day01-day04总结- Python 数据类型及其用法

Python 数据类型及其用法：
本文总结一下Python中用到的各种数据类型，以及如何使用可以使得我们的代码变得简洁。

基本结构
我们首先要看的是几乎任何语言都具有的数据类型，包括字符串、整型、浮点型以及布尔类型。这些基本数据类型组成了基本控制块，从而创建我们的Python应用程序。

字符串
字符串(String) 是一段文本字符，通常以某种形式向用户输出。如果我们打开Python的解释器，我们试着最常见的输出“Hello World!”应用:

>>> print ("Hello, world!")
Hello, world!
Python 中的数据类型不需要像Java或C语言那样显示的定义，这就意味着在Python中字符串就是简单地用引号括起来来标识，向上面的“Hello, world!”那样。我们也可以使用单引号而不是双引号，当我们字符串中就有双引号时，使用单引号来表示整个字符串更加方便，如：

>>> print ("This is David's program")
This is David's program

>>> print ('"Hello", said David')
"Hello", said David
从上面你就可以看出在不同的条件下如何交叉使用不同的引号。

字符串提供了许多内置的函数，这些在很多Python程序中很有用处，它们包括：

endswith() - 检查字符串是否以给定字符串结尾
startswith() - 检查字符串是否以给定字符串开始
upper() - 将字符串所有字符变成大写
lower() - 将字符串所有字符变成小写
isupper()/islower() - 检测字符串是否全是大写/小写
我们也可以将字符串作为一个参数传入函数len()来返回字符串的长度，例如 len(“david”)
Python中字符串也是可迭代的，迭代的概念待会在列表和字典数据类型中可以做更深入的了解。这意味着我们可以依次循环字符串中每个字符，这在其它语言一般是不行的。

另一个关于字符串的技巧是，我们可以对字符串进行格式化。最好的方法是用 format语句来完成，这个函数为你处理你传入对象的类型以字符串形式显示，所以你可以传入任何类型的对象到 format 方法用来输出。如下：

>>> string_1 = "Hello, {}, here is your string".format("David")
'Hello, David, here is your string'
>>>
>>> string_2 = "Hello, {}, your are {} years old".format("David", 23)
'Hello, David, you are 23 years old'
>>>
>>> string_3 = "Hello, {}, your are {} years old".format("David", 23.5)
'Hello, David, you are 23.5 years old'
从上面的代码可以清晰地看出，format 方法可以用来将任意的 Python 数据类型替换成字符串。

布尔类型以及if语句
布尔值 (True or False) 在任何语言中都是至关重要的，它们可以使我们根据变量的真假值来做出判断，通过代码可以用来控制程序的路径。在 Python 中，布尔值的首字母是大写的：True 和 False。举例来说，使用上面提到的字符串的一些方法，我们可以测试一个字符串是否是大写，并输出正确的结果：

>>> if "david".isupper():
print ('"david" is uppercase')
else:
print ('"david" is lowercase')

"david" is lowercase
Python 中if 语句用来检查第一个条件是否为真，如果为True就会打印出 “david” is uppercase。然而在这个例子中，它返回False，所以 else 块执行，打印出 “david” is lowercase 。

在Python中，数据有其隐式的真假值的，这对于使代码简短、准确非常有帮助，就不需要每个地方都做判断了。下面就是Python中使用隐式布尔值的例子：

>>> bool('')
False
>>> bool('hello')
True
>>> a = None
>>> b = 1
>>> bool(a)
False
>>> bool(b)
True
>>> if a:
print ("Yes")

>>> if b:
print ("Yes")
Yes
在这个例子中，你可以看到我们可以检查变量的真假值。通过调用bool方法，传入我们的变量给其做参数，返回True 或者 False。空值或者None（Python中类似其它语言Null 或者 Nil 的值）都会被认为是 False ，而其它情形则被认为是 True。

整型、浮点型、复数
数值（Numbers） 在Python中就像通常格式所代表的那样，整型如1，10，56，1045，100433 等等。

浮点型，通常我们需要小数时使用，例如1.23、0.34532、23.4667 等等。

Python 支持简单和高级的数学计算，有着广泛的用途，最常用的还是基本的算术运算：

>>> 1 + 1
2
>>> 1 - 1
0
>>> 2 * 2
4
>>> 2 / 2
1
查看 Python Docs,复数类型解释如下：

Complex numbers are also supported; imaginary numbers are written with a suffix of j or J. Complex numbers with a nonzero real component are written as (real+imagj), or can be created with the complex(real, imag) function.
>>> 1j * 1J
(-1+0j)
>>> 1j * complex(0,1)
(-1+0j)
>>> 3+1j*3
(3+3j)
>>> (3+1j)*3
(9+3j)
>>> (1+2j)/(1+1j)
(1.5+0.5j)
Complex numbers are always represented as two floating point numbers, the real and imaginary part. To extract these parts from a complex number z, use z.real and z.imag.
>>> a=1.5+0.5j
>>> a.real
1.5
>>> a.imag
0.5
更多高级结构
列表以及for循环
列表（list） 是Python以及其它语言中最常用到的数据结构之一。Python 使用中括号()用来解析列表，允许你以任意的顺序存储数据，从而方便处理。举例来说，如果我们需要从一个对象中抽取一些数据，我们可以将这些数据存在列表中以备后面使用：

>>> my_list = []
>>> for object in objects:
my_list.append(object.name)
>>> print (my_list)
['name_1', 'name_2', 'name_3']
上面的例子并不好，但你可以看到我们是如果从对象中提取数据，并将它们放到我们的列表中。类似的，如果我们有两个列表，使用extend方法我们可以将它们合并成一个：

>>> list_1 = [1,2,3]
>>> list_2 = [4,5,6]
>>> print (list_1.append(list_2))
[1,2,3,[4,5,6]]
>>> print (list_1.extend(list_2))
[1,2,3,4,5,6]
这能清楚地看出这两个重要方法的不同。

在我们的第一个例子中，使用到了for循环来从我们的数据中构成列表，一种更简洁的解决方法可以使用列表扩展，这可以将整个过程压缩成一行。这是Python提供的一种高效的解决方法：

>>> my_list = [object.name for object in objects]
>>> print my_list
['name_1', 'name_2', 'name_3']
再来看看这是如何映射到第一中方法的：在列表中，我们遍历objects，使用object作为从objects取出每个元素的变量名，最后我们取出object的name构成我们的列表。

除了使用方括号用来构造列表对象之外，我们还可以使用列表构造函数list()来建立我们的列表，如下：

>>> list('a')
['a']
>>> values = (1,2,3,4) # tuple object see below
>>> list(values)
[1,2,3,4]
字典
另一个普遍使用的Python数据结构是字典（Dictionaries）。字典用来存储大量数据，并且提供快速处理的方法。一种常见的字典应用的例子是通讯录系统。在字典这种数据结构中，你需要一个唯一的‘key’用来查询它对应的‘value’。在通讯录中，那个唯一的‘key’可以是电话号码，因此，字典结构是这样的：

>>> phonebook = {'012345678': 'A Person',
'987654321': 'A.N Other'}
这儿我们有一个字典，电话号码作为‘key’，对应人名作为‘value’。现在我们可以使用这个结构来查询，如下：

>>> phonebook['012345678']
'A Person'
Python的字典同样提供迭代每个数的标准方法，它们是：iteritems、iterkeys以及itervalues。这些函数分别允许我们迭代keys和values,仅迭代keys以及仅迭代values。下面是例子：

迭代所有的项：

>>> for key, value in phonebook.iteritems():
print (key, value)
987654321 A.N Other
012345678 A Person
仅迭代所有的keys：

>>> for key in phonebook.iterkeys():
print (key)
987654321
012345678
仅迭代所有的values:

>>> for value in phonebook.itervalues():
print (value)
A.N Other
A Person
与列表一样，也有不止一种创建字典的方法。到目前为止，我们只使用了逐个列举并用花括号括起来的方法来创建字典。然而，我们还可以像下面这样使用字典构造函数创建，需要传入关键字参数来创建我们字典的键值对：

>>> dict(a=1, b=2, c=3)
{'a': 1, 'c': 3, 'b': 2}
Sets 和 Frozensets
类似与列表，我们还有集合（Sets） 以及 Frozensets 的数据结构。集合允许我们像列表那样存储数据，但不同的是集合里不允许有重复元素。当我们想确保每个数据只有一份拷贝的时候，这个是非常棒的。Frozensets 几乎和普通的集合是一样的，但它是不可变的类型(immutable)，这意味着一旦它被创建，它就不能再以任何方式改变。

同样，我们创建集合的方法有列举法（注意：相同的元素会自动删除）：

>>> a = {1,2,3,3}
set([1, 2, 3])
也可以使用构造函数：

>>> set([1,2,3,3])
set([1, 2, 3])
Python 提供了强大的集合操作方法，我们可以完成数学中集合的并集、交集、差集等操作，如下：

>>> a = {1,2,3}
>>> b = {3,4,5}
>>> a.union(b)
set([1, 2, 3, 4, 5])
>>>
>>> a.difference(b)
set([1, 2])
>>>
>>> a.intersection(b)
set([3])
元组
最后介绍的 Python 数据类型是元组（tuples）。元组类似与列表，用逗号（,）来分隔存储的数据，与列表不同的是元组是不可变类型（immutable），列表可以任你插入或改变，而元组不行。所以，元组适用于你的数据是固定且不需改变的情形。从内存的角度来看，使用元组有一大好处是，Python可以明确地知道需要分配多少内存给元组（同样 Frozensets 也有这个好处）。

Python 同样也提供列举法和构造法来创建一个元组：

>>> my_tuple = (1,2,3,4)
(1,2,3,4)
>>>
>>> a = tuple([1,2,3,4])
>>> type(a)