Python数据分析及应用 课件 第2章基本数据类型

1云南财经大学信息学院

Python数据分析及应用第二章

基本数据类型目录

2.1数值类型2.2数值运算2.3字符串类型2.4不同数据类型的转换知识目标：❊了解Python中常见的基本数据类型；❊掌握不同数据类型的定义规则和表示方法；❊理解每种数据类型的特点、适用场景和存储方式；❊熟悉数据类型之间的转换方法和规则。3学习目标技能目标：❊能够准确地定义和使用各种基本数据类型来存储和处理数据；❊熟练进行数据类型的转换操作，以满足不同的计算和逻辑需求；❊运用所学的数据类型，编写具有实际功能的代码段，解决简单的问题；❊能够对复杂的数据结构进行分析和操作；❊具备调试代码的能力，能够识别和解决由于数据类型使用不当导致的错误。4学习目标素质目标：❊培养严谨的逻辑思维，确保在编程中对数据类型的选择和使用准确无误；❊提高问题解决的能力，通过合理运用数据类型来优化代码的可读性和可维护性；❊养成良好的编程习惯，注重代码规范和注释；❊培养耐心和细心，在处理数据类型相关问题时，能够仔细检查和排查错误。5学习目标

在Python编程的世界里，数据类型是构建代码大厦的基石。就如同建造房屋需要各种不同的材料一样，编写有效的程序也依赖于对数据类型的准确理解和运用。

在这一章中，我们将一同探索Python丰富多样的基本数据类型。深入了解整数、浮点数、字符串和布尔值等常见数据类型的奥秘。

整数和浮点数是处理数值运算的得力助手，它们分别适用于不同精度和范围的数字计算。字符串则是文本信息的载体，学会如何创建、操作和处理字符串，让文字在代码中发挥神奇的作用。而布尔值作为逻辑判断的基础，将帮助构建条件语句和控制程序的流程。

通过学习本章，将不仅掌握这些基本数据类型的概念和用法，还能理解它们在内存中的存储方式和特点。这将为后续编写复杂、高效的程序打下坚实的基础，在Python编程的征程上迈出坚实的一步！6本章导读Python提供了丰富的数值类型，支持4种数值类型：包括整型（int）、浮点型（float）、布尔型（bool）和复数型（complex）。每种类型都有其独特的特点和用途。72.1数值类型表示方法有4种：十进制、二进制、八进制和十六进制。默认情况采用十进制，其他进制需要加引导符号。82.1.1整型（int）进制类型引导符号描述十进制不需要默认情况。如：123，-243二进制0b或0B由字符0、1组成。如：0b1100，0B101011八进制0o或0O(注意：后一个是大写字母O)由字符0到7组成。如：0o137，0O564十六进制0x或0X由字符0到9、a到f(或A到F)组成。如：0x9AF，0X678

例2-1print(123,-243)print(0o137,0O564)print(0x9AF,0X678)2.1.1整型（int）

整型特点：（1）无大小限制（受限于可用内存）。（2）支持二进制、八进制、十进制和十六进制表示，但结果显示都是十进制数。（3）支持常见的算术运算（加、减、乘、除、取模、幂运算）。Python的内置函数能够进行整数的进制转换如下表。序号转换函数描述实例1bin(x)将十进制整数x转换成二进制整数bin(246)2oct(x)将十进制整数x转换成八进制整数oct(246)3hex(x)将十进制整数x转换成十六进制整数hex(246)4int(x,n)将n进制字符串或数字x转换成十进制整数int(246,16)2.1.1整型（int）

例2-2a=bin(246)b=oct(246)c=hex(246)d=int(“246”,16)print(a,b,c,d)2.1.1整型（int）2.1.2浮点型（float）浮点数用于表示带有小数部分的数值。浮点数有两种表示方法：十进制表示和科学计数法表示。十进制表示：3.14、2.75、-123.6科学计数法表示：1.2E3（表示1.2×103）、1.2e-3(表示1.2×10-3),E或e表示基数为10，后面的整数表示指数。内置函数float(x)可以将整数或字符串转换成浮点类型数据。2.1.2浮点型（float）例2-3print(3.14,2.75,-123.6,1.2E3,1.2e-3)a=float(246)b=float(“246”)print(a,b)2.1.3布尔型（bool）

布尔类型也叫逻辑类型，主要用来表示逻辑判断的结果，比如True和False、真和假、对和错、成立和不成立等。在逻辑判断中，True和非0都是“真”，False和0都是“假”。2.1.3布尔型（bool）

例2-4print(int(True),int(False))print(bool(5),bool(1),bool(0))print(345>123,”A”>”a”)2.1.4复数型（complex）

复数类型用于表示数学中的复数。复数由实部和虚部组成，形式为real+imagj（或real+imagJ），其中real是实部，imag是虚部，j或J表示虚数单位,real、imag都是浮点数。例如：c1=2+3jc2=-1.5+0.5j2.1.4复数型（complex）

例2-5print(2+3j,-1.5+0.5j,5J,4+1.34E-3J)a=4.5+8.9jprint(a.real,a.imag)b=complex(5.67,34.6)print(b)2.2数值运算

运算符与表达式运算符：表示运算的符号称为运算符。Python常用的运算符有算术运算符、关系运算符、逻辑运算符、赋值运算符、复合运算符、标识运算符和位运算符等。操作数：表示运算的对象称为操作数。操作数可以是常量、变量或函数等。表达式：描述对哪些数据进行什么样的运算。如1+2就是一个算术表达式，“+”是运算符，1、2是操作数。2.2.1基本运算

一、算术运算符

算术运算符一般是用来实现数学运算的，由算术运算符连接常量或变量所构成的表达式称为算术表达式。除负号外，所有的算术运算符均为双目运算符。序号运算符说明例子（x=5,y=2）1+加法x+y,值为72-减法x-y,值为33*乘法x*y,值为104/除法x/y,值为2.55//整除，返回商的整数部分x//y,值为26%求余（模），返回余数x%y,值为17**幂x**y,值为252.2.1基本运算

例2-6a=8;b=3print(a+b,a-b)print(a*b,a/b)print(a//b,b//a)print(a%b,a**b)2.2.1基本运算

二、关系运算符

关系运算符一般用来比较运算符两边的操作数，由关系运算符连接两个操作数的表达式称为关系表达式，被连接的操作数可以是常量、变量、算术表达式、逻辑表达式、赋值表达式等。若关系表达式成立，则结果为True（真），否则为False（假）。所有的关系运算符均为双目运算符。序号关系运算符说明例子x=5,y=2）1==是否相等x==y,值为False2!=是否不相等x!=y,值为True3>当左>右时结果为Truex>y,值为True4<当左<右时结果为Truex<y,值为False5>=当左>=右时结果为Truex>=y,值为True6<=当左<=右时结果为Truex<=y,值为False2.2.1基本运算

例2-7a=8;b=3print(a==b,a!=b)print(a>b,a<b)print(a>=b,a<=b)print(6<a<10,2<b<1)2.2.1基本运算

三、逻辑运算符Python语言中逻辑运算符包括and(逻辑与)、or(逻辑或)和not（逻辑非）三个。逻辑运算符用于对操作数进行逻辑运算，用逻辑运算符连接的关系表达式称为逻辑表达式。逻辑表达式常用于控制程序的流程和条件判断，帮助开发者根据不同的逻辑条件执行相应的代码块。在使用逻辑运算符时，需要注意运算符的优先级，not的优先级高于and，and的优先级高于or。and、or是双目运算符，not是单目运算符。2.2.1基本运算

xynotxxandyxoryTrueTrueFalseTrueTrueTrueFalseFalseFalseTrueFalseTrueTrueFalseTrueFalseFalseTrueFalseFalse逻辑运算符逻辑运算符真值表2.2.1基本运算

例2-8：已知判断年份y是否为闰年的条件为：（1）能被4整除，但不能被100整除；

（2）能被400整除。只要满足（1）或者（2）中任意一个条件，那么y就是闰年。程序如下：y=int(input(“请输入年份：”))print(y%4==0andy%100!=0ory%400==0)2.2.1基本运算

四、赋值运算符

在Python中，赋值运算用于将值赋给变量。赋值运算符的主要作用是为变量赋予初始值或更新变量的值，以便在程序中进行后续的计算和操作。

在中学阶段的数学中，等号“=”的含义是判断等号两边的数值是否相等。但在Python中，“=”的含义是赋值运算，读作赋值号，将“=”赋值号右边的数值赋给左边的变量。而要判断两边数值是否相等用关系运算符“==”。

基本语法格式为：

变量=表达式

作用：将“=”赋值号右边的表达式值赋给左边的变量。

注意：在使用赋值运算时，需要注意变量的数据类型以及赋值表达式的合法性，以避免出现错误。2.2.1基本运算

例2-9赋值运算符的灵活运用a=b=c=10#同一值赋给多个变量print(a,b,c)a,b,c=2,4,6#一行代码实现多个值赋给多个变量，顺序很重要print(a,b,c)a1=2.3#交换两个变量的值a2=87.9a1,a2=a2,a1print(a1,a2)2.2.1基本运算

五、复合运算符

复合运算符是将某种算术运算符和赋值运算符结合起来，形成一种简洁的写法。在Python语言中，基本赋值运算符“=”与7种算术运算符（+、-、*、/、%、//、**）结合成复合赋值运算符，其功能是先计算算术运算，然后再赋值。

基本语法格式为：

变量

算术运算符=表达式

相当于：变量=变量

算术运算符

表达式

作用：先计算算术运算与表达式的结果，然后再赋给左边的变量。序号复合赋值运算符说明例子（x=5,y=2）1+=加法赋值x+=y,相当于x=x+y,x值为72-=减法赋值x-=y,相当于x=x-y,x值为33*=乘法赋值x*=y,相当于x=x*y,x值为104/=除法赋值x/=y,相当于x=x/y,x值为2.55//=整除赋值x//=y,相当于x=x//y,x值为26%=求余赋值x%=y,相当于x=x%y,x值为17**=指数赋值x**=y,相当于x=x**y,x值为252.2.1基本运算

六、运算符的优先级

Python语言中规定，在同一个表达式中出现多个运算符时，要先计算优先级高的运算。当出现多个优先级相同的运算符时，按照结合性确定计算次序。括号可以改变优先级顺序，有括号时优先计算括号内的表达式。序号运算符运算符说明结合性优先级顺序1（）圆括号从左至右高

低2**乘方从左至右3*、/、//、%乘除从左至右4+、-加减从左至右5==、!=、>、>=、<、<=关系运算符从左至右6=、+=、-=、*=、/=、//=、%=、**=赋值运算符和复合赋值运算符从右至左7not非从右至左8and与从左至右9or或从左至右2.2.1基本运算

例2-10x=5；y=2z=x+y*6#运算顺序为：*、+w=x+y**x*10#运算顺序为：**、*、+m=(7*(x+4))**2/(9*(x+y))#用圆括号改变运算顺序print(z,w,m)2.2.2数值运算函数

Python内置的数学函数能够完成数学计算。Python提供了丰富的数学函数，通过math模块可以访问更多高级的数学运算。序号函数说明举例1abs(x)求x的绝对值abs(-10),返回值为102divmod(x,y)分别取得商和余数，返回元组divmod(20,6)，返回值为（3，2）3pow(x,y)返回x的y次幂pow(6,2),返回值为364round(x)或round(x,d)对浮点数x按照四舍五入保留d位小数。无参数则返回x四舍五入后的整数值round(3.1415926,3)，返回值为3.1425max(x1,x2,…,xn)求x1,x2,…,xn中的最大值max(5.6,45,7.9,8),返回值为456min(x1,x2,…,xn)求x1,x2,…,xn中的最小值min(5.6,45,7.9,8),返回值为5.67eval(str)将字符串中的表达式求值，返回计算结果eval(“1+2+3+4+5”),返回值为152.2.2数值运算函数

例2-11print(abs(-10))print(divmod(20,6))print(pow(6,2))print(round(3.1415926,3))print(max(5.6,45,7.9,8))print(min(5.6,45,7.9,8))print(eval(“1+2+3+4+5”))2.3字符串类型

现实生活中的很多数据都是字符串，如姓名、住址、身份证号、学号等，其中一些虽然完全由阿拉伯数字构成，但不是数值而是字符串。字符串是常见的一种数据类型，程序中经常会有对字符串进行各种处理的需求，因此Python语言中提供了字符串类型，可以对字符串进行各种处理操作。

字符串是一个字符序列，它可以包含字母、数字、标点符号等文本形式的字符。字符的个数称为字符串的长度，长度为0的字符串称为空字符串。2.3.1字符串的创建

Python中的字符串是一个有序的字符序列，可以用单引号、双引号或三引号表示。其中，单引号和双引号均用来表示单行字符串。使用单引号时，双引号可以作为字符串的一部分；使用双引号时，单引号可以作为字符串的一部分；三引号可以表示单行或多行字符串。例2-12print(‘ILikePython!’)print(“Let’sProgram!”)print(“““Let’sProgram!”””)2.3.2转义字符

Python使用引号标记字符串，但引号本身不属于字符串内容。引号自身就是一个特殊的存在，这样会产生一个问题，如何表达字符串正文内容中的引号？一般有两种方法来实现：一是使用和待输出的引号不同的引号来标记字符串；二是使用转义字符。

转义字符以反斜线号为前缀，用于避免字符的二义性，或者描述一些不方便通过键盘直接输入的特殊字符。转义字符说明转义字符说明\\反斜线号\’单引号

\n换行符，将鼠标指针移到下一行开头\r回车符，将鼠标指针移到本行开头\”双引号\f换页符\t横向制表符，即<Tab>键\b退格，即<Backspace>键2.3.2转义字符例2-13print(‘《九月九日忆山东兄弟》’)print(‘\t——唐·王维’)print(“独在异乡为异客，每逢佳节倍思亲。\n遥知兄弟登高处，遍插茱萸少一人。”)2.3.3字符串基本操作一、字符串索引操作

字符串索引就是字符的索引，可以通过字符串索引访问和操作字符。字符串索引分正向索引和负向索引。

（1）正向索引：从左到右排列，默认从0开始，从左到右标记字符依次为0、1、2、…，最大范围是字符串长度减1。

（2）负向索引：从右到左排列，默认从-1开始，从右到左标记字符依次为-1、-2、-3、…。例如：字符串：Student正向索引：0123456负向索引：-7-6-5-4-3-2-1字符串索引操作指的是使用字符串的索引获取字符串中的指定字符，语法格式如下：<字符串>[索引]2.3.3字符串基本操作例2-14print(“student”[0],”student”[3])s=”student”print(s[-1],s[-4])2.3.3字符串基本操作二、求字符串的长度可以用内置函数len()求字符串的长度。例如：s=”student”>>>len(s)结果为：7三、字符串连接操作字符串连接操作使用加号（+）将两个字符串连接起来。2.3.3字符串基本操作例2-15print(“I”+”like”+”Python!”)print(“我爱学”+“编程！”)2.3.3字符串基本操作四、字符串复制操作如果字符串由一段字符反复连接而成，则可以使用“*”生成该字符串。例如：Print(“Python!”*3)Print(“中国加油！”*2)2.3.3字符串基本操作五、字符串切片操作

字符串切片操作是指利用指定范围从字符串中获得字符串的子串。其方法是通过指定开始位置start和结束位置end来指定切片的区间。基本语法格式如下：<字符串>[start:end:step]

说明：start表示子串的起始位置，end表示子串的终止位置（不含end对应的字符，即end-1），step表示步长。start、end和step均可省略，start的默认值为0，end的默认值为字符串长度，step默认步长为1。2.3.3字符串基本操作例2.16s=”student”print(s[1:5])print(s[:6])print(s[1:])print(s[1:6:2])print(s[-7:-2])2.3.3字符串基本操作六、字符串处理函数Python内置了一些与字符串处理相关的函数。序号函数说明1len(s)返回字符串的长度2str(s)返回任意类型s的字符串形式3chr(x)返回ASCII值x对应的字符4ord(s)返回字符s对应的ASCII值5hex(x)返回整数x对应十六进制数的小写形式字符串6oct(x)返回整数x对应八进制数的小写形式字符串2.3.3字符串基本操作七、字符串常用处理方法Python语言中字符串的方法很多，这里介绍一些常用的方法。序号方法说明1strip()删除字符串两端空格后形式新的字符串2lstrip()删除字符串左端空格后形式新的字符串3rstrip()删除字符串右端空格后形式新的字符串4lower()将字符串中所有字母转换成小写5upper()将字符串中所有字母转换成大写6capitalize()将字符串中首字母转换成大写，其余字母转换成小写7find(substr[,start[,end]])返回substr子串在字符串中的位置8count(substr[,start[,end]])返回substr子串在字符串中的出现的次数9replace(old,new[,count])用字符串new替换old，可选参数count表示被替换的子串个数2.3.4format()方法的基本使用一、format()方法的使用

在Python中，format方法是一种用于字符串格式化的强大工具。它允许将变量或表达式插入到字符串中，并能根据需要进行格式化。

Python推荐使用format()方法整合字符串，语法格式如下：

<模板字符串>.format(<用逗号分隔的参数>)2.3.4format()方法的基本使用一、format()方法的使用

说明：

1.模板字符串是一个由字符串和槽组成的字符串，用于控制字符串和变量的显示效果。槽用大括号“{}”表示，对应format()方法中用逗号分隔的参数。例如：在学习强国APP学习平台封面有一句孔子的诗句如下：>>>“孔子曰：学而时习之，{}”.format(“不亦说乎”)显示：孔子曰：学而时习之，不亦说乎。2.3.4format()方法的基本使用一、format()方法的使用

2.如果模板字符串中有多个槽，且槽内没有指定序号，则按照槽出现的顺序分别对应format()方法中不同参数。例如：>>>“{}曰：学而时习之，{}”.format(“孔子”，“不亦说乎”)显示：孔子曰：学而时习之，不亦说乎。2.3.4format()方法的基本使用一、format()方法的使用

3.通过format()方法中参数的序号可以在模板字符串的槽中指定参数的使用位置，参数从0开始编号。例如：>>>“{1}曰：学而时习之，{0}”.format(“不亦说乎”，“孔子”)显示：孔子曰：学而时习之，不亦说乎。2.3.4format()方法的基本使用一、format()方法的使用

4.如果希望在模板字符串中直接输出大括号“{}”，则可以使用“{{”表示“{”，使用“}}”表示“}”。例如：>>>“{1}曰：{{学而时习之，{0}}}。”.format(“不亦说乎”，“孔子”)显示：孔子曰：{学而时习之，不亦说乎。}2.3.4format()方法的基本使用二、format()方法的格式控制

format()方法中模板字符串的槽除了包括参数序号，还可以包括格式控制信息，语法格式如下：

{<参数序号>:<格式控制标记>}

其中，格式控制标记用来控制参数显示时的