2.3 数据类型

Python提供了多种不同的数据类型来处理数据。之所以提供不同的数据类型，是基于如下两方面的考虑。

1.存储空间的角度

例如，在图2-2中，如果将空间统一划分为如图2-2（a）所示的较小单位，虽然能够存储更多数据，但是较小的空间不能存储较大的数据。如果将所有空间都划分为如图2-2（b）所示的较大单位，虽然能够存储较大的数据，但存储的数据量会变得很少。如果将空间划分为如图2-2（c）所示的大小不一的单位，那么既能够存储大小不等的数据，又有足够多的空间单元来存储数据。

这和我们在生活中使用大小不一的盒子来存储物品的道理是一样的。

2.不同运算的需求

在数据处理过程中，针对不同数据类型会有不同的需求。例如，图2-3中的两个数字“5”和“3”：

● 当它们是字符时，我们希望将它们连接起来，得到“53”。

● 当它们是数值时，我们希望计算它们的和，得到“8”。

不同的数据类型，决定了我们想要得到的结果。这和我们在生活中使用不同的厨具来处理不同食材的道理是一样的。

2.3.1 基础类型

本节将介绍整型、浮点型、布尔型、字符串这几种数据类型。

1.整型

整型就是数学中的整数，如9、666、-3等。直接使用：

完成定义即可。例如：

上述程序定义了一个整型变量price，其值为108。

2.浮点型

浮点型就是小数，即带有小数点的数字，如3.14、2.718281828459、0.618等。例如：

上述程序定义了一个浮点数price，其值为99.99。

3.布尔型

由于布尔（George Boole，1815-1864）在逻辑运算领域做出了特殊贡献，因此常将逻辑运算（Logical Operators）称为布尔运算，将其结果称为布尔值。逻辑运算通常用来测试真假值，其结果要么是“真”，要么是“假”。也就是说，布尔型的数据仅包含“True”和“False”两个数据。

例如，逻辑表达式：

的结果为“True”。

逻辑表达式：

的结果为“False”。

4.字符串

字符串表示一串文本内容，在定义时通常使用“双引号”或“单引号”来完成。例如：

上述程序中，分别定义了字符串a和字符串b，字符串c是将字符串a和字符串b连接的结果，得到的是“李立宗Python课程”。最后将c输出，输出的是字符串c的内容。

2.3.2 列表

列表（List）是数据的集合，可以将用到的一组数据集中存储在一个列表中。例如，需要存储100个成绩数据时，不需要单独定义100个整型变量，而是定义一个列表，将所有成绩都存放在这个列表中即可。

1.定义

在定义列表时，使用中括号将所有值括起来，并将不同的值使用逗号分隔开。

【例2.2】列表的定义及输出。

本例定义了两个列表，分别是列表a和列表b，并将它们输出。

上述程序输出结果为

2.访问

可以使用索引来访问列表内的元素，索引表示的是位置信息。可以使用正索引和负索引两种不同形式来访问列表内的元素。索引信息示意图如图2-4所示。

【例2.3】使用索引访问列表元素。

上述程序输出结果为

Python提供了使用冒号“：”实现切片功能，其一般语法格式为

需要注意的是，上述形式表示的区间是左闭右开的。也就是说，冒号指定的切片区间包含起始索引对应的元素，不包含终止索引对应的元素。例如，有列表“a=[5，8，7，3，9，6，1，0，2]”，则“a[2:6]”表示的是a[2]、a[3]、a[4]、a[5]四个元素，分别是列表a中的7、3、9、6，不包含“a[6]”对应的元素“1”。

在必要时，可以使用“步长”来表示在索引元素时使用的步长，其语法格式为

例如，“a[2:9:2]”表示步长为2，表示的值为a[2]、a[4]、a[6]、a[8]四个元素。

除此之外，起始索引、终止索引都可以根据需要省略。

● 如果想从第0个元素开始索引，那么可以将起始索引省略，仅仅用一个终止索引，如“a[：6]”与“a[0:6]”是一致的。此时，相当于省略了开始索引0。

● 如果想索引到最后一个元素，那么可以将终止索引省略，仅仅用一个起始索引，如“a[6：]”表示的是从第7个元素开始索引直到最后一个元素。此时，相当于省略了终止索引位置上的列表长度值（结束位置索引加1的结果）。

【例2.4】使用切片访问列表元素。

上述程序输出结果为

3.添加

可以使用函数append向列表的末尾添加元素。例如，使用“a.append（666）”可将数值666添加到列表a的末尾。

【例2.5】使用函数append向列表内添加元素。

上述程序输出结果为

4.删除

使用del可以删除列表内指定索引对应的元素。例如，使用“del a[2]”会将列表a内索引2对应的元素删除。

【例2.6】使用del删除列表元素。

上述程序输出结果为

2.3.3 元组

元组（Tuple）在使用上与列表类似，使用圆括号将其中的元素括起来，各元素间使用逗号分隔。需要特别注意的是，元组元素是不能改变的。

【例2.7】使用切片访问元组元素。

上述程序中的“＃”是注释标记，该标记后面的内容是注释内容，不会被Python执行。如果去掉注释，尝试执行“a[2]=666”，那么程序会报错。上述程输出结果为

Python提供了很多处理列表、元组的方法，下面通过【例2.8】来进行简单说明。

【例2.8】数据处理。

上述程序输出结果为

上述程序中，各个语句含义如下。

● c=a+b：表示将元组a和元组b连接到一起，并赋值给c。

● l=len（c）：函数len用来计算参数c的长度。

● d=a＊3：元组的乘号“＊”运算，表示将元组迭代指定的次数，该语句表示将元组a迭代3次。

上述运算，同样适用于列表。

2.3.4 字典

列表只能存储单一的信息。例如，在存储一组成绩时，列表只能存储成绩，不能同时存储成绩及对应人名。要想使用列表同时存储人名、成绩，必须构建两个列表，并确定两个列表间的对应关系。很显然这样做的效率不高，而且容易出错。

字典（Dict）是相关数据对的一个集合，这个数据对通常被称为键值对。它和日常生活中使用的字典类似，能够轻松地通过字（键，key），找到对应的解释说明（值，value）。它能够同时存储成绩及对应的人名，并能够通过人名（键）查找到对应的成绩（值）。字典示例如表2-1所示。

1.使用基础

在创建字典时，键和值之间使用冒号分隔，相邻的两个键值对之间使用逗号分隔，所有元素放在“{}”中。例如，“a={"李立宗"：66，"刘能"：88，"赵四"：99}”语句创建了一个字典a。

与列表、元组等不同的是，在引用时字典中的元素时不再使用索引，而是使用键。例如，通过“a["李立宗"]”可以获取字典a中的键李立宗对应的值66。

【例2.9】字典使用基础。

上述程序输出结果为

2.改增删

改增删（修改、增加、删除）是在数据处理中最常用的操作，在字典中执行上述操作的方式如下：

● 修改：针对已经存在的键，使用“字典名[键]=新值”的语法形式完成键值对的删除。例如，“a["李立宗"]=90”语句会将字典中键李立宗对应的值修改为90。

● 增加：使用“字典名[键]=值”的语法形式完成。例如，执行“a[‘小明’]=100”语句可向字典a中新增一个键值对“小明：100”。

● 删除：使用“del字典名[键]”语法形式完成键值对的删除。例如，执行“del a['李立宗']”语句将会删除字典a中键李立宗对应的键值对。

【例2.10】字典的数据处理。

上述程序输出结果为