python数据类型及有关的实用函数

本系列例子使用python3.x, 编辑时间：2019-09-03，23:03:36

python以“对象引用”来存储数据，以对象来表达数据，每个对象都具有身份，对象和值。

实用函数：

• id(): 查看变量的id地址
• type() : 查看对象类型
• input(): 获取字符串类型的 用户输入的变量
• eval(): 用来执行一个字符串表达式，并返回表达式的值。可与input()结合使用，获取连续变量值
• 交换变量： x, y = y, x

num1, num2, num3 = eval(input("输入三个数，中间以逗号隔开:"))

try:
    print(num1, num2, num3)
except Exception as e:
    print("error: ", e)

运行结果：
输入三个数，中间以逗号隔开:17, 18, 19
17 18 19

常见的Python内置类型：

1. 数值类型（Numeric Types）： 包含int(整数)，float（浮点数），complex（复数）
2. 序列类型（Sequence Types）： 有str（字符串）， list（列表），tuple（元组）
3. 迭代类型（Iterator Types）： 提供容器，使用for循环进行迭代操作
4. 集合类型（Set Types）： 有set（可变集合）和frozenset（固定集合或不可变集合）
5. 映射类型（Mapping Types）： 只有dict（字典）

数据类型

1.整数类型：

• 整数Interger：

　　　　进制转换函数：

• • bin(int)： 十进制转二进制，转换的数据会以 0b 为前缀字符
  • oct(int)： 十进制转八进制，转换的数据会以 0o 为前缀字符
  • hex(int)：十进制转二进制，转换的数据会以 0x 为前缀字符
  • int(s, base)：将字符串s根据base参数转换成十进制数值
  • format(value[,format_spec])：此函数用于十进制转换为其它进制（去除前缀字符）

dec_num = 255  # 十进制数
print(bin(dec_num))  # 二进制  输出"0b11111111"
print(oct(dec_num))  # 八进制  输出"0o377"
print(hex(dec_num))  # 十六进制  输出"0xff"

bin_num = '0b' + ''
print(int(bin_num, 2))  # 二进制转十进制 输出 21

num = 78  # 十进制数
print(format(num, 'b'))  # 输出二进制字符串 "1001110"
print(format(num, 'o'))  # 输出八进制字符串 "116"
print(format(num, 'x'))  # 输出十六进制字符串 "4e"

• 布尔Boolean：

　　　　Bool（Boolean）为int的子类，可以使用bool()函数。它只有True和False两个值。

• • True:  可以采用数值1来表示
  • False:  数值0，特殊对象None，空字符串，空列表，空元组都将返回False 　　　　　　

2.浮点数类型：

• 小数(float)：

　　　　常用函数：

• • float()：强制转换为浮点数
  • fromhex()：对象方法，将十六进制浮点数转为十进制
  • hex()：类方法，返回字符串形式的十六进制的浮点数
  • is_integer()：类方法，判断是否为整数，若小数位数为零，返回True

float_num = 71.235  # 定义浮点数
float_num_hex = float_num.hex()  # 返回字符串形式的十六进制浮点数
print(float_num_hex)  # 输出 "0x1.1cf0a3d70a3d7p+6"
print(float.fromhex(float_num_hex))  # 转回十进制数 输出 71.235

　　　　特殊浮点数：

　　　　float('nan'), float('Infinity'), float('-inf')是三个特殊的浮点数，分别代表 非数字(Not a number)，无穷大(Infinity)， 负无穷大(Negative Infinity)

　　　　可以使用标准库 math 模块中的 isnan()判断是否为NaN数据，isinf()判断是否为inf或-inf数据

• 复数(complex)：

　　　　complex(re, im)： re为real，实数；im为imagine，虚数，虚数部分需加上字符‘j’或‘J’

complex_num = 5 + 6j
print(type(complex_num))  # 输出 <class 'complex'>
print(complex_num.real)  # 输出实数部分 5.0
print(complex_num.imag)  # 输出虚数部分 6.0

• 更精确的Decimal类型：
  • 使用Decimal类型需要导入decimal模块
  • 将Decimal()函数设为字符串可以指定有效位数，多个Decimal数据相加，和的有效位数为和数中最大的有效位数；相乘的积的有效位数为乘数的有效位数之和
  • getcontext()： 获取Decimal算数运算环境的各项记录的定义，如精确度，舍入规则等。getcontext().prec为精确度，getcontext().rounding为舍入规则

from decimal import *

print(Decimal(10/3)) # 输出 3.333333333333333481363069950020872056484222412109375
num_1 = Decimal('0.125'); num_2 = Decimal('8.8888') # 使用字符串参数指定有效位数
print(num_1 + num_2)  # 输出 9.0138
print(num_1 * num_2)  # 输出 1.1111000

print(getcontext().prec)  # 返回精确度 输出 28
getcontext().prec = 3  # 设置精确度
print(num_1 + num_2)  # 输出 9.01

print(getcontext().rounding)  # 返回舍入规则 输出 ROUND_HALF_EVEN
getcontext().rounding = ROUND_FLOOR  # 设置舍入规则为向负无穷大舍入
print(num_1 * num_2)  # 输出 1.11

3.分数类型：

• 使用分数功能，需要导入fractions模块。Fractions()方法如下

　　　　　Fraction(numerator, denominator)：

• • numerator： 分子，默认值为0
  • denominator： 分母，默认值为1
  • 无论分子还是分母，只能使用正整数或负整数，否则将报错
• Fraction()方法将自动约分，但参数不能将浮点数和整数混合使用，否则将产生TypeError错误
• 配合Fraction()方法可以把分数进行加或乘的运算

from fractions import Fraction

num_1 = Fraction(12, 36)  # 定义分数变量， 分子12，分母36
num_2 = Fraction(3, 7)
print(num_1 + num_2)  # 加法 输出 16/21
print(num_1 * num_2)  # 乘法 输出 1/7
num_3 = Fraction(2.1, 3) # 报错: error:  both arguments should be Rational instances（两个参数都应该是有理数)[由于计算机存储浮点数的方式，不能准确地储存浮点数]

本系列博客主要从《从零开始学Python程序设计》提取