python變數資料型別和運運算元

2022-07-12 22:06:58

1 資料型別

不同型別的變數可以進行的運算是不同的，所以必須理解變數的型別，python中資料型別可以分為：

內建型別：

數值型別：整型int，浮點型float，複數（complex） 3+5j
str:字串
bool:布林值【True，False】
None：空值，表示變數沒有確定的值
list：列表
tuple：元組
dict：字典
set：集合

自定義型別：

class ：類

1.1 基礎型別

數值型別：

整型（int）： python3中只有int一種，可以表示整數，例如：10，-5,10000
浮點型（float）： 表示帶小數點的實數，有兩種表示法：
- 小數表示： 1.9 .23
- 科學計數法：用e來表示10的指數，1e2就代表了100，注意e前面必須有數值，e後面必須為整數
複數（complex）：表示數學上的無理數，形如：a+bj

布林型(bool)：表示事務的兩種狀態，男女、陰晴、亮暗等，它只有兩個值：True，False
None：表示空物件，一般用於判斷，不同於0和空字元
字串（str）：在python中，用引號（單引號、雙引號、三引號）表示字串

字串的表示：

# 用單引號表示： 'hello'
# 用雙引號表示："我用python"
# 用3個單引號表示：可以表示多行文字，例如：
'''偉大
的
祖國
'''
# 用3個雙引號表示：可以表示多行文字，例如：
"""生死看淡，
不服就幹"""

跳脫字元：有些特殊字元無法從鍵盤輸入，可以使用跳脫字元表示，另外，無論是單引號、雙引號還是三引號字串，其中引號是字串界定符，引號並不是字串的內容，那麼如何在單引號字串中表示一個單引號呢，這也可以使用跳脫字元表示。常見的跳脫字元

跳脫字元	描述	跳脫字元	描述
`'`	表示一個普通字元單引號	n	換行
`"`	表示一個普通字元雙引號	r	回車
`'''`	一個普通的三單引號	`\`	一個普通的字元
`"""`	一個普通的三雙引號	a	響鈴
t	tab鍵	b	回刪一個字元

字串編碼：計算機只能識別二進位制，那麼字串如何儲存到計算機裡呢

計算機不能直接儲存字串，但我們可以將字元編碼，例如用65表示大寫字元A，66表示大寫字元B....等這種表示方式就是美國類的ASCII碼，只能表示127個字元，但對於美國人來說已經足夠了。一但能用整數表示字元，我們可以很方便的把整數用二進位制表示，那麼字串也就和容易儲存到計算機了。
但還有很多其他國家的語言是不能用ASCII表示的，所有ISO組織就推出了unicode碼，用來表示任何一種語言的字元，unicode碼也稱之為萬國碼，通用碼，可以表示任何一種語言的任何一個字元。unicdoe碼有多中表示方式，例如：utf-8、utf-16、utf-32等。一般使用較多的是utf-8，utf-8是一種變長的編碼，表示一個字元可能用一個位元組，也可能是三個位元組
中文常用編碼一般用GBK編碼，用2個位元組表示一個漢字

1.2 型別判斷

我們可以使用type和isinstance來測試和判斷資料型別

#type用法：
type(obj)
功能：返回obj的資料型別
引數：obj是你要測試變數或數值
範例：
age = 10
name = 'hello'
print(type(name),type(age))
#判斷變數是否是指定型別
if type(age) is int:
print('是')
else:
print('否')

#isinstance用法：
isinstance(obj,typename)
功能：判斷obj是否是指定型別，是返回True,否返回False
引數： objobj是你要判斷的變數或數值
typename是指定資料型別,可以是int,float,str等。也可是一個
型別的元組,例如:(int,float)
範例：
age = 10
name = 'hello'
print(isinstance(age,int))
print(isinstance(name,(str,int)) #只要name是str或int的一種就返回True

if isinstance(age,int):
print('是')
else:
print('否')

#type和isinstance的區別
type判斷基本型別是沒問題的，但無法判斷子類物件是父類別的一種
isinstance可以判斷子類物件是父類別的一種
class A:
pass
class B(A):
pass

objA = A()
objB = B()

#輸出否
if type(objB) is A:
print('是')
else:
print('否')
print(isinstance(objB,A)) #True

結論：優先使用isinstance

2. 運運算元和表示式

在數學上為了計算結果，我們會寫一些式子計算，例如：

30 + 5

這是數學中的計算式，python中為了計算也有類似的式子，叫表示式。在表示式中30和5稱作運算元，+稱之運運算元。表示式的目的在於計算結果。表示式構成：

最基本的表示式就是一些數值，變數、函數，例如： 3, a(變數) print(‘hello’)
由基本表示式加上適當的運運算元構成複雜的表示式： 3 + a

綜合上述，所謂表示式就是由運算元和運運算元組成䄦符合python語法的式子。要寫表示式首先要學習運運算元。關於運運算元要知道兩件事情

計算順序： 是從左向右算還是從右向左算
優先順序： 比如先乘除後加減

2.1 算術運運算元

a = 20
b = 10

運運算元	說明	範例
-	負號，取原數的相反數	a = 10 print(-a) #-10
+ - * /	加減乘除，同數學上一樣	a + b = 30 a - b = 10 a * b = 200 a / b = 2
%	模運算，即求 a整除以b的餘數	a % 10 = 0
//	整除	a // b = 2
**	對運運算元進行指數(冪)計算	a ** b 表示20的10次方

2.2 模運算說明

模運算的符號取決於第二個運算元（右運算元）
模運算的計算公式：r = a % b = a - n * b，其中n是小於a/b的最大整數
整除(//)運算如果有一個運算元是浮點數，結果是浮點數
用途：判斷奇偶、判斷是否能夠整除、最大公約數、水仙花數

2.3 數學函數

函數名	函數的說明	範例
abs	取絕對值	abs(-10)
pow(x,y)	x的y次方	pow(10,2)求10的平方
round(x,[n])	浮點數的4舍5入， n代表保留小數的位數	round(3.456)
max()	求給定引數的最大值	max(21,43,65,75,86,32,3,45)
min()	求給定引數的最小值	min(21,43,65,75,86,32,3,45)
math.ceil()	需要匯入import math庫向上取整	math.ceil(18.1) #19
math.floor()	需要匯入import math庫向下取整	math.floor(18.1) #18
math.sqrt	需要匯入import math庫求平方根	math.sqrt(100)
python3.5.2中文幫助檔案

2.4 隨機函數

獲取亂數，需要引入random庫。

import random

函數名	函數說明
random.randrange(start,stop,step)	start 指定範圍的起始值包含本身，預設是0；stop 指定範圍的結束值不包含本身； step 步長，預設步長是1。該函數返回一個整數
random.randint(start,end)	返回[start end]之間的一個隨機整數，start必須小於end
random.random()	返回一個[0.0,1.0)之間的隨機小數

注意：

優先順序： ** >正負號 > // % * / > + -
從左向右算
在冪運算和一元運運算元聯合計算時，從右向左算，例如： -1 ** 2 = -1

2.5 賦值運運算元

a = 5; b = 10; c = 20

運運算元	說明	範例
=	簡單賦值, 將b+c的結果賦給a	a = b +c #a=30
+=	a += b等價於 a = a +b	a = 15
-=	a -= b等價於 a = a - b	a = -5
*=	a = b等價於 a = a b	a = 50
/=	a /= b 等價於a = a / b	a = 0.5
%=	a %= b等價於a = a % b	a = 5
//=	a //= b等價於 a = a // b	a = 0
**=	a = b等價於a = a b

注意：

賦值運運算元左邊必須是變數
從右向左算
沒有賦值表示式
所有賦值運運算元優先順序相同，賦值運運算元優先順序非常低，僅高於成員運運算元和身份運運算元、邏輯運運算元
注意在複合賦值中

a = 2
b = 3
a *= b + 2 #等價於 a = a * (b + 2)
print(a) # a = 10

2.6 關係運算

關係運算就是比較運算，如果表示式成立，返回True，否則返回False。關係運算的結果是布林值。

運運算元	範例	說明
==	a == b	a和b值相等，結果是True，a和b值不相等結果為False
!=	a != b	a不等於b 結果為True，否則結果為True
>	a > b	a大於b結果為True，否則為False
>=	a >= b	a大於等於b結果為True，否則為False
<	a < b	a小於b結果為True，否則為False
<=	a <= b	a小於等於b結果為True，否則為False

注意：

優先順序： 比較運運算元優先順序相同
從左向右算
可以這樣算：1 < a < 3 等價於 a > 1 and a < 3

2.7 邏輯運算

邏輯運運算元可以用於構造複雜條件。邏輯運運算元包括：

邏輯與 and 對應漢語的意思是“並且” 、 “同時”
邏輯或 or 對應漢語意思為"或者"
邏輯非 not 對應漢語意思為”相反“

在邏輯運算中，False、None、0、0.0、‘’（空字串）被看做假（False），其它的看做真(True)

2.7.1 邏輯與

a	b	a and b
真	任意值	b的值
假	任意值	a的值

表示式 a and b的值為： 如果a為真，結果為b的值，否則結果是a的值

2.7.2 邏輯或

a	b	a or b
真	任意值	a的值
假	任意值	b的值

表示式a or b的值為：如果a為真結果為a的值，否則結果是b的值

2.7.3 邏輯非

a	not a
真	False
假	True

小結：a為真則表示式為False，否則表示式為True

2.8 短路計算

對於邏輯與表示式 a and b，如果a為假，則不計算b
對於邏輯或表示式 a or b ，如果a為真，則不計算b

2.9 注意事項

優先順序 not > and >or

2.10 身份運運算元

is: 判斷兩個識別符號是否參照自同一個實體【物件】，比較的是兩個物件的id是否一樣，如果相同為真，否則為假

is not：判斷兩個識別符號是不是參照自不同的實體【物件】如果兩個物件的id不同結果為真，否則為假

id()函數獲取實體的id（地址）

注意:is和==的區別

is用於判斷兩個變數參照實體是否為同一個【id】
==用於判斷兩個變數的值是否相同，但id不一定相同

2.11 成員運運算元

主要應用在序列中

in:如果在指定的序列中找到指定的值，則返回True，否則返回False

not in:如果在指定的序列中未找到指定的值，則返回True，否則返回False

2.12 if-else表示式

表示式1 if 條件 else 表示式2，如果條件為真假結果是表示式1的值，否則結果是表示式2的值

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