python基礎教程：基本資料型別

摘要： 計算機的本質就是計算，在其內部是 0 和 1 的位元位的變化，對外表現就是資料的變化。那麼，計算機都能處理什麼資料呢？本質上，資料都是以位元組（Byte）儲存的，表現上看，它們就是整數、浮點數和字串等。Python的基本資料型別也不外乎於此。 整數和浮點數就跟數學中...

計算機的本質就是計算，在其內部是 0 和 1 的位元位的變化，對外表現就是資料的變化。那麼，計算機都能處理什麼資料呢？本質上，資料都是以位元組（Byte）儲存的，表現上看，它們就是整數、浮點數和字串等。Python的基本資料型別也不外乎於此。

整數和浮點數就跟數學中的一樣，而字串就是各種字元的組合。

數值型別：整數(int)、浮點數(float)

int 和 float 是Python中為整數和浮點數保留的關鍵字。

整數和浮點數（也就是小數）和我們在小學時學的一樣：

Python中的整數: int

包括 正整數 、 零 和 負整數 ： 3 , 0 , -20 等等。日常生活中，我們接觸的整數都是十進位制的，而在計算機中二進位制和十六進位制也是很常見的。

二進位制整數用 0b 作為字首，因為是 二 進位制，所以只包含 0 和 1 兩個字元，比如： 0b101 , 0b1000 。如果包含 01 以為的字元就是錯誤的：

In [40]: b = 0b1003
File "<ipython-input-40-df926afcdae8>", line 1
b = 0b1003
^
SyntaxError: invalid syntax

十六進位制整數用 0x 作為字首，包含 0-9a-f 共6個字元，比如： 0x23ab , 0xfd39803a 。同樣的十六進位制只能包含它規定的16個字元，不過， a-f 這6個字母不區分大小寫，也就是說 A-F 也是合法的十六進位制字元。

二進位制法定 01 兩個字元，十六進位制法定 0-9a-f 共16個字元，就跟十進位制有 0-9 共10個字元是一樣的。

In [46]: a = 32

In [47]: a
Out[47]: 32

In [48]: b = 0x20

In [49]: b
Out[49]: 32

In [50]: c = 0b100000

In [51]: c
Out[51]: 32

另外，布林型別（Boolean）作為一種整數的子型別表示程式中的“是非”，它的值有且僅有兩個： True 和 False 。它是以後程式設計中條件判斷、比較運算的重要概念，我們將在後面專門來講一講布林型別。

Python中的浮點數: float

浮點數就是數學中的小數，也是做數值計算中常用的型別，Python中的寫法跟數學中一樣，比如： 0.235 ， 3.1415926 ， -6.5 等等。不過數值很大或很小時，浮點數就會變為科學計數法： 9.8e+16 , 2e-10 。

In [68]: a = 0.000000002

In [69]: a
Out[69]: 2e-09

In [70]: b = 76000000000000000.0

In [71]: b
Out[71]: 7.6e+16

數值運算：Python作為直譯器

講到數值型別就不得不說說數值計算，畢竟數就是拿來算的嘛。

Python跟數學一樣，支援整數和浮點數之間的四則運算加減乘除： + ， - ， * ， / ，也是用小括號 () 來分組。比如：

In [72]: 3 + 4
Out[72]: 7

In [73]: 9-10
Out[73]: -1

In [74]: 39 + 18/3
Out[74]: 45.0

In [75]: 3 + 18*3
Out[75]: 57

In [76]: (50 - 30) / 2
Out[76]: 10.0

In [77]: 19 / 2
Out[77]: 9.5

同樣也支援數學中求商數和餘數的計算，比如：

a ÷ b = q…r

(13 ÷ 3 = 4…1)

其中，a為被除數，b為除數，q為商數，r為餘數

Python中求商數(floor division)的運算子是 // ，

而計算餘數(也叫 模除 、 取模操作 、 取模運算 ）的運算子是 % ，模除在程式設計中有廣泛的應用，比如奇偶數的判斷。

In [81]: 19 // 3# 求商數
Out[81]: 6

In [82]: 19 % 3# 模除
Out[82]: 1

In [83]: 6 * 3 + 1 # 商數 × 除數 + 餘數
Out[83]: 19

還有Python中計算乘方的運算子是： **

In [84]: 8 ** 2
Out[84]: 64

In [85]: 8 ** 3
Out[85]: 512

字串: str

在我們人類的語言中，數值對應著計算，文字對應著記錄。在Python語言中字串也是用來記錄的，它由一串字元（包括ASCII、中文字元等）組成。

字串的寫法有多種形式：

'單引號引起來的可以內嵌"雙引號"的字串'
"雙引號引起來的可以內嵌'單引號'的字串"
'''連續的三個單引號引起來的'''，"""連續三個雙引號引起來的"""

特別的是，三引號字串可以分成多行來寫，多行之間的空白（包括換行符、空格、Tab鍵）都是字串的一部分。

同時可以使用反斜槓 \ 進行字元轉義：

In [86]: '認真學python'
Out[86]: '認真學python'

In [87]: '認真\'學\'Python'
Out[87]: "認真'學'Python"

In [88]: "認真'學'Python"
Out[88]: "認真'學'Python"

In [89]: "認真\"學\"Python"
Out[89]: '認真"學"Python'

In [90]: '''hi! 
...: hello'''
Out[90]: 'hi!\nhello'

反斜槓 \ 會把它後面的字元轉義出特殊字元，比如 \n 就轉義為換行符。如果想取消這種轉義，可以使用 原始字串 的方式，即在字串前面加 r 即可：

In [91]: print('C:\good\named-files')# 該字串中 \n 是一個字元，表示換行符
C:\good
amed-files

In [92]: print(r'C:\good\named-files')# 該字串中 \n 是原始的兩個字元：`\`和`n`，因為前面加了 r。
C:\good\named-files

空值： None

Python定義了一個特殊的 None 來表示空值，它不同於 False ， 0 ，但它的邏輯值為假。可以看以下程式碼加深理解：

In [93]: None + 1
---------------------------------------------------------------------------
TypeErrorTraceback (most recent call last)
<ipython-input-93-3fd8740bf8ab> in <module>
----> 1 None + 1

TypeError: unsupported operand type(s) for +: 'NoneType' and 'int'

In [94]: None == False
Out[94]: False

In [95]: None == 0
Out[95]: False

In [96]: type(None)
Out[96]: NoneType

In [97]: type(0)
Out[97]: int

In [98]: type(False)
Out[98]: bool

In [99]: if None: 
...:print('i am True') 
...: else: 
...:print('i am False') 
...:
i am False

如果你定義的函式沒有返回值，Python會自動返回 None 。

總結

這一節我們學到了Python可以當做計算機來進行整數、浮點數這些基本型別的加減乘除、求商、其餘等運算，還有字串的表示。

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