深入了解Python數據類型及應用
Python提供了一組豐富的內置數據類型，使您能夠在程序中處理不同類型的數據。核心數值類型包括整數、浮點數和復數。整數表示整數，對于精確的計數和計算非常有用。
浮點數表示具有小數精度的實數，這對科學和統計計算非常重要。復數將數字擴展到復平面，并在許多科學和數學應用中使用。
Python具有許多內置數據類型，使您能夠以強大的方式存儲和操作數據。選擇適當的數據類型對于編寫高效的Python代碼非常重要。這份綜合指南將通過代碼示例詳細介紹各種Python數據類型。
數值類型
Python中的數值數據類型允許您處理整數、浮點數和復數等數值數據。讓我們逐一查看每種數值類型。
1.Integer(int)
整數是整數，如-2、-1、0、1、2、3等。它們可以是正數、負數或0。在Python中，整數是不可變的。一些示例：
x = 10 # positive integer
y = -5 # negative integer
print(type(x)) # <class 'int'>我們可以對整數執行數學操作，如加法、減法、乘法等。
a = 12
b = 4
print(a + b) # 16print(a - b) # 8
print(a * b) # 48整數可以轉換為其他類型，如浮點數、復數等。
num = 10print(type(num)) # <class 'int'>
num2 = float(num)
print(type(num2)) # <class 'float'>2.浮點數（float）
浮點數表示實數，如-1.5、-0.4、0.0、1.25、9.8等。它們包含小數點。在需要精度的科學和統計計算中非常有用。一些示例：
a = 1.5b = -0.4
print(type(a)) # <class 'float'>浮點數支持數學運算，如加法、減法等。
x = 3.0y = 5.5
print(x + y) # 8.5
print(x - y) # -2.5
print(x * y) # 16.5它們可以轉換為其他類型，如int、complex等。
a = 1.2print(type(a)) # <class 'float'>
b = int(a)
print(type(b)) # <class 'int'>3.復數
復數以x + yj的形式書寫，其中x是實部，y是虛部。它們在科學和數學應用中非常有用。
x = 5 + 3jprint(type(x)) # <class 'complex'>我們可以執行復數上的加法和乘法等操作。
a = 2+3jb = 5+4j
print(a + b) # 7+7j
print(a * b) # -7+26j它們可以轉換為其他類型，如int、float等。
x = 5 + 3j
print(type(x)) # <class 'complex'>y = float(x)
print(type(y)) # <class 'float'>4.布爾類型
布爾類型表示邏輯值True和False。用于條件測試和邏輯。例如：
x = True
y = False
print(type(x)) # <class 'bool'>可以使用布爾運算符如and、or、not來組合邏輯表達式和條件。
a = True
b = False
print(a and b) # False
print(a or b) # True
print(not a) # False其他數據類型可以根據其真值轉換為布爾值。
x = 5
print(bool(x)) # True
y = 0
print(bool(y)) # False序列類型
序列類型允許以有序的方式存儲數據集合。讓我們逐一了解它們：
1.字符串（str）
字符串表示Unicode字符的序列，如字母、數字、空格等。在Python中它們是不可變的。創建字符串的一些示例：
s1 = 'Hello'
s2 = "World"
print(type(s1)) # <class 'str'>我們可以使用索引訪問單個字符：
s = 'python'
print(s[0]) # p
print(s[3]) # h字符串支持操作，如連接、切片、長度等。
s1 = 'Hello'
s2 = 'World'
print(s1 + ' ' + s2) # Hello World
print(len(s1)) # 5格式說明符如%s可用于格式化：
name = 'John'
print('My name is %s' % name) # My name is John2.列表
列表是有序的值集合，可變（可修改）。允許存儲不同的數據類型。
nums = [1, 2, 3]
fruits = ['apple', 'mango', 'banana']
print(type(nums)) # <class 'list'>我們可以使用索引訪問元素。列表是可變的。
nums[0] = 5
print(nums) # [5, 2, 3]列表支持操作，如連接、切片、長度等。
fruits = ['apple', 'banana', 'mango']
print(len(fruits)) # 3
print(fruits[1:]) # ['banana', 'mango']3.元組
元組是有序的值集合，不可變（無法修改）。允許存儲不同的數據類型。
point = (2, 3) # 括號不是必需的，但建議使用
colors = ('red', 'blue', 'green')
print(type(point)) # <class 'tuple'>我們可以使用索引訪問元素，但不能修改元組。
point[0] = 5 #錯誤：無法修改元組元組支持操作，如連接、切片、長度等。
colors = ('red', 'blue', 'green')
print(len(colors)) # 3
print(colors[1:]) # ('blue', 'green')4.Range
range 表示不可變的數字序列。通常用于循環遍歷數字序列。
nums = range(5) # 0到4
print(list(nums)) # [0, 1, 2, 3, 4]range 經常用于for循環中：
for i in range(3):
print(i)
# 輸出：
# 0
# 1
# 2我們還可以創建具有開始、結束和步長的 range。
nums = range(3, 8, 2)
print(list(nums)) # [3, 5, 7]集合類型
集合是無序的唯一值集合。它們支持成員測試、集合數學等操作。
1.集合
集合僅包含唯一值。元素可以添加和刪除。
colors = {'red', 'blue', 'green'}
print(type(colors)) # <class 'set'>集合元素可以進行成員測試、添加/刪除。集合是可變的。
'red' in colors # True
colors.add('yellow')
colors.remove('blue')集合之間可以進行聯合、交集等集合數學操作。
set1 = {1, 2, 3}
set2 = {3, 4, 5}
print(set1 | set2) # {1, 2, 3, 4, 5}
print(set1 & set2) # {3}2.不可變集合
不可變集合是Python集合的不可變變體。元素無法添加或刪除。
colors = frozenset(['red', 'blue', 'green'])
print(type(colors)) # <class 'frozenset'>
colors.add('yellow') # AttributeError不可變集合可用作字典鍵以及集合操作。
映射類型
映射類型允許將數據存儲為鍵-值對。字典是Python中的主要映射類型。
字典
字典由鍵-值對組成，括在大括號{}中。用于存儲相關數據。
student = {
'name': 'John',
'age': 20,
'courses': ['Math', 'Science']
}
print(type(student)) # <class 'dict'>可以通過鍵訪問字典元素并進行修改。字典是可變的。
student['name'] = 'Mark' # 更新值
print(student['courses']) # ['Math', 'Science']常見的字典操作包括長度、添加/刪除鍵、迭代等。
print(len(student)) # 3
student['email'] = 'john@example.com' # 添加鍵值
for key in student:
print(key, student[key]) # 打印每個項二進制類型
Python中的二進制類型用于處理二進制數據，如字節、字節數組等。
1.字節
字節表示不可變的字節序列。示例：
data = b'hello'
print(type(data)) # <class 'bytes'>字節支持操作，如索引、長度、連接等，但是它們是不可變的。
print(data[0]) # 104
print(len(data)) # 5
data2 = data + b'world' # 無法修改，只能連接2.字節數組
字節數組表示可變的字節序列。它們可以在原地修改。
data = bytearray(b'hello')
print(type(data)) # <class 'bytearray'>
data[0] = 106 # 可變的字節數組支持典型的序列操作，如索引、連接等。
print(data[0]) # 106
data2 = data + bytearray(b'world')3.Memoryview
Memoryview對象允許直接訪問支持緩沖區協議的對象的內部數據，而不需要復制。用于高級優化。
data = memoryview(b'hello')
print(data[0]) # 104Memoryview支持切片和編輯，而不需要復制緩沖區。用于性能的高級用法。
data[1:4] = b'i' # 在原地編輯
print(data) # b'hiello'4.None Type
None類型表示缺少值。類似于其他語言中的null。
x = None
print(type(x)) # <class 'NoneType'>None通常用作可選或缺失值的占位符。
def print_if_not_none(x):
if x is None:
print('x is None')
else:
print(x)運算符可以檢查某些東西是否為None。
x = None
print(x is None) # True總之，Python配備了多種內置數據類型，包括數值、文本、集合、映射等等。選擇適當的數據類型有助于高效使用內存和提高性能。操作數據類型是Python編程的一個重要部分。
希望這個概述讓您對Python中可用的不同數據類型有一個良好的理解，以及眾多的代碼示例展示了它們的用法。
