Day 2：Python 四大数据类型总结

基本数据类型

数值型

Python 中的数据皆是对象，比如被熟知的int整型对象，float双精度浮点型，bool逻辑对象，它们都是单个元素。举两个例子：

前缀加0x，创建一个十六进制的整数：

0xa5 # 等于十进制的 165

使用e创建科学计数法表示的浮点数：

1.05e3 # 1050.0

容器型

可容纳多个元素的容器对象，常用的比如：list列表对象, tuple元组对象, dict字典对象, set集合对象。 Python 定义这些类型的变量，语法非常简洁。

举例如下：

使用一对中括号[]，创建一个list型变量：

lst = [1,3,5] # list变量

使用一对括号()，创建一个tuple型对象：

tup = (1,3,5) # tuple变量

使用一对花括号{}另使用冒号:，创建一个dict对象：

dic = {'a':1, 'b':3, 'c':5} # dict变量

仅使用一对花括号{}，创建一个set对象：

s = {1,3,5} # 集合变量

Python 的容器类型，list, dict, tuple, set 等能方便地实现强大的功能，下面列举几个：

1) 去最求平均

def score_mean(lst):
    lst.sort()
    lst2=lst[1:(len(lst)-1)]
    return round((sum(lst2)/len(lst2)),1)

lst=[9.1, 9.0,8.1, 9.7, 19,8.2, 8.6,9.8]
score_mean(lst) # 9.1

2) 打印 99 乘法表

打印出如下格式的乘法表

1*1=1
1*2=2   2*2=4
1*3=3   2*3=6   3*3=9
1*4=4   2*4=8   3*4=12  4*4=16
1*5=5   2*5=10  3*5=15  4*5=20  5*5=25
1*6=6   2*6=12  3*6=18  4*6=24  5*6=30  6*6=36
1*7=7   2*7=14  3*7=21  4*7=28  5*7=35  6*7=42  7*7=49
1*8=8   2*8=16  3*8=24  4*8=32  5*8=40  6*8=48  7*8=56  8*8=64
1*9=9   2*9=18  3*9=27  4*9=36  5*9=45  6*9=54  7*9=63  8*9=72  9*9=81

一共有 10 行，第i行的第j列等于：j*i，

其中,

i取值范围：1<=i<=9

j取值范围：1<=j<=i

根据例子分析的语言描述，转化为如下代码：

for i in range(1,10):
    ...:     for j in range(1,i+1):
    ...:         print('%d*%d=%d'%(j,i,j*i),end="\t")
    ...:     print()

3) 样本抽样

使用sample抽样，如下例子从 100 个样本中随机抽样 10 个。

from random import randint,sample
lst = [randint(0,50) for _ in range(100)]
print(lst[:5])# [38, 19, 11, 3, 6]
lst_sample = sample(lst,10)
print(lst_sample) # [33, 40, 35, 49, 24, 15, 48, 29, 37, 24]

字符串

注意 Python 中没有像C++表示的字符类型(char)，所有的字符或串都被统一为str对象。如单个字符c的类型也为str.

str类型会被经常使用，先列举 5 个被高频使用的方法：

strip用于去除字符串前后的空格：

In [1]: '  I love python\t\n  '.strip()
Out[1]: 'I love python'

replace用于字符串的替换：

In [2]: 'i love python'.replace(' ','_')
Out[2]: 'i_love_python'

join用于合并字符串：

In [3]: '_'.join(['book', 'store','count'])
Out[3]: 'book_store_count'

title用于单词的首字符大写：

In [4]: 'i love python'.title()
Out[4]: 'I Love Python'

find用于返回匹配字符串的起始位置索引：

In [5]: 'i love python'.find('python')
Out[5]: 7

举个应用字符串的案例，判断 str1 是否由 str2 旋转而来。

字符串stringbook旋转后得到bookstring,写一段代码验证str1是否为str2旋转得到。

转化为判断：str1是否为str2+str2的子串

def is_rotation(s1: str, s2: str) -> bool:
    if s1 is None or s2 is None:
        return False
    if len(s1) != len(s2):
        return False

    def is_substring(s1: str, s2: str) -> bool:
        return s1 in s2
    return is_substring(s1, s2 + s2)

测试

r = is_rotation('stringbook', 'bookstring')
print(r)  # True

r = is_rotation('greatman', 'maneatgr')
print(r)  # False

字符串的匹配操作除了使用str封装的方法外，Python 的re正则模块匹配字符串，功能更加强大且写法极为简便，广泛适用于网络爬虫和数据分析领域。

下面这个例子实现的是：密码安全检查，使用正则表达式非常容易实现。

密码安全要求：1)要求密码为 6 到 20 位; 2)密码只包含英文字母和数字

pat = re.compile(r'\w{6,20}') # 这是错误的，因为\w通配符匹配的是字母，数字和下划线，题目要求不能含有下划线
# 使用最稳的方法：\da-zA-Z满足`密码只包含英文字母和数字`
pat = re.compile(r'[\da-zA-Z]{6,20}')

选用最保险的fullmatch方法，查看是否整个字符串都匹配：

pat.fullmatch('qaz12') # 返回 None, 长度小于6
pat.fullmatch('qaz12wsxedcrfvtgb67890942234343434') # None 长度大于22
pat.fullmatch('qaz_231') # None 含有下划线
pat.fullmatch('n0passw0Rd')
Out[4]: <re.Match object; span=(0, 10), match='n0passw0Rd'>

自定义类型

Python 使用关键字 class定制自己的类，_self__表示类实例对象本身。一个自定义类内包括属性、方法，还有建立类是系统自带的方法。

类（对象）

class dog(object)

以上定义了一个dog对象，它继承于根类object.

类的属性

def __init__(self, name, dtype):
     self.name = name
     self.dtype = dtype

以上定义了 dog 对象的两个属性：name, dtype，通过init，这个系统函数是每个对象自带的。

类的方法

def shout(self):
    print('I'm %s, type: %s' % (self.name, self.dtype))

注意，对象的方法参数必须要有 self，引用属性时，必须前面添加 self.name 等。

类的实例

xiaohuaDog = dog('xiaohua','quanType')

xiaohuaDog是 dog 对象的实例.

下面的 shout() 方法，是一个 public 方法，能在外部被其他模块调用。

def shout(self):
    pass

如果在 shout 前面添加2个_后，此方法变为私有方法，只能在内部使用。

属性前加 2 个_后，属性变为私有属性。通过此机制改变属性的可读性或可写性。

def get_type(self):
    return __type

通过get_type函数，就相当于 type 修改为可读、不可写的。

再看一个例子。

自定义一个最精简的Book类，它继承于系统的根类object

class Book(object):
    pass

使用 Python 自带的装饰器@property创建一个属性book_store_count:

    @property
    def book_store_count(self):
        return self._book_store_count

    @book_store_count.setter
    def book_store_count(self, val):
        self._book_store_count = val

使用属性book_store_count：

python_intro = Book()
python_intro.book_store_count = 100
print('store_count of python_intro is {0}'.format(
    python_intro.book_store_count))  # store_count of python_intro is 100

关于创建类内属性的原理此处不展开，会在后面章节中通俗易懂的详细论述。