🐍 Python 数据类型详解

学习 Python 的第一步，就是理解 数据类型（Data Types）。
本文将从入门到进阶，带你全面掌握 Python 的各种数据类型，配合代码示例与可视化对比，让学习更轻松！

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📖 一、数据类型概览

Python 是一种动态强类型语言，变量不需要声明类型，但每个值都有自己的类型。

主要分为两大类：

类型分类	具体类型	示例
基本类型	数字（int、float、bool）、字符串（str）	42, 3.14, True, 'Hello'
复合类型	列表（list）、元组（tuple）、集合（set）、字典（dict）	[1,2,3], (1,2), {1,2}, {'a':1}

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🔢 二、数字类型（Number）

1️⃣ 整数（int）

整数可以是任意大小，没有溢出问题：

a = 123
b = -1999
print(type(a))  # <class 'int'>

✅ Python 的整数理论上可以无限大，只受内存限制。

2️⃣ 浮点数（float）

pi = 3.14159
price = 9.99
print(pi * 2)

⚠️ 注意：浮点数存在精度问题，比如 0.1 + 0.2 != 0.3

3️⃣ 布尔值（bool）

布尔值只有 True 和 False：

x = True
y = False
print(x and y)  # False

Python 中以下值会被视为 False：

• 0
• ''（空字符串）
• []（空列表）
• {}（空字典）
• None

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💬 三、字符串（str）

字符串是 Python 中最常用的数据类型之一。

🔹 定义字符串

s1 = "Hello"
s2 = 'World'
s3 = '''多行
字符串'''

🔹 常用操作

操作	示例	结果
拼接	'Hello' + 'World'	HelloWorld
重复	'Hi' * 3	HiHiHi
索引	'Python'[0]	P
切片	'Python'[1:4]	yth

🔹 字符串方法

s = "hello world"
print(s.upper())   # HELLO WORLD
print(s.title())   # Hello World
print(s.replace("world", "Python"))  # hello Python

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🧺 四、列表（list）

列表是可变的、有序集合，最灵活的复合数据类型。

fruits = ["apple", "banana", "cherry"]
fruits.append("orange")
print(fruits)  # ['apple', 'banana', 'cherry', 'orange']

常见操作

方法	功能
append()	追加元素
insert(i, x)	在指定位置插入
pop()	删除并返回最后一个元素
remove(x)	删除指定值
sort()	排序
reverse()	反转

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🧱 五、元组（tuple）

元组是不可变的有序集合，适合存储固定数据。

point = (10, 20)
print(point[0])  # 10

⚠️ 元组中的值不能修改，但可以包含可变对象：

t = ([1, 2], 3)
t[0].append(4)
print(t)  # ([1, 2, 4], 3)

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🧩 六、集合（set）

Python 中的集合（set）是一种无序且不重复的元素集合，它常用于去重、集合运算以及快速查找。下面我们来详细介绍集合的相关内容及操作。

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🔹集合的定义

# 使用大括号定义集合
fruits = {'apple', 'banana', 'orange'}
print(fruits)

# 使用 set() 函数创建集合
numbers = set([1, 2, 3, 4, 4, 2])
print(numbers)  # 输出: {1, 2, 3, 4}，重复元素会自动去掉

特点：

• 集合是无序的，无法通过索引访问元素。
• 元素唯一，重复的元素会被自动删除。
• 元素必须是不可变类型，例如字符串、数字、元组等。

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🔹集合的基本操作

# 添加元素
fruits.add('grape')

# 删除元素
fruits.remove('banana')  # 如果元素不存在会报错
fruits.discard('banana')  # 如果元素不存在不会报错

# 清空集合
fruits.clear()

# 判断元素是否存在
print('apple' in fruits)

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🔹集合运算

Python 集合提供了多种运算，主要包括交集、并集、差集和对称差集。

3.1 交集（Intersection）

获取两个集合中都存在的元素。

A = {1, 2, 3, 4}
B = {3, 4, 5, 6}

# 方法1
print(A & B)  # 输出: {3, 4}

# 方法2
print(A.intersection(B))  # 输出: {3, 4}

3.2 并集（Union）

获取两个集合中所有不同的元素。

# 方法1
print(A | B)  # 输出: {1, 2, 3, 4, 5, 6}

# 方法2
print(A.union(B))  # 输出: {1, 2, 3, 4, 5, 6}

3.3 差集（Difference）

获取存在于 A 集合但不存在于 B 集合的元素。

# 方法1
print(A - B)  # 输出: {1, 2}

# 方法2
print(A.difference(B))  # 输出: {1, 2}

3.4 对称差集（Symmetric Difference）

获取在 A 或 B 中，但不同时存在的元素。

# 方法1
print(A ^ B)  # 输出: {1, 2, 5, 6}

# 方法2
print(A.symmetric_difference(B))  # 输出: {1, 2, 5, 6}

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🔹集合应用场景

1. 去重

nums = [1, 2, 2, 3, 3, 3]
unique_nums = list(set(nums))
print(unique_nums)  # 输出: [1, 2, 3]

2. 集合运算

   • 比如求两个班级的共同学生、所有学生或者只在一个班的学生。

3. 快速查找

   • 集合的元素是无序的哈希结构，查找效率高。

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📚 七、字典（dict）

字典是键值对（key-value）形式的可变集合。

person = {"name": "Alice", "age": 25}
print(person["name"])  # Alice

常用操作

操作	示例	说明
访问值	person['age']	取值
新增键值	person['city'] = 'Beijing'	添加数据
删除键	del person['age']	删除数据
遍历	for k,v in person.items():	遍历字典

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🧮 八、类型转换（Type Casting）

函数	作用	示例
int(x)	转为整数	int(3.14) → 3
float(x)	转为浮点数	float('2.5') → 2.5
str(x)	转为字符串	str(123) → '123'
list(x)	转为列表	list('abc') → ['a','b','c']
set(x)	转为集合	set([1,2,2]) → {1,2}
dict(x)	转为字典	dict([('a',1),('b',2)])

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🔍 九、特殊类型：None

None 表示空值或无返回值。

def say_hello():
    print("Hello")

result = say_hello()
print(result)  # None

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🧠 十、可变与不可变类型

分类	类型	是否可变
不可变	int, float, bool, str, tuple	❌
可变	list, set, dict	✅

x = [1, 2, 3]
y = x
x.append(4)
print(y)  # [1,2,3,4]，y也变了！

💡 可变对象共享内存引用，注意浅拷贝与深拷贝的区别。

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🧭 十一、总结思维导图

graph TD
  A[Python 数据类型] --> B[基本类型]
  A --> C[复合类型]
  B --> D[int / float / bool / str]
  C --> E[list]
  C --> F[tuple]
  C --> G[set]
  C --> H[dict]

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✨ 小结

• Python 的数据类型丰富且灵活。
• 理解“可变性”与“引用”是进阶的关键。
• 熟悉每种类型的方法与使用场景，能让你写出更高效的代码。

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🎯 推荐练习

1. 创建一个列表保存班级学生姓名，要求去重并按字母排序。
2. 编写一个字典存储学生信息（姓名、年龄、成绩），计算平均成绩。
3. 尝试将字符串 '12345' 转换为整数列表 [1,2,3,4,5]。

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✍️ 作者：崔鹏飞
📅 更新时间：2025年10月
📚 分类：Python 基础教程