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Python数据类型与操作

article 2025/1/24 10:22:37

Python是一种动态类型的编程语言，拥有丰富的数据类型，这些类型在编程中无处不在，掌握它们是学习Python的第一步。本篇文章将以循序渐进的方式，从字符串、数字，到列表、元组，再到字典，全面讲解它们的定义、常见操作以及应用场景，帮助大家打好Python基础。

一、字符串：文本处理的基础

1. 字符串的定义与基本操作

常见操作

统计字符串中单词个数

2. 字符串的方法

二、数字：Python的数值操作

1. 数字类型与基本运算

基本运算

计算圆的面积

2. 数字相关函数

三、列表：灵活的数据容器

1. 列表的定义与基本操作

常见操作

计算列表中的平均值

2. 列表的方法

四、元组：不可变的数据类型

1. 元组的定义与特点

2. 元组的操作

五、字典：键值对存储

1. 字典的定义与基本操作

常见操作

简单的字典查找工具

一、字符串：文本处理的基础

1. 字符串的定义与基本操作

字符串是Python中用于表示文本的基础数据类型，可以用单引号、双引号或三引号定义：

# 定义字符串
string1 = 'Hello'
string2 = "World"
string3 = '''Python is great!'''

常见操作

拼接字符串：

s1 = "Hello"
s2 = "World"
result = s1 + " " + s2  # 输出："Hello World"

重复字符串：

s = "Hi"
result = s * 3  # 输出："HiHiHi"

索引与切片：

s = "Python"
first_char = s[0]  # 输出：'P'
substring = s[1:4]  # 输出：'yth'

字符串长度：

length = len("Python")  # 输出：6

统计字符串中单词个数

def count_words(sentence):
    words = sentence.split()  # 按空格拆分为单词列表
    return len(words)

sentence = "Python is a powerful programming language."
print(count_words(sentence))  # 输出：6

2. 字符串的方法

Python字符串提供了大量内置方法，以下是一些常用的：

改变大小写：

s = "python"
print(s.upper())  # 输出：PYTHON
print(s.capitalize())  # 输出：Python

查找与替换：

s = "Python is fun!"
print(s.find("fun"))  # 输出：10
print(s.replace("fun", "awesome"))  # 输出：Python is awesome!

去除空白：

s = "   hello   "
print(s.strip())  # 输出：hello

二、数字：Python的数值操作

Python支持多种数值类型，包括整数、浮点数和复数。

1. 数字类型与基本运算

整数（int）：正整数、负整数或0。
浮点数（float）：小数或带小数点的数字。
复数（complex）：形如a + bj的数字。

基本运算

# 加减乘除
result = 10 + 5  # 输出：15
result = 10 - 5  # 输出：5
result = 10 * 5  # 输出：50
result = 10 / 3  # 输出：3.333...

# 幂运算与取整
result = 2 ** 3  # 输出：8
result = 10 // 3  # 输出：3
result = 10 % 3  # 输出：1

计算圆的面积

import math
def calculate_area(radius):
    return math.pi * radius ** 2

radius = 5
print(calculate_area(radius))  # 输出：78.53981633974483

2. 数字相关函数

取整与绝对值：

print(abs(-5))  # 输出：5
print(round(3.14159, 2))  # 输出：3.14

最大值与最小值：

print(max(1, 2, 3))  # 输出：3
print(min(1, 2, 3))  # 输出：1

三、列表：灵活的数据容器

1. 列表的定义与基本操作

列表是一种可变的数据类型，用于存储多个元素。

# 定义列表
list1 = [1, 2, 3, 4]
list2 = ["Python", "is", "fun"]

常见操作

访问与修改元素：

list1 = [1, 2, 3]
list1[0] = 10  # 修改第一个元素
print(list1)  # 输出：[10, 2, 3]

添加与删除元素：

list1 = [1, 2, 3]
list1.append(4)  # 添加元素4
list1.remove(2)  # 删除元素2
print(list1)  # 输出：[1, 3, 4]

列表切片：

list1 = [1, 2, 3, 4, 5]
print(list1[1:4])  # 输出：[2, 3, 4]

计算列表中的平均值

def calculate_average(numbers):
    return sum(numbers) / len(numbers)

numbers = [10, 20, 30, 40]
print(calculate_average(numbers))  # 输出：25.0

2. 列表的方法

排序与反转：

list1 = [3, 1, 4, 1, 5]
list1.sort()  # 升序排序
print(list1)  # 输出：[1, 1, 3, 4, 5]
list1.reverse()  # 反转列表
print(list1)  # 输出：[5, 4, 3, 1, 1]

四、元组：不可变的数据类型

1. 元组的定义与特点

元组与列表类似，但不可变。

tuple1 = (1, 2, 3)
tuple2 = ("Python", "is", "awesome")

2. 元组的操作

访问元素：

print(tuple1[0])  # 输出：1

解包元组：

a, b, c = tuple1
print(a, b, c)  # 输出：1 2 3

五、字典：键值对存储

1. 字典的定义与基本操作

字典是一种存储键值对的数据类型。

# 定义字典
dict1 = {"name": "Alice", "age": 25}

常见操作

访问与修改值：

print(dict1["name"])  # 输出：Alice
dict1["age"] = 26  # 修改值

添加与删除键值对：

dict1["gender"] = "Female"  # 添加键值对
del dict1["age"]  # 删除键值对

简单的字典查找工具

def lookup(dictionary, key):
    return dictionary.get(key, "Key not found")

dictionary = {"Python": "Programming Language", "Java": "Programming Language"}
print(lookup(dictionary, "Python"))  # 输出：Programming Language

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