使用正则表达式替换
s.replace('Python', 'Java') # '学习Java'
# 查找，find()、index()、rfind()、rindex()
s.find('P') # 3, 返回第一次出现的子串的下标
s.find('h', 2) # 6, 设定下标2开始查找
s.find('23333') # -1, 查找不到返回-1
s.index('y') # 4, 返回第一次出现的子串的下标
s.index('P') # 不同与find(), 查找不到会抛出异常
# 转大小写, upper()、lower()、swapcase()、capitalize()、istitle()、isupper()、islower()
s.upper() # '学习PYTHON'
s.swapcase() # '学习pYTHON', 大小写互换
s.istitle() # True
s.islower() # False
# 去空格,strip()、lstrip()、rstrip()
# 格式化
s1 = '%s %s' % ('Windrivder', 21) # 'Windrivder 21'
s2 = '{}, {}'.format(21, 'Windridver') # 推荐使用format格式化字符串
s3 = '{0}, {1}, {0}'.format('Windrivder', 21)
s4 = '{name}: {age}'.format(age=21, name='Windrivder')
# 连接与分割，使用 + 连接字符串，每次操作会重新计算、开辟、释放内存，效率很低，所以推荐使用join
l = ['2017', '03', '29', '22:00']
s5 = '-'.join(l) # '2017-03-29-22:00'
s6 = s5.split('-') # ['2017', '03', '29', '22:00']

以上是一些常见的操作。

另外还有一点需要注意的是字符串编码，所有的 Python 字符串都是 Unicode 字符串，当需要将文件保存到外设或进行网络传输时，就要进行编码转换，将字符转换为字节，以提高效率。

# encode 将字符转换为字节
str = '学习Python'
print (str.encode()) # 默认编码是 UTF-8 输出：b'\xe5\xad\xa6\xe4\xb9\xa0Python'
print (str.encode('gbk')) # 输出 b'\xd1\xa7\xcf\xb0Python'
# decode 将字节转换为字符
print (str.encode().decode('utf8')) # 输出 '学习Python'
print (str.encode('gbk').decode('gbk')) # 输出 '学习Python'

List（列表）

类似 Java List 集合接口

列表是写在方括号 [] 之间、用逗号分隔开的元素列表，列表可以完成大多数集合类的数据结构实现。列表中元素的类型可以不相同，它支持数字，字符串甚至可以包含列表（所谓嵌套），列表中的元素是可以改变。

示例：

Weekday = ['Monday','Tuesday','Wednesday','Thursday','Friday']
print(Weekday[0]) # 输出 Monday

#list 搜索
print(Weekday.index("Wednesday"))

#list 增加元素
Weekday.append("new")
print(Weekday)

# list 删除
Weekday.remove("Thursday")
print(Weekday)

Tuple（元组）

元组（tuple）与列表类似，不同之处在于元组的元素不能修改。元组写在小括号 () 里，元素之间用逗号隔开，组中的元素类型也可以不相同。

示例：

letters = ('a','b','c','d','e','f','g')
print(letters[0]) # 输出 'a'
print(letters[0:3]) # 输出一组 ('a', 'b', 'c')

Sets（集合）

类似 Java Set 集合接口

集合（set）是一个无序不重复元素的序列，使用大括号 {} 或者 set() 函数创建集合，注意：创建一个空集合必须用 set() 而不是 {} ，因为 {} 是用来创建一个空字典。

集合不能被切片也不能被索引，除了做集合运算之外，集合元素可以被添加还有删除：

示例：

a_set = {1,2,3,4}
# 添加
a_set.add(5)
print(a_set) # 输出{1, 2, 3, 4, 5}
# 删除
a_set.discard(5)
print(a_set) # 输出{1, 2, 3, 4}

Dictionary（字典）

类似 Java Map 集合接口

字典是一种映射类型，它的元素是键值对，字典的关键字必须为不可变类型，且不能重复。创建空字典使用 {} 。

示例：

Logo_code = {
'BIDU':'Baidu',
'SINA':'Sina',
'YOKU':'Youku'
}
print(Logo_code)
# 输出{'BIDU': 'Baidu', 'YOKU': 'Youku', 'SINA': 'Sina'}
print (Logo_code['SINA']) # 输出键为 'one' 的值
print (Logo_code.keys()) # 输出所有键
print (Logo_code.values()) # 输出所有值
print (len(Logo_code)) # 输出字段长度

三、总结

本节给大家介绍了 Python 变量和六种标准的数据类型，给大家演示了变量的使用，以及六个六种标准的数据类型的常用操作。