## 什么是Python？

Python是一種計(jì)算機(jī)程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言。你可能已經(jīng)聽說(shuō)過(guò)很多種流行的編程語(yǔ)言，比如非常難學(xué)的C語(yǔ)言，非常流行的Java語(yǔ)言，適合初學(xué)者的Basic語(yǔ)言，適合網(wǎng)頁(yè)編程的JavaScript語(yǔ)言等等。

?

那Python是一種什么語(yǔ)言？

?

首先，我們普及一下編程語(yǔ)言的基礎(chǔ)知識(shí)。用任何編程語(yǔ)言來(lái)開發(fā)程序，都是為了讓計(jì)算機(jī)干活，比如下載一個(gè)MP3，編寫一個(gè)文檔等等，而計(jì)算機(jī)干活的CPU只認(rèn)識(shí)機(jī)器指令，所以，盡管不同的編程語(yǔ)言差異極大，最后都得“翻譯”成CPU可以執(zhí)行的機(jī)器指令。而不同的編程語(yǔ)言，干同一個(gè)活，編寫的代碼量，差距也很大。

?

比如，完成同一個(gè)任務(wù)，C語(yǔ)言要寫1000行代碼，Java只需要寫100行，而Python可能只要20行。

?

所以Python是一種相當(dāng)高級(jí)的語(yǔ)言。

?

你也許會(huì)問(wèn)，代碼少還不好？代碼少的代價(jià)是運(yùn)行速度慢，C程序運(yùn)行1秒鐘，Java程序可能需要2秒，而Python程序可能就需要10秒。

?

那是不是越低級(jí)的程序越難學(xué)，越高級(jí)的程序越簡(jiǎn)單？表面上來(lái)說(shuō)，是的，但是，在非常高的抽象計(jì)算中，高級(jí)的Python程序設(shè)計(jì)也是非常難學(xué)的，所以，高級(jí)程序語(yǔ)言不等于簡(jiǎn)單。

?

但是，對(duì)于初學(xué)者和完成普通任務(wù)，Python語(yǔ)言是非常簡(jiǎn)單易用的。連Google都在大規(guī)模使用Python，你就不用擔(dān)心學(xué)了會(huì)沒(méi)用。

?

用Python可以做什么？可以做日常任務(wù)，比如自動(dòng)備份你的MP3；可以做網(wǎng)站，很多著名的網(wǎng)站包括YouTube就是Python寫的；可以做網(wǎng)絡(luò)游戲的后臺(tái)，很多在線游戲的后臺(tái)都是Python開發(fā)的?？傊褪悄芨珊芏嗪芏嗍吕?。

?

Python當(dāng)然也有不能干的事情，比如寫操作系統(tǒng)，這個(gè)只能用C語(yǔ)言寫；寫手機(jī)應(yīng)用，只能用Swift/Objective-C（針對(duì)iPhone）和Java（針對(duì)Android）；寫3D游戲，最好用C或C++。

?

本篇教程將講述Python基礎(chǔ)的<font color=red>數(shù)據(jù)類型</font>

# 基本的數(shù)據(jù)類型

?

在Python中，能夠直接處理的數(shù)據(jù)類型有以下幾種：

?

## 整數(shù)

?

Python可以處理任意大小的整數(shù)，包括負(fù)整數(shù)，寫程序的時(shí)候表述與數(shù)學(xué)上的方法一樣，例如：<font color=#0099ff>99</font>，<font color=#0099ff>-3</font>，<font color=#0099ff>6666</font> 等等。

?

## 浮點(diǎn)數(shù) 

?

浮點(diǎn)數(shù)也可以稱為小數(shù)。叫做浮點(diǎn)數(shù)是因?yàn)榘凑湛茖W(xué)記數(shù)法表示時(shí)，一個(gè)浮點(diǎn)數(shù)的小數(shù)點(diǎn)位置是可變的。比如，<font color=#0099ff>1.11x10<sup>6</sup></font>和<font color=#0099ff>11.1x10<sup>5</sup></font>是完全相等的。對(duì)于很大或很小的浮點(diǎn)數(shù)，必須用科學(xué)計(jì)數(shù)法表示，把10用e替代，<font color=#0099ff>1.11x10<sup>6</sup></font>就是<font color=#0099ff>1.11e6</font>，或者<font color=#0099ff>11.1e5</font>，<font color=#0099ff>0.0000011</font>可以寫成<font color=#0099ff>1.1e-6</font>。負(fù)數(shù)的話直接在前面加負(fù)號(hào)即可，例如：<font color=#0099ff>-1.1e-6</font>。

?

**需要注意的一點(diǎn)是，整數(shù)和浮點(diǎn)數(shù)在計(jì)算機(jī)內(nèi)部存儲(chǔ)的方式是不同的，<font color=red>整數(shù)</font>之間的運(yùn)算永遠(yuǎn)是精確的，而<font color=red>浮點(diǎn)數(shù)</font>運(yùn)算則可能會(huì)有四舍五入的誤差。**

?

## 字符串 

?

字符串是以單引號(hào)<font color=#0099ff> ' </font>或雙引號(hào)<font color=#0099ff> " </font>括起來(lái)的任意文本<font color=#0099ff>' '</font>或<font color=#0099ff>" "</font>只是一種表示方式，不是字符串的一部分，所以字符串<font color=#0099ff>'rice'</font>只有<font color=#0099ff>r</font>，<font color=#0099ff>i</font>，<font color=#0099ff>c</font>，<font color=#0099ff>e</font>這4個(gè)字符。如果要把<font color=#0099ff>'</font>本身也包括進(jìn)字符里，那就可以用<font color=#0099ff>" "</font>括起來(lái)。如果字符串內(nèi)部既包含<font color=#0099ff> ' </font>又包含<font color=#0099ff> " </font>怎么辦呢？我們可以用轉(zhuǎn)義字符<font color=#0099ff> \ </font>來(lái)標(biāo)識(shí)，例如：<font color=#0099ff>'I\'m \"OK\"!'</font>表示的內(nèi)容為：<font color=#0099ff>I'm "OK"!</font>

?

轉(zhuǎn)義字符<font color=#0099ff>\</font>可以轉(zhuǎn)義很多字符，比如<font color=#0099ff>\n</font>表示換行，<font color=#0099ff>\t</font>表示制表符，字符\本身也要轉(zhuǎn)義，所以<font color=#0099ff>\\</font>表示的字符就是<font color=#0099ff>\</font>，用print()打印字符串看看結(jié)果如何：

## 布爾值

?

布爾值和布爾代數(shù)的表示完全一致，一個(gè)布爾值只有<font color=#0099ff>True</font>、<font color=#0099ff>False</font>兩種值。Python中，既可以直接用<font color=#0099ff>True</font>、<font color=#0099ff>False</font>表示（<font color=red>一定要大寫</font>），也可以通過(guò)布爾運(yùn)算計(jì)算出來(lái)：

布爾值可以用<font color=#0099ff>and</font>、<font color=#0099ff>or</font>和<font color=#0099ff>not</font>即與、或和非進(jìn)行運(yùn)算。

## 列表

?

Python內(nèi)嵌的數(shù)據(jù)類型主要包括以下兩類：

?

### 有序：

?

List（列表），是有序集合，沒(méi)有固定大小，可以通過(guò)對(duì)偏移量以及其他方法修改列表大小。列表的基本形式如：[1,2,3,4]

?

Tuple（元組），是有序集合，是不可變的，可以進(jìn)行組合和復(fù)制運(yùn)算后會(huì)生成一個(gè)新的元組。元組的基本形式比如：(1,3,6,10)

?

String（字符串），也是有序集合，字符串的基本形式比如：’hello’，這里不進(jìn)行具體介紹。

?

### 無(wú)序：

?

Set（集合），是一個(gè)無(wú)序不重復(fù)元素的集。基本功能包括關(guān)系運(yùn)算和消除重復(fù)元素。集合的基本形式如：set('abracadabra')

?

Dictionary（字典）是無(wú)序的鍵：值對(duì) (key:value 對(duì))集合，鍵必須是互不相同的(在同一個(gè)字典之內(nèi))。字典的基本形式如：{'jack': 4098, 'sape': 4139}

首先對(duì)列表進(jìn)行介紹。

?

?

List（列表） 是 Python 中最通用的序列。列表是一個(gè)任意類型對(duì)象位置的相關(guān)有序集合，它沒(méi)有固定大小。不像字符串，其大小是可以變的，通過(guò)對(duì)偏移量進(jìn)行賦值以及其他各種列表的方法進(jìn)行調(diào)用，可以修改列表大小。

?

### 索引是從0開始而非1開始??！

?

列表中值的分割用變量[頭下標(biāo):尾下標(biāo)]，就可以截取相應(yīng)的列表，從左到右索引默認(rèn)“0”開始的，從右到左索引默認(rèn)-1開始，下標(biāo)可以為空表示取到頭或尾?？梢詫?duì)列表進(jìn)行索引、切片等操作，看下面例子。

列出一周5個(gè)工作日可以使用list：

week是一個(gè)list，可以用len()獲取其元素個(gè)數(shù)：

可以使用索引來(lái)訪問(wèn)list中的每一個(gè)位置上的元素，不過(guò)一定要記住<font color=red>**索引是從0開始的?。?*</font>

當(dāng)索引超出了范圍時(shí)，Python會(huì)報(bào)一個(gè)<font color=#0099ff>IndexError</font>錯(cuò)誤。由于索引是從<font color=#0099ff>0</font>開始的，最后一個(gè)元素的索引是<font color=#0099ff>列表長(zhǎng)度 - 1</font>。

?

python支持從列表最后取元素，如果要取最后一個(gè)元素，可以用<font color=#0099ff>-1</font>做索引，直接獲取最后一個(gè)元素：

由于list是一個(gè)可變的有序表，所以我們可以往list中追加元素到末尾：

還可以吧元素插入到指定的位置，比如索引號(hào)為<font color=#0099ff>6</font>的位置：

刪除list末尾的元素，使用<font color=#0099ff>pop()</font>方法：

刪除list中指定位置的元素，使用<font color=#0099ff>pop(i)</font>方法，<font color=#0099ff>i</font>是對(duì)應(yīng)的索引位置：

把某個(gè)元素替換成別的元素，可以直接賦值給對(duì)應(yīng)的索引位置：

### Python 的列表數(shù)據(jù)類型包含更多的方法。

?

<font color=#0099ff>list.append(x)</font> 把一個(gè)元素添加到列表的結(jié)尾。

?

<font color=#0099ff>list.extend(L)</font> 將一個(gè)給定列表中的所有元素都添加到另一個(gè)列表中。

?

<font color=#0099ff>list.insert(i, x)</font> 在指定位置插入一個(gè)元素。第一個(gè)參數(shù)是準(zhǔn)備插入到其前面的那個(gè)元素的索引，例如 a.insert(0, x) 會(huì)插入到整個(gè)列表之前，而 a.insert(len(a), x) 相當(dāng)于 a.append(x)。

?

<font color=#0099ff>list.remove(x)</font> 刪除列表中值為 x 的第一個(gè)元素。如果沒(méi)有這樣的元素，就會(huì)返回一個(gè)錯(cuò)誤。

?

<font color=#0099ff>list.pop([i])</font> 從列表的指定位置刪除元素，并將其返回。如果沒(méi)有指定索引，a.pop() 返回最后一個(gè)元素。元素隨即從鏈表中被刪除。(方法中 i 兩邊的方括號(hào)表示這個(gè)參數(shù)是可選的，而不是要求你輸入一對(duì)方括號(hào)，這個(gè)經(jīng)常會(huì)在 Python 庫(kù)參考手冊(cè)中遇到這樣的標(biāo)記。)

?

<font color=#0099ff>list.index(x)</font> 返回列表中第一個(gè)值為 x 的元素的索引。如果沒(méi)有匹配的元素就會(huì)返回一個(gè)錯(cuò)誤。

?

<font color=#0099ff>list.count(x)</font> 返回 x 在鏈表中出現(xiàn)的次數(shù)。

?

<font color=#0099ff>list.sort(cmp=None, key=None, reverse=False)</font> 對(duì)列表中的元素進(jìn)行排序（參數(shù)可以用來(lái)自定義排序方法，參考 sorted() 的更詳細(xì)的解釋）。

?

<font color=#0099ff>list.reverse()</font> 就地倒排鏈表中的元素

?

<font color=#0099ff>del list[i] </font>有個(gè)方法可以從列表中按給定的索引而不是值來(lái)刪除一個(gè)子項(xiàng)：del 語(yǔ)句。它不同于有返回值的 pop() 方法。語(yǔ)句 del 還可以從列表中刪除切片或清空整個(gè)列表(我們以前介紹過(guò)一個(gè)方法是將空列表賦值給列表的切片)。

## 字典（dictionary）

字典在某些語(yǔ)言中可能稱為 聯(lián)合內(nèi)存 (associative memories) 或 聯(lián)合數(shù)組 (associative arrays)。序列是以連續(xù)的整數(shù)為索引，與此不同的是，字典以"關(guān)鍵字"為索引，關(guān)鍵字可以是任意不可變類型，通常用字符串或數(shù)值。如果元組中只包含字符串和數(shù)字，它可以作為關(guān)鍵字，如果它直接或間接地包含了可變對(duì)象，就不能當(dāng)做關(guān)鍵字。不能用列表做關(guān)鍵字，因?yàn)榱斜砜梢杂盟饕?、切割或?append() 和 extend() 等方法改變。

?

字典是無(wú)序的鍵：值對(duì) (key:value 對(duì))集合，鍵必須是互不相同的(在同一個(gè)字典之內(nèi))。使用大括號(hào)創(chuàng)建一個(gè)空的字典：{}。初始化列表時(shí)，在大括號(hào)內(nèi)放置一組逗號(hào)分隔的鍵：值對(duì)，這也是字典輸出的方式。

?

字典的主要操作是依據(jù)鍵來(lái)存儲(chǔ)和取值。也可以用 del 來(lái)刪除鍵：值對(duì)(key:value)，從一個(gè)不存在的鍵中取值會(huì)導(dǎo)致錯(cuò)誤。

把數(shù)據(jù)放入dict還可以直接通過(guò)key放入：

一個(gè)key只能對(duì)應(yīng)一個(gè)value，多次對(duì)一個(gè)key放入value，后面的值會(huì)把前面的值沖掉：

如果key不存在，dict就會(huì)報(bào)錯(cuò)。要避免key不存在的錯(cuò)誤，有兩種辦法，一是通過(guò)<font color=#0099ff> in </font>判斷key是否存在，二是通過(guò)dict提供的<font color=#0099ff> get </font>方法，如果key不存在，可以返回None（返回None的時(shí)候Python的交互式命令行不顯示結(jié)果），或者自己指定的value：

刪除一個(gè)key，使用<font color=#0099ff>pop(key)</font>方法，對(duì)應(yīng)的value也會(huì)從dict中刪除：

有下面幾點(diǎn)需要注意：

1. dict內(nèi)部存放的順序和key放入的順序是沒(méi)有關(guān)系的

2. dict查找和插入的速度極快，不會(huì)隨著key的增加而增加，但是需要占用大量的內(nèi)存，內(nèi)存浪費(fèi)多

3. dict的key必須是<font color=red>**不可變對(duì)象**</font>。字符串、整數(shù)等都是不可變的，可以放心地作為key，而list是可變的，就不能作為key：

### **常見字典操作方法**  

?

<font color=#0099ff>D.clear()</font> 刪除字典內(nèi)所有元素

?

<font color=#0099ff>D.copy()</font> 返回一個(gè)字典的復(fù)制

?

<font color=#0099ff>D.fromkeys(seq,val)</font> 創(chuàng)建一個(gè)新字典，以序列seq中元素做字典的鍵，val為字典所有鍵對(duì)應(yīng)的初始值

?

<font color=#0099ff>D.get(key, default=None)</font> 返回指定鍵的值，如果值不在字典中返回default值

?

<font color=#0099ff>D.has_key(key)</font> 如果鍵在字典dict里返回true，否則返回false

?

<font color=#0099ff>D.items()</font> 以列表返回可遍歷的(鍵, 值) 元組數(shù)組

?

<font color=#0099ff>D.keys()</font> 以列表返回一個(gè)字典所有的D.keys()以列表返回一個(gè)字典所有的鍵

?

<font color=#0099ff>D.setdefault(key, default=None) </font> 和get()類似, 但如果鍵不存在于字典中，將會(huì)添加鍵并將值設(shè)為default

?

<font color=#0099ff>D.update(dict2) </font> 把字典dict2的鍵/值對(duì)更新到dict里

?

<font color=#0099ff>D.values() </font> 以列表返回字典中的所有值

?

<font color=#0099ff>D.pop(key) </font> 刪除一個(gè)鍵并返回它的值，類似于列表的pop,只不過(guò)刪除的是一個(gè)鍵不是一個(gè)可選的位置

?

<font color=#0099ff>del D[key] </font> 刪除鍵

?

<font color=#0099ff>D[key] </font> = 42新增或修改鍵

?

### 字典用法注意事項(xiàng)：

?

1. 序列運(yùn)算無(wú)效，字典元素間是沒(méi)有順序的概念

?

2. 對(duì)新索引賦值會(huì)添加項(xiàng)

?

3. 鍵不一定總是字符串

?

?

### 多種構(gòu)造字典方式

?

<font color=#0099ff>dict()</font> 構(gòu)造函數(shù)可以直接從 key-value 對(duì)中創(chuàng)建字典

此外，字典推導(dǎo)式可以從任意的鍵值表達(dá)式中創(chuàng)建字典:

如果關(guān)鍵字都是簡(jiǎn)單的字符串，有時(shí)通過(guò)關(guān)鍵字參數(shù)指定 key-value 對(duì)更為方便:

## 元組（tuple）

tuple是另一種有序的數(shù)據(jù)類型，與list比較類似。主要不同的一點(diǎn)是tuple被創(chuàng)建后就不能對(duì)其進(jìn)行修改。所以，tuple與list不同，沒(méi)有append(),pop(),insert()這些方法可以使用。獲取元素的方法和list是一樣的，可以通過(guò)索引來(lái)訪問(wèn)（也是從0開始的），只不過(guò)不能賦值成為其他的元素。

?

因?yàn)閠uple不可變，所以代碼更安全。如果可以的話，我們盡量使用tuple代替list。

?

### 創(chuàng)造元組

?

定義一個(gè)空的tuple，使用<font color=#0099ff> () </font>：

只有1個(gè)元素的元組在進(jìn)行定義的時(shí)候，需要加一個(gè)逗號(hào)<font color=#0099ff> **,** </font>來(lái)消除歧義，否則定義的就不是一個(gè)元組而是元素本身：

### 元組的連接

?

如前面所說(shuō)，元組是不可改的，但是可以連接

?

可以使用<font color=#0099ff> + </font>對(duì)元組進(jìn)行連接，例如：

### 元組的刪除

?

元組中的元素不能被刪除，但是我們可以使用<font color=#0099ff> del </font>刪除整個(gè)元組，刪除后可以重新定義：

?

事實(shí)上，上面所說(shuō)的元素不變是指每個(gè)元素的指向永遠(yuǎn)不變。即指向<font color=#0099ff>1</font>，就不能改成指向<font color=#0099ff>2</font>，指向一個(gè)list，就不能改成指向其他對(duì)象，但指向的這個(gè)list本身是可變的，例如：

### Python 的元組數(shù)據(jù)類型包含更多的方法。

?

<font color=#0099ff>tup.index(x, [start, [stop]]))</font> 返回元組中start到stop索引中第一個(gè)值為 x 的元素在整個(gè)列表中的索引。如果沒(méi)有匹配的元素就會(huì)返回一個(gè)錯(cuò)誤。

?

<font color=#0099ff>tup.count(x)</font> 返回 x 在元組中出現(xiàn)的次數(shù)。

?

<font color=#0099ff>cmp(tuple1, tuple2)</font> 比較元組中兩個(gè)元素。

?

<font color=#0099ff>len(tuple)</font> 計(jì)算元組元素個(gè)數(shù)。

?

<font color=#0099ff>max(tuple)</font> 返回元組中元素最大值。

?

<font color=#0099ff>min(tuple)</font> 返回元組中元素最小值。

?

<font color=#0099ff>tuple(seq)</font> 將列表轉(zhuǎn)換為元組。

?

<font color=red>元組不提供字符串、列表和字典中的方法。</font> 如果相對(duì)元組排序，通常先得將它轉(zhuǎn)換為列表并使其成為一個(gè)可變對(duì)象，才能獲得使用排序方法，或使用sorted內(nèi)置方法。

## 集合（set）

?

與dict類似，set也是一組key的集合，但不存儲(chǔ)value。由于key不能重復(fù)，所以，在set中，沒(méi)有重復(fù)的key。創(chuàng)建一個(gè)set，需要提供一個(gè)list作為輸入集合：

重復(fù)元素在set中會(huì)被自動(dòng)被過(guò)濾，通過(guò)<font color=#0099ff>add(key)</font>方法往set中添加元素，重復(fù)添加不會(huì)有效果，通過(guò)<font color=#0099ff>remove(key)</font>方法可以刪除元素,例如：

由于set是無(wú)序和無(wú)重復(fù)元素的集合，所以兩個(gè)set可以做數(shù)學(xué)意義上的交并集等操作：

與dict一樣，set同樣不可以放入可變對(duì)象，因?yàn)闊o(wú)法判斷兩個(gè)可變對(duì)象是否相等，也就無(wú)法保證set內(nèi)部不會(huì)有重復(fù)元素。所以把list放入set，會(huì)報(bào)錯(cuò)。

## 總結(jié)

總體而言，幾種基礎(chǔ)數(shù)據(jù)類型有相似之處，可根據(jù)實(shí)際應(yīng)用場(chǎng)景來(lái)選擇。