3. Типы данных
Хотя в Python существует множество типов данных, есть среди них наиболее распространенные. Например, следующие:
- int — этот тип данных состоит из целых чисел.
- float — этот тип используется для работы с десятичными числами.
- str — переменная с типом str (от string — строка) хранит данные в виде текстовых строк.
Где используется
- Данные используются в программирования повсеместно, поэтому важно понимать, с какими именно вы сейчас работаете, и какие последствия это накладывает на процесс взаимодействия. Существует множество типов данных, но только некоторые из них используются каждым программистом.
- int — тип данных для работы с целыми числами, а float — для работы с числами с плавающей точкой. str хранит данные в строковом формате и может включать буквы, символы и цифры. В то же время в int и float использовать символы нельзя — только числа.
- тип bool состоит всего из двух значений: True или False . Важно отметить, что при инициализации или присваивании значения типа bool True или False нужно вводить без кавычек. Строковые же значения наоборот всегда заключены в кавычки.
Рекомендации по работе с типами данных
- Нужно всегда помнить о следующих особенностях типов данных: их форматах, областях применения и возможностях.
- Строковые значения всегда заключены в кавычки, тогда как int , float или bool записываются без них.
Примеры работы с разными типами данных
>>> my_сars_number = 3
>>> my_сars_color = "Бронза, зеленый, черный"
>>> print(my_сars_number)
>>> print(my_сars_color)
3
Бронза, зеленый, черныйВ этом примере были созданы переменные двух типов данных, после чего они были выведены на экран. my_сars_number — это целое число ( int ), а my_сars_color — строка ( str ).
Рассмотрим порядок выполнения этого года:
- В первой строке создается переменная my_сars_number , и ей присваивается значение 3. Это внутренний процесс, поэтому увидеть результат этой операции не выйдет, только если не попробовать вывести значение переменной.
- На второй строке создается еще одна переменная, которой присваивается свое значение.
- На 3 и 4 строках ранее созданные переменные выводятся на экран.
Советы:
А зачем типы данных вообще нужны в Python? Этот вопрос наверняка будет интересовать в первую очередь начинающих программистов.
- Если подумать о внутреннем устройстве компьютера, то память в нем занимается распределением, а центральный процессор отвечает за вычисления. Благодаря типам данных компьютер знает, как распределять память, для чего ее использовать и какие операции выполнять с каким типом данных.
- Отличное сравнение в данном случае — контейнеры для продуктов. Типы данных можно воспринимать как разные контейнеры. В зависимости от типа еды, ее нужно размещать в соответствующих емкостях.
- С другой стороны, если конкретные данные — это целое число, то компьютер может не думать о конвертации их в нижний или верхний регистр, поиске гласных и так далее. Если строка — то здесь уже арифметические операции, поиск квадратного корня, конвертация и прочие команды становятся нерелевантными.
Создадим число с плавающей точкой.
>>> miami_temp_today = 103.40
>>> print(miami_temp_today)
103.4В этом примере создаем число с плавающей точкой и выводим его на экране.
Продвинутые концепции
В Python есть и много других типов данных, например:
Есть даже и другие значения в других областях: дата, время, GPS-координаты и так далее. В будущем полезно использовать их особенно в крупных проектах. Но пока что остановимся на базовых.
Посмотрим на булевый тип. Это довольно простая концепция, но более сложный тип данных. Основная сложность в том, что мы не сталкиваемся с таким типом в реальном мире, и поэтому порой его сложновато воспринимать. Булевый тип можно воспринимать как переключатель. Он может быть либо включенным, либо выключенным. В Python это либо True , либо False .
Важно запомнить, что значения этого типа не должны быть заключены в кавычки. Это их основное отличие от строк. По сути, True и "True" — это два разных типа данных в Python: булевое и строка.
В более продвинутых примерах булевые типы окажутся очень полезными.
В следующем примере может показаться, что используется строка, но на самом деле это значение булевого типа. Оно может быть либо True , либо False .
Основные типы данных в Python для начинающих
Каждое значение в Python имеет тип. Поскольку всё в Python — объекты, типы являются классами, а значения — экземплярами (объектами) этих классов.
Прим. перев. В Python 2 типы и классы — разные понятия, в то время как в Python 3 это одно и то же.
В Python есть разные типы, давайте рассмотрим самые основные.
Числа
Целые числа, числа с плавающей запятой и комплексные числа относятся к группе чисел. В Python они представлены классами int , float и complex .
Мы можем использовать функцию type() , чтобы узнать класс переменной или значения, и функцию isinstance() для проверки принадлежности объекта определённому классу:
>>> a = 5 >>> print(a, "is of type", type(a)) 5 is of type >>> a = 2.0 >>> print(a, "is of type", type(a)) 2.0 is of type >>> a = 1+2j >>> print(a, "is complex number?", isinstance(1+2j, complex)) (1+2j) is complex number? True
Целые числа могут быть любой длины, они ограничиваются лишь доступной памятью.
Числа с плавающей запятой имеют ограниченную точность. Визуально разницу между целым числом и числом с плавающей запятой можно заметить в консоли по наличию точки: 1 — целое число, 1.0 — с плавающей запятой.
Комплексные числа записываются в форме x+yj , где x — действительная часть числа, а y — мнимая. Вот несколько примеров:
>>> a = 1234567890123456789 >>> a 1234567890123456789 >>> b = 0.1234567890123456789 >>> b 0.12345678901234568 >>> c = 1+2j >>> c (1+2j)
Обратите внимание, что значение переменной b было усечено.
Списки
Список представляет собой упорядоченную последовательность элементов. Он очень гибкий и является одним из самых используемых типов в Python. Элементы списка не обязательно должны быть одного типа.
Объявить список довольно просто. Внутрь квадратных скобок помещаются элементы списка, разделённые запятой:
Мы можем использовать оператор [] для извлечения элемента (такая операция называется «доступ по индексу») или диапазона элементов (такая операция назвается «извлечение среза») из списка. В Python индексация начинается с нуля:
>>> a = [5,10,15,20,25,30,35,40] >>> print("a[2] =", a[2]) a[2] = 15 >>> print("a[0:3] =", a[0:3]) a[0:3] = [5, 10, 15] >>> print("a[5:] line-numbers">
>>> a = [1,2,3] >>> a[2] = 4 >>> a [1, 2, 4]
Кортежи
Так же как и список, кортеж (tuple) является упорядоченной последовательностью элементов. Вся разница заключается в том, что кортежи неизменяемы.
Кортежи используются для защиты данных от перезаписи и обычно работают быстрее, чем списки, т.к. их нельзя изменять.
Для создания кортежа нужно поместить внутрь круглых скобок элементы, разделённые запятой:
Мы можем использовать оператор извлечения среза [] для извлечения элементов, но мы не можем менять их значения:
>>> t = (5,'program', 1+3j) >>> print("t[1] =", t[1]) t[1] = program >>> print("t[0:3] ""
:>>> s = "Простая строка" >>> s = '''многострочная строка'''
Как и в случае со списками и кортежами, мы можем использовать оператор [] и со строками. Стоит отметить, что строки в Python относятся к категории неизменяемых последовательностей, то есть все функции и методы могут лишь создавать новую строку.
Множества
Множество является неупорядоченной уникализированной последовательностью. Объявляется множество с помощью элементов, разделённых запятой, внутри фигурных скобок:
>>> a = # вывод переменной множества >>> print("a line-numbers">>>> a = >>> aПоскольку множество является неупорядоченной последовательностью, оператор извлечения среза здесь не работает:
>>> a = >>> a[1] Traceback (most recent call last): File "", line 1, in TypeError: 'set' object does not support indexing
Словари
Словари — неупорядоченные наборы пар ключ-значение.
Они используются, когда нужно сопоставить каждому из ключей значение и иметь возможность быстро получать доступ к значению, зная ключ. В других языках словари обычно называются map , hash или object . Словари оптимизированы для извлечения данных. Чтобы извлечь значение, нужно знать ключ.
Словарь объявляется парами элементов в форме ключ:значение, заключенными в фигурные скобки:
Значение может быть любого типа, а вот ключ — только неизменяемого.
Мы используем ключ, чтобы получить соответствующее ему значение. Но не наоборот:
>>> d = >>> print("d[1] =", d[1]); d[1] = value >>> print("d['key'] =", d['key']); d['key'] = 2 # Приводит к ошибке >>> print("d[2] line-numbers">
>>> float(5) 5.0
При преобразовании числа с плавающей запятой в целое будет утеряна часть после запятой:
Для преобразования из/в строку должны использоваться совместимые значения:
>>> float('2.5') 2.5 >>> str(25) '25' >>> int('1p') Traceback (most recent call last): File "", line 1, in ValueError: invalid literal for int() with base 10: '1p'
Можно даже преобразовывать одну последовательность в другую:
>>> set([1,2,3]) >>> tuple() (5, 6, 7) >>> list('hello') ['h', 'e', 'l', 'l', 'o']
Прим. перев. Для преобразования списка из символов обратно в строку нельзя вызвать str(список) , так как в результате мы получим строковое представление списка (наподобие того, что мы видим, когда выводим список на экран). Вместо этого нужно сделать следующее:
Для преобразования в словарь каждый элемент последовательности должен быть парой:
Интересуетесь Python? Тогда взгляните на нашу подборку книг для программистов любого уровня.