Python變數類型及應用場景

一、數值類型

在Python中，數值類型包括整數、浮點數、複數三種。

整數類型（int）的定義與常規的整數相同，可以進行加減乘除等運算，並支持按位運算符。例如：

a = 20
b = 5
print(a + b)
print(a - b)
print(a * b)
print(a / b)
print(a % b)
print(a // b)
print(a ** b)
print(~a)
print(a & b)
print(a | b)
print(a ^ b)
print(a <> 2)

浮點數類型（float）表示實數，在Python中採用IEEE 754標準。例如：

a = 1.23
b = 3.21
print(a + b)
print(a - b)
print(a * b)
print(a / b)
print(a ** b)

複數類型（complex）表示一個實數和一個虛數的和。其中虛數部分用j或 J 表示，例如：

a = 1 + 2j
b = 2 - 3j
print(a + b)
print(a - b)
print(a * b)
print(a / b)

二、字元串類型

字元串類型（str）表示一串字元，Python中的字元串是不可變的。可以使用單引號或雙引號定義一個字元串，三引號用於定義多行字元串。例如：

a = 'Hello world!'
b = "What's your name?"
c = '''This is a 
    multiline string.'''
print(a)
print(b)
print(c)

字元串可以使用加法、乘法等運算。

a = 'Hello'
b = 'world'
print(a + b)
print(a * 3)

在字元串中可以使用『【】』或『[:]』運算符來訪問其中的某個字元或子字元串。例如：

a = 'Hello world!'
print(a[0])
print(a[2:5])

Python字元串類型提供的函數很多，其常見應用場景包括字元串的分割、合併、替換、大小寫轉換、拼接等等。

三、列表類型

列表（list）是Python中一種常用的數據結構，可以存儲多個元素，且每個元素可以是任意數據類型。列表用中括弧『[]』表示，其中元素之間用逗號分隔。例如：

a = [1, 2, 3, 4]
b = ['apple', 'banana', 'watermelon']
c = [1, 'hello', 3.14, 'world']
print(a)
print(b)
print(c)

通過下標或切片可以訪問列表中的元素。例如：

a = [1, 2, 3, 4]
print(a[2])
print(a[1:3])

Python列表提供了一些常用的函數和方法，例如追加、插入、刪除、反轉、長度、最大值、最小值等。

a = [1, 2, 3, 4]
a.append(5)
print(a)
a.insert(1, 6)
print(a)
a.pop(3)
print(a)
a.reverse()
print(a)
print(len(a))
print(max(a))
print(min(a))

四、元組類型

元組（tuple）與列表數據結構類似，但是元組中的元素不能被修改。使用小括弧『()』或不使用任何括弧直接以逗號分隔定義元組。例如：

a = (1, 2, 3, 4)
b = ('apple', 'banana', 'watermelon')
c = (1, 'hello', 3.14, 'world')
print(a)
print(b)
print(c)

可以使用下標或切片操作訪問元組元素。例如：

a = (1, 2, 3, 4)
print(a[2])
print(a[1:3])

Python元組類型提供的函數和方法較少，常用的是len函數、max函數、min函數等。

a = (1, 2, 3, 4)
print(len(a))
print(max(a))
print(min(a))

五、集合類型

集合（set）是一組無序的元素，每個元素都是唯一的。使用大括弧『{}』或set()函數創建集合。例如：

a = {1, 2, 3, 4}
b = {'apple', 'banana', 'watermelon'}
c = {1, 'hello', 3.14, 'world', 1, 3.14}
print(a)
print(b)
print(c)

集合支持一些常見的集合操作，例如並集、交集、差集、對稱差集等。

a = {1, 2, 3, 4}
b = {3, 4, 5, 6}
print(a | b)    #並集
print(a & b)    #交集
print(a - b)    #差集
print(a ^ b)    #對稱差集

Python集合類型提供了一些常用的函數和方法，例如add、remove、discard、pop、clear等。

a = {1, 2, 3, 4}
a.add(5)
print(a)
a.remove(4)
print(a)
a.discard(3)
print(a)
a.pop()         # 刪除第一個元素
print(a)
a.clear()
print(a)

六、字典類型

字典（dict）是Python中的一種鍵-值映射的數據結構，每個鍵值對用冒號（:）分隔，不同的鍵值對用逗號（,）分隔，用大括弧{ }括起來。例如：

a = {'name': 'Tom', 'age': 20, 'gender': 'male'}
print(a)

字典可以通過鍵值（key）訪問相應的值，也可以使用items()函數、keys()函數、values()函數分別訪問元素對、鍵和值。

a = {'name': 'Tom', 'age': 20, 'gender': 'male'}
print(a['name'])
print(a.items())
print(a.keys())
print(a.values())

Python字典類型提供了一些常用的函數和方法，例如get、pop、del、update等。

a = {'name': 'Tom', 'age': 20, 'gender': 'male'}
print(a.get('name'))
print(a.pop('age'))
del a['gender']
print(a)
a.update({'city': 'Shanghai'})
print(a)

七、總結

Python變數類型包括數值類型、字元串類型、列表類型、元組類型、集合類型和字典類型。每種變數類型都有各自的應用場景，要根據實際需要進行選擇和使用。