基础数据类型
00:00
数值、字符串、布尔类型与类型转换。
1. 数字 (Numbers)
Python 3 提供了三种数值类型：
int(整型): 任意精度整数，在 Python 3 中不再有long类型。float(浮点型): 双精度浮点数（64位）。complex(复数): 形如3 + 4j，其中j表示虚数单位。
1.1 整数类型
1.1.1 整数表示
# 十进制整数
x = 123
# 二进制整数（以 0b 或 0B 开头）
y = 0b1010 # 10
# 八进制整数（以 0o 或 0O 开头）
z = 0o123 # 83
# 十六进制整数（以 0x 或 0X 开头）
p = 0x1A # 261.1.2 整数操作
# 基本算术运算
addition = 10 + 5 # 15
subtraction = 10 - 5 # 5
multiplication = 10 * 5 # 50
division = 10 / 5 # 2.0（总是返回浮点数）
floor_division = 10 // 3 # 3（整除，向下取整）
modulo = 10 % 3 # 1（取模/余数）
power = 2 ** 3 # 8（幂运算）
# 复合赋值运算符
x = 10
x += 5 # x = x + 5 → 15
x -= 3 # x = x - 3 → 12
x *= 2 # x = x * 2 → 24
x /= 4 # x = x / 4 → 6.0
x //= 2 # x = x // 2 → 3.0（注意：结果是浮点数）1.2 浮点数类型
1.2.1 浮点数表示
# 普通浮点数
pi = 3.14159
# 科学记数法
avogadro = 6.022e23 # 6.022 × 10²³
small = 1.23e-4 # 1.23 × 10⁻⁴1.2.2 浮点数操作
# 基本算术运算
f1 = 3.14 + 2.71 # 5.85
f2 = 10.0 - 3.5 # 6.5
f3 = 2.5 * 4.0 # 10.0
f4 = 10.0 / 3.0 # 3.3333333333333335
# 浮点数精度问题
0.1 + 0.2 # 0.30000000000000004（注意：浮点数精度限制）1.3 复数类型
# 复数定义
c1 = 3 + 4j
c2 = complex(2, 5) # 2 + 5j
# 复数运算
c3 = c1 + c2 # 5 + 9j
c4 = c1 * c2 # (3*2 - 4*5) + (3*5 + 4*2)j → -14 + 23j
# 复数属性
print(c1.real) # 3.0（实部）
print(c1.imag) # 4.0（虚部）
print(c1.conjugate()) # 3 - 4j（共轭复数）1.4 数学函数
Python 提供了 math 模块来支持更复杂的数学运算：
import math
# 基本数学函数
print(math.pi) # π ≈ 3.141592653589793
print(math.e) # e ≈ 2.718281828459045
# 三角函数
print(math.sin(math.pi/2)) # sin(π/2) = 1.0
print(math.cos(math.pi)) # cos(π) = -1.0
# 指数和对数
print(math.exp(1)) # e¹ ≈ 2.71828
print(math.log(math.e)) # ln(e) = 1.0
print(math.log10(100)) # log₁₀(100) = 2.0
# 取整函数
print(math.floor(3.9)) # 3（向下取整）
print(math.ceil(3.1)) # 4（向上取整）
print(round(3.5)) # 4（四舍五入）
# 其他函数
print(math.sqrt(16)) # 4.0（平方根）
print(math.factorial(5)) # 120（阶乘）2. 字符串 (Strings - str)
字符串是不可变的序列类型，用于存储 Unicode 字符。
2.1 字符串定义
# 单引号字符串
s1 = 'Hello, World!'
# 双引号字符串
s2 = "Hello, World!"
# 三引号字符串（支持多行）
s3 = '''Hello,
World!'''
# 原始字符串（不转义）
s4 = r'C:\\path\\to\\file' # 输出: C:\path\to\file
# 字节字符串（Python 3）
s5 = b'Hello' # 字节字符串，类型为 bytes2.2 字符串操作
2.2.1 字符串拼接
# 使用 + 运算符
first_name = "Alice"
last_name = "Smith"
full_name = first_name + " " + last_name # "Alice Smith"
# 使用 * 运算符重复
print("Hello" * 3) # "HelloHelloHello"
# 使用 f-string（Python 3.6+）
age = 30
message = f"My name is {full_name} and I am {age} years old."2.2.2 字符串切片
字符串切片使用 s[start:stop:step] 语法：
s = "Hello, World!"
# 获取单个字符
print(s[0]) # 'H'
print(s[-1]) # '!'
# 切片操作
print(s[0:5]) # 'Hello'（从索引 0 到 4）
print(s[7:]) # 'World!'（从索引 7 到末尾）
print(s[:5]) # 'Hello'（从开头到索引 4）
print(s[::2]) # 'Hlo ol!'（步长为 2）
print(s[::-1]) # '!dlroW ,olleH'（反转字符串）2.2.3 字符串方法
Python 提供了丰富的字符串方法：
s = "Hello, World!"
# 大小写转换
print(s.upper()) # 'HELLO, WORLD!'
print(s.lower()) # 'hello, world!'
print(s.title()) # 'Hello, World!'
print(s.capitalize()) # 'Hello, world!'
# 查找和替换
print(s.find("World")) # 7（首次出现的索引）
print(s.replace("World", "Python")) # 'Hello, Python!'
# 分割和连接
print(s.split(", ")) # ['Hello', 'World!']
print(", ".join(["Hello", "Python"])) # 'Hello, Python'
# 去除空白
print(" Hello ".strip()) # 'Hello'
print(" Hello ".lstrip()) # 'Hello '
print(" Hello ".rstrip()) # ' Hello'
# 检查方法
print(s.startswith("Hello")) #
print(s.endswith("!")) #
print(s.isalpha()) # False（包含非字母字符）
print("123".isdigit()) #
print("Hello123".isalnum()) #2.3 字符串格式化
Python 提供了多种字符串格式化方法：
2.3.1 f-string（推荐，Python 3.6+）
name = "Alice"
age = 30
# 基本用法
print(f"My name is {name} and I am {age} years old.")
# 表达式
print(f"Next year I will be {age + 1} years old.")
# 格式化选项
pi = 3.14159
print(f"Pi is approximately {pi:.2f}") # 3.14
print(f"Age: {age:03d}") # 030
print(f"Name: {name:>10}") # ' Alice'
print(f"Name: {name:<10}") # 'Alice '
print(f"Name: {name:^10}") # ' Alice '2.3.2 format() 方法
# 基本用法
print("My name is {} and I am {} years old.".format(name, age))
# 位置参数
print("{0} {1}".format("Hello", "World")) # 'Hello World'
print("{1} {0}".format("Hello", "World")) # 'World Hello'
# 关键字参数
print("My name is {name} and I am {age} years old.".format(name="Bob", age=25))
# 格式化选项
print("Pi is approximately {:.2f}".format(pi)) # 3.142.3.3 % 运算符
# 基本用法
print("My name is %s and I am %d years old." % (name, age))
# 格式化选项
print("Pi is approximately %.2f" % pi) # 3.14
print("Age: %03d" % age) # 030
print("Name: %10s" % name) # ' Alice'3. 布尔 (Booleans - bool)
布尔类型只有两个值：“和False。
3.1 布尔运算
# 逻辑运算符
print( and False) # False
print( or False) #
print(not True) # False
# 比较运算符
print(5 > 3) #
print(5 == 3) # False
print(5 != 3) #
print(5 >= 3) #
print(5 <= 3) # False3.2 布尔上下文
在 Python 中，所有对象都可以在布尔上下文中使用（如 if 语句）：
# 布尔上下文中的评估
if "Hello":
print("非空字符串为真")
if [1, 2, 3]:
print("非空列表为真")
if 0:
print("0 为假")
else:
print("0 为假")
if None:
print("None 为假")
else:
print("None 为假")3.3 Falsy 值
以下值在布尔上下文中被视为 False：
NoneFalse- 数字：
0,0.0,0j（复数） - 序列和集合：
""（空字符串）,[]（空列表）,()（空元组）,{}（空字典）,set()（空集合） 所有其他值都被视为 “。
4. 空值 (NoneType - None)
None 是 Python 中的特殊值，表示「无」或「空」。
4.1 基本用法
# 赋值
x = None
print(x) # None
# 函数默认参数
def greet(name=None):
if name is None:
print("Hello, Guest!")
else:
print(f"Hello, {name}!")
greet() # Hello, Guest!
greet("Alice") # Hello, Alice!
# 函数返回值（如果没有显式返回值）
def no_return():
pass
print(no_return()) # None4.2 注意事项
# None 不等于 0、False 或空字符串
print(None == 0) # False
print(None == False) # False
print(None == "") # False
# 使用 is 运算符检查 None（推荐）
x = None
print(x is None) #
print(x is not None) # False5. 类型转换 (Type Casting)
Python 提供了内置函数来进行类型转换：
5.1 基本类型转换
# 转换为整数
print(int("123")) # 123
print(int(3.9)) # 3（向下取整）
print(int(True)) # 1
print(int(False)) # 0
# 转换为浮点数
print(float("3.14")) # 3.14
print(float(10)) # 10.0
print(float(True)) # 1.0
# 转换为字符串
print(str(123)) # "123"
print(str(3.14)) # "3.14"
print(str(True)) # ""
print(str(None)) # "None"
# 转换为布尔值
print(bool(1)) #
print(bool(0)) # False
print(bool("Hello")) #
print(bool("")) # False
print(bool([])) # False
print(bool(None)) # False5.2 高级类型转换
# 转换为列表
print(list("Hello")) # ['H', 'e', 'l', 'l', 'o']
print(list((1, 2, 3))) # [1, 2, 3]
# 转换为元组
print(tuple([1, 2, 3])) # (1, 2, 3)
print(tuple("Hello")) # ('H', 'e', 'l', 'l', 'o')
# 转换为集合
print(set([1, 2, 3, 2, 1])) # {1, 2, 3}（去重）
# 转换为字典
print(dict([("a", 1), ("b", 2)])) # {'a': 1, 'b': 2}6. 类型检查
使用 type() 函数检查对象的类型：
print(type(42)) # <class 'int'>
print(type(3.14)) # <class 'float'>
print(type("Hello")) # <class 'str'>
print(type(True)) # <class 'bool'>
print(type(None)) # <class 'NoneType'>
print(type([1, 2, 3])) # <class 'list'>
print(type((1, 2, 3))) # <class 'tuple'>
print(type({"a": 1})) # <class 'dict'>
# 使用 isinstance() 检查类型
print(isinstance(42, int)) #
print(isinstance(3.14, float)) #
print(isinstance("Hello", str)) #
print(isinstance([1, 2, 3], list)) #
# 检查是否为多种类型之一
print(isinstance(42, (int, float))) #7. 最佳实践
7.1 数字类型
- 整数：使用
int类型存储整数，Python 会自动处理大整数。 - 浮点数：注意浮点数精度问题，如需精确计算，考虑使用
decimal模块。 - 复数：仅在需要时使用复数类型。
7.2 字符串
- 定义：优先使用单引号或双引号，多行字符串使用三引号。
- 格式化：优先使用 f-string（Python 3.6+），它更简洁易读。
- 操作：字符串是不可变的，频繁修改字符串会创建新对象，考虑使用
list或io.StringIO。
7.3 布尔和 None
- 布尔：直接使用布尔值，避免使用
==或== False。 - None：使用
is None和is not None检查 None 值，而不是== None。
7.4 类型转换
- 安全转换：在转换前检查值是否有效，避免运行时错误。
- 显式转换：当类型不明确时，使用显式类型转换提高代码可读性。
更新日志 (Changelog)
- 2026-04-05: 细化 Python 基本数据类型及常用操作。
- 2026-04-05: 扩写内容，增加详细的数字类型操作、字符串方法、布尔运算、None 使用场景、类型转换和最佳实践等内容。