Python數據類型：了解及使用

Python是一種簡單而強大的編程語言，它支持不同類型的數據，這些數據類型在Python編程中起着至關重要的作用。在這篇文章中，我們將深入探討Python中的數據類型及其使用。

一、數值類型

數值類型是Python的一種基本數據類型，包括整數、浮點數和複數。整數是沒有小數部分的數字。浮點數是有小數部分的數字。複數由實數和虛數部分組成。

# 整數
a = 5
b = -10
c = 0

# 浮點數
x = 3.1415926
y = -2.5

# 複數
z = 3 + 4j

整數和浮點數的運算與常規的數學運算相同。複數的運算則需要用到complex()函數。

# 整數和浮點數運算
a = 2
b = 3.5
print(a + b) # 輸出5.5
print(a - b) # 輸出-1.5
print(a * b) # 輸出7.0
print(a / b) # 輸出0.5714285714285714

# 複數運算
x = 3 + 4j
y = 1 + 2j
print(x + y) # 輸出(4+6j)
print(x - y) # 輸出(2+2j)
print(x * y) # 輸出(-5+10j)
print(x / y) # 輸出(2.2-0.4j)

二、字符串類型

字符串是由字符組成的序列，Python中的字符串類型是不可變的，意味着一旦創建就不能改變。

# 字符串
s1 = 'Hello, World!'
s2 = "Python is awesome."
s3 = '''Multiple 
lines 
string'''

print(s1) # 輸出Hello, World!
print(s2) # 輸出Python is awesome.
print(s3) # 輸出Multiple \nlines \nstring

字符串可以使用+運算符連接，*運算符重複字符串。

# 字符串拼接
s1 = 'Hello'
s2 = 'World'
s3 = s1 + ' ' + s2
print(s3) # 輸出Hello World

# 字符串重複
s4 = s1 * 3
print(s4) # 輸出HelloHelloHello

字符串也支持索引和切片，索引從0開始，切片包括開始索引不包括結束索引。

# 字符串索引
s = 'Hello, World!'
print(s[0])  # 輸出H
print(s[-1]) # 輸出!

# 字符串切片
print(s[0:5]) # 輸出Hello
print(s[7:])  # 輸出World!
print(s[:5])  # 輸出Hello,

三、列表類型

列表是Python中最常用的數據類型之一，它是一個有序的集合，可以包含多種類型的數據。列表中每個元素都有一個對應的下標，可以通過下標訪問列表中的元素。

# 列表
lst = [1, 2, 3, 'Hello', 'World']

print(lst[0])      # 輸出1
print(lst[3])      # 輸出Hello
print(lst[-1])     # 輸出World
print(lst[1:4])    # 輸出[2, 3, 'Hello']

可以使用append()方法在列表的末尾添加元素，使用insert()方法在指定的位置插入元素，使用remove()方法從列表中刪除元素。

# 列表操作
lst = [1, 2, 3, 'Hello', 'World']

lst.append('!')
print(lst) # 輸出[1, 2, 3, 'Hello', 'World', '!']

lst.insert(2, 'Python')
print(lst) # 輸出[1, 2, 'Python', 3, 'Hello', 'World', '!']

lst.remove('Hello')
print(lst) # 輸出[1, 2, 'Python', 3, 'World', '!']

四、字典類型

字典是Python中內置的一種數據類型，它是一個無序的鍵值對集合。字典中的每個元素都是由鍵和值組成的。

# 字典
dict = {'Name': 'John', 'Age': 25, 'City': 'New York'}

print(dict['Name'])   # 輸出John
print(dict['Age'])    # 輸出25
print(dict.get('City')) # 輸出New York

dict['Age'] = 26
print(dict) # 輸出{'Name': 'John', 'Age': 26, 'City': 'New York'}

del dict['City']
print(dict) # 輸出{'Name': 'John', 'Age': 26}

可以使用get()方法通過鍵獲取值，也可以使用del刪除元素，使用update()方法更新字典中的鍵值對。

# 字典操作
dict = {'Name': 'John', 'Age': 25, 'City': 'New York'}

print(dict.get('Name')) # 輸出John

del dict['Age']
print(dict) # 輸出{'Name': 'John', 'City': 'New York'}

dict.update({'Age': 26, 'Gender': 'Male'})
print(dict) # 輸出{'Name': 'John', 'City': 'New York', 'Age': 26, 'Gender': 'Male'}

五、集合類型

集合是Python中另一種內置的數據類型，它是一組不重複的元素。

# 集合
s1 = {1, 2, 3, 4, 5}
s2 = {4, 5, 6, 7, 8}

print(s1.union(s2))   # 輸出{1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8}
print(s1.intersection(s2))  # 輸出{4, 5}

s1.add(6)
print(s1) # 輸出{1, 2, 3, 4, 5, 6}

s1.remove(3)
print(s1) # 輸出{1, 2, 4, 5, 6}

可以使用union()方法進行兩個集合的並集運算，使用intersection()方法進行兩個集合的交集運算，使用add()方法向集合中添加元素，使用remove()方法刪除集合中的元素。

六、布爾類型

布爾類型是Python中的一種基本數據類型，它只有兩個值：True和False。

# 布爾類型
a = True
b = False

print(a and b)  # 輸出False
print(a or b)   # 輸出True
print(not a)    # 輸出False

可以使用and、or、not等邏輯運算符對布爾類型變量進行運算。

七、類型轉換

在Python中，可以使用int()、float()、str()等函數進行數據類型轉換。

# 類型轉換
x = 5
y = '10'

print(int(y) + x)  # 輸出15
print(float(x))    # 輸出5.0
print(str(x))      # 輸出'5'

八、總結

從數值類型到布爾類型，從字符串類型到字典類型，從集合類型到類型轉換，Python中的數據類型是我們編寫Python程序的重要組成部分。我們需要根據具體應用場景，選擇適當的數據類型，讓Python程序更加高效地完成所需功能。