> For the complete documentation index, see [llms.txt](https://docs.flydean.com/www.flydean.com/llms.txt). Markdown versions of documentation pages are available by appending `.md` to page URLs; this page is available as [Markdown](https://docs.flydean.com/www.flydean.com/docs/python/01-python-base/03-python-number-list-string.md). # 03-python-number-list-string ## 3. Python基础之:数字字符串和列表 ## 简介 Python的主要应用是进行科学计算，科学计算的基础就是数字，字符串和列表。本文将会详细的给大家介绍一下这三个数据类型的使用情况。 ## 数字 数字是任何科学计算中非常中要的类型，在Python中最常见的数字类型就是int和float。 看几个基本的数字操作： ```shell In [8]: 1+1 Out[8]: 2 In [9]: 3*2 + 10 Out[9]: 16 In [10]: (65 + 23) / 4 Out[10]: 22.0 ``` 上面我们可以看到，没有小数的是int类型，带有小数的是float类型。 除法运算 (`/`) 永远返回浮点数类型。如果要做 floor division得到一个整数结果（忽略小数部分）你可以使用 `//` 运算符；如果要计算余数，可以使用 `%` ```shell In [11]: 54 / 4 Out[11]: 13.5 In [12]: 54 // 4 Out[12]: 13 In [13]: 54 % 4 Out[13]: 2 ``` \*\* 可以表示乘方运算： ```shell In [14]: 4 ** 3 Out[14]: 64 ``` 我们可以将数字的运算赋值给特定的变量，并且可以使用该变量进行后续的运算。 ```shell In [15]: a = 12 In [16]: b = 14 In [17]: a * b Out[17]: 168 ``` 在交互式环境中，\_表示上一个输出： ```shell In [17]: a * b Out[17]: 168 In [18]: 100 + _ Out[18]: 268 ``` 除了int和float，Python还支持其他的数据类型，比如Decimal和Fraction，甚至还支持复数。 ## 字符串 Python中字符串有三种表示形式，可以使用单引号，双引号和三引号来表示。 ```shell In [19]: site1 = 'www.flydean.com' In [20]: site2= "www.flydean.com" In [21]: site3= """www.flydean.com""" ``` 三引号主要用于跨行输出，字符串中的回车换行会自动包含到字符串中，如果不想包含，在行尾添加一个 `\` 即可。如下: ```shell print("""\ Usage: thingy [OPTIONS] -h Display this usage message -H hostname Hostname to connect to """) ``` 如果需要转义的话，可以使用反斜杠 \\ ```shell In [22]: site4 = "www.\"flydean\".com" In [23]: site4 Out[23]: 'www."flydean".com' ``` 如果你不希望前置了 `\` 的字符转义成特殊字符，可以使用 *原始字符串* 方式，在引号前添加 `r` 即可: ```shell In [24]: print(r"www.\"flydean\".com") www.\"flydean\".com ``` 字符串通过 + 来进行连接，也可以使用 \* 来进行复制： ```shell In [25]: "www" + "flydean.com" Out[25]: 'wwwflydean.com' In [26]: "www.flydean.com" * 3 Out[26]: 'www.flydean.comwww.flydean.comwww.flydean.com' ``` 相邻的两个或多个 *字符串字面值* （引号引起来的字符）将会自动连接到一起. ```shell In [27]: "www" "flydean.com" Out[27]: 'wwwflydean.com' ``` > 注意，上面的自动连接操作，只能对两个字面量有效，如果是变量的话则会报错。 字符串会被看做是由字符组成的数组，所以可以通过string\[index]的形式来进行访问。 ```shell In [28]: site5 = "www.flydean.com" In [29]: site5[3] Out[29]: '.' ``` 如果索引是负数的话，会从右边开始计数： ```shell In [30]: site5[-3] Out[30]: 'c' ``` 因为-0 和 0 是一样的，所以负数是从 -1 开始的。 除了索引，字符串还支持 *切片*。索引可以得到单个字符，而 *切片* 可以获取子字符串: ```shell In [31]: site5[1:5] Out[31]: 'ww.f' ``` 注意切片的开始总是被包括在结果中，而结束不被包括。这使得 `s[:i] + s[i:]` 总是等于 `s` ```shell In [33]: site5[:4]+site5[4:] Out[33]: 'www.flydean.com' ``` 切片的索引有默认值，省略开始索引时默认为0。 如果索引超出了字符串的范围就会发送越界错误。 ```shell In [34]: site5[100] --------------------------------------------------------------------------- IndexError Traceback (most recent call last) in () ----> 1 site5[100] IndexError: string index out of range ``` 但是，切片中的越界索引会被自动处理: ```shell In [36]: site5[:100] Out[36]: 'www.flydean.com' ``` 因为字符串是不可变的，所以我们不能通过索引的形式来对字符串进行修改： ```shell In [37]: site[2] = "A" --------------------------------------------------------------------------- TypeError Traceback (most recent call last) in () ----> 1 site[2] = "A" TypeError: 'str' object does not support item assignment ``` len用来统计字符串的长度： ```shell In [38]: len(site5) Out[38]: 15 ``` ## 字符串对象str 字符串的本质是字符串对象str。 可以看下str的基本方法： ```shell In [39]: site5. capitalize() encode() format() isalpha() islower() istitle() lower() replace() rpartition() splitlines() title() casefold() endswith() format_map() isdecimal() isnumeric() isupper() lstrip() rfind() rsplit() startswith() translate() center() expandtabs() index() isdigit() isprintable() join() maketrans() rindex() rstrip() strip() upper() count() find() isalnum() isidentifier() isspace() ljust() partition() rjust() split() swapcase() zfill() ``` 感兴趣的同学可以自行去研究。 ## 列表 列表是用方括号表示的数据的集合。列表中的数据可以是多种数据类型，但是一般情况下，我们在一个列表中使用同一个数据类型。 ```shell In [40]: ages = [ 10, 14, 18, 20 ,25] In [41]: ages Out[41]: [10, 14, 18, 20, 25] ``` 和字符串一样，列表也支持索引和切片。事实上，只要是 [sequence](https://docs.python.org/zh-cn/3.9/glossary.html#term-sequence) 类型的数据类型，都支持索引和切片。 ```shell In [42]: ages[3] Out[42]: 20 In [43]: ages[:2] Out[43]: [10, 14] In [44]: ages[:] Out[44]: [10, 14, 18, 20, 25] ``` > 注意，列表的切片会返回一个新的列表。但是这个新的列表是浅拷贝，意味着新列表的元素是原列表中元素的引用。 列表还支持拼接操作： ```shell In [45]: ages + [9, 11] Out[45]: [10, 14, 18, 20, 25, 9, 11] ``` 和String的不可变性不同，列表是可变的，这就意味着我们可以通过索引来修改列表的值： ```shell In [46]: ages[0] = 100 In [47]: ages Out[47]: [100, 14, 18, 20, 25] ``` 列表的底层类型是list，我们可以看下list中的方法： ```shell In [51]: ages. append() count() insert() reverse() clear() extend() pop() sort() copy() index() remove() ``` 我们可以使用append来附加list的值，也可以使用count来统计list的元素个数等等。 上面我们提到了，列表的切片是原列表的引用，所以我们可以通过给切片赋值，来修改原始列表的值： ```shell >>> letters = ['a', 'b', 'c', 'd', 'e', 'f', 'g'] >>> letters ['a', 'b', 'c', 'd', 'e', 'f', 'g'] >>> # replace some values >>> letters[2:5] = ['C', 'D', 'E'] >>> letters ['a', 'b', 'C', 'D', 'E', 'f', 'g'] >>> # now remove them >>> letters[2:5] = [] >>> letters ['a', 'b', 'f', 'g'] >>> # clear the list by replacing all the elements with an empty list >>> letters[:] = [] >>> letters [] ``` 列表还可以进行嵌套，构建多层的列表： ```shell >>> a = ['a', 'b', 'c'] >>> n = [1, 2, 3] >>> x = [a, n] >>> x [['a', 'b', 'c'], [1, 2, 3]] >>> x[0] ['a', 'b', 'c'] >>> x[0][1] 'b' ``` > 本文已收录于 [www.flydean.com](http://www.flydean.com) > > 最通俗的解读，最深刻的干货，最简洁的教程，众多你不知道的小技巧等你来发现！ > > 欢迎关注我的公众号:「程序那些事」,懂技术，更懂你！