Python の基礎 (4): 基本的なデータ型の学習と例

Python の基礎 (3): 基本的なステートメントの例と説明

1.数値型

Python では、一般的な数値型には、整数 (int)、浮動小数点数 (float)、および複素数 (complex) が含まれます。これらの数値型の説明と例を次に示します。

1.1 整数 (int)

• 小数部分のない整数値を表します。

• 例：

  x = 10
  y = -5
  z = 0
  

• 整数演算の例

  
  x = 10
  y = 3
  
  print(x + y)    # 加法，输出 13
  print(x - y)    # 减法，输出 7
  print(x * y)    # 乘法，输出 30
  print(x / y)    # 除法，输出 3.3333333333333335
  print(x % y)    # 取模（取余），输出 1
  print(x // y)   # 整除，输出 3
  print(x ** y)   # 幂运算，输出 1000
  

1.2 浮動小数点数（float）

• 小数部を含む数値を表します。

• 例：

  pi = 3.14
  temperature = 98.6
  

• 浮動小数点演算の例:

  pi = 3.14
  radius = 2.5
  
  print(2 * pi * radius)   # 计算圆的周长，输出 15.7
  print(pi * radius ** 2)  # 计算圆的面积，输出 19.625
  

1.3 複素数

• 実数部と虚数部を含む複素数を表します。

• 例：

  z = 2 + 3j
  w = -1.5 + 0.5j
  

• 複雑な操作の例:

  # 复数示例
  z = 2 + 3j
  w = -1.5 + 0.5j
  
  print(z + w)   # 复数加法，输出 0.5 + 3.5j
  print(z * w)   # 复数乘法，输出 -3.5 + 1j
  print(z.conjugate())   # 求共轭复数，输出 2 - 3j
  

2.文字列型

Python では、文字列 (str) はテキスト データを表すデータ型です。文字列は、引用符 (単一または二重) で囲まれた一連の文字で構成されます。以下は、Python 文字列型の概要と例です。

2.1 文字列の定義

• 文字列は一重引用符または二重引用符で囲むことができます。
• 例：

  message1 = 'Hello, world!'
  message2 = "Python is awesome!"
  

2.2 エスケープ文字

• エスケープ文字は、文字列内の特殊文字を表すために使用され、通常はバックスラッシュ (\) で始まります。
• 例：

  message = "She said, \"I'm fine.\""
  

以下は、Python で一般的に使用されるエスケープ文字とその説明の表です。

エスケープ文字	説明
\'	アポストロフィ
\"	二重引用符
\\	バックスラッシュ
\n	改行
\t	水平タブ
\r	キャリッジリターン
\b	バックスペース
\f	ページを変更する
\ooo	8 進数 ( はooo1 ～ 3 桁の数字)
\xhh	16 進数 ( はhh2 桁の数字)

引用符、改行、タブなどの特殊文字は、エスケープ文字を使用して文字列内で表現できます。ここではいくつかの例を示します。

# 单引号和双引号
message1 = 'She said, \'Hello cxk!\''
message2 = "He said, \"Hi! cxk\""

# 换行和制表符
text = "Hello\n\tCxk!"

# 回车和退格
output = "Loading...\r100%"
text_with_backspace = "Hello\bCxk!"

# 八进制和十六进制
octal_char = "\101"    # 八进制数表示大写字母 "A"
hex_char = "\x41"      # 十六进制数表示大写字母 "A"

2.3 複数行の文字列

• 複数行の文字列は三重引用符 (3 つの連続した一重引用符または二重引用符) で囲むことができます。
• 例：

  poem = '''
  Roses are red,
  Violets are blue,
  Sugar is sweet,
  And so are you，
  kun is basketball.
  '''
  

2.4 文字列操作

• 2 つの文字列はプラス記号 (+) を使用して連結できます。
• 例：

  first_name = "蔡"
  last_name = "徐坤"
  full_name = first_name + " " + last_name
  

以下は、Python で一般的に使用される文字列演算子とその説明の表です。

オペレーター	説明	例
+	2つの文字列を連結します	'Hello, ' + 'world!'
*	文字列を繰り返す	'Python' * 3
[]	文字列内の 1 文字を取得する	'Hello'[0]
[x:y]	文字列内の部分文字列を取得する	'Hello'[1:4]
の	文字列内に部分文字列が存在するかどうかを判断します	'world' in 'Hello, world!'
ありませんで	文字列内に部分文字列が存在しないかどうかを確認する	'Alice' not in 'Hello, Bob'

例：

greeting = 'Hello, '
name = '徐州蔡徐坤'

# 连接两个字符串
message = greeting + name
print(message)     # 输出: Hello, cxk

# 重复字符串
line = '-' * 10
print(line)        # 输出: ----------

# 获取单个字符
first_char = name[0]
print(first_char)  # 输出: A

# 获取子串
substring = name[1:4]
print(substring)   # 输出: lic

# 判断子串是否存在
is_contained = '坤' in greeting
print(is_contained)   # 输出: False

# 判断子串是否不存在
is_not_contained = '坤' not in greeting
print(is_not_contained)   # 输出: True

2.5 文字列のフォーマット

• プレースホルダーと書式設定メソッドを使用すると、変数の値を文字列に挿入できます。
• 例：

  name = "CXK"
  age = 25
  message = "My name is {} and I'm {} years old.".format(name, age)
  

3. リスト型

Python では、リスト (List) は、有序、可变複数の要素を保存および操作するために使用されるデータ型です。リストでは、要素の追加、挿入、削除だけでなく、インデックスによる要素へのアクセスや変更もサポートされています。リストは角括弧 ([]) を使用して示され、要素は で区切られます逗号。

以下は、Python リスト タイプの概要と例です。

3.1 リストの定義

• リストは、特定の順序で配置された要素のコレクションです。
• 例：

  numbers = [1, 2, 3, 4, 5]
  names = ['Ai', 'book', 'chris']
  

3.2 リスト要素へのアクセス

• インデックスを使用して、リスト内の特定の要素にアクセスできます。インデックスは0先頭から始まり、負のインデックスは末尾先頭からカウントダウンすることを意味します。
• 例：

  numbers = [1, 2, 3, 4, 5]
  
  print(numbers[0])     # 输出: 1
  print(numbers[-1])    # 输出: 5
  

3.3 リスト要素の変更

• リスト内の要素はインデックスを作成することで変更できます。
• 例：

  numbers = [1, 2, 3, 4, 5]
  
  numbers[0] = 10
  print(numbers)    # 输出: [10, 2, 3, 4, 5]
  

3.4 リスト操作

• リストは、要素の追加、要素の削除、スライスなどのさまざまな操作をサポートします。
• 例：

     players = ['kobe', 'jordan', 'Lin']
     
     players.append('wade')  # 添加元素到列表末尾
     print(players)  # 输出:['kobe', 'jordan', 'Lin', 'wade']
     
     players.insert(1, 'curry')  # 在指定位置插入元素
     print(players)  # 输出: ['kobe', 'curry', 'jordan', 'Lin', 'wade']
     
     del players[2]  # 删除指定位置的元素
     print(players)  # 输出: ['kobe', 'curry', 'Lin', 'wade']
     
     players_slice = players[1:3]  # 切片操作，获取子列表
     print(players_slice)  # 输出:['curry', 'Lin']
  

3.5 リストの長さと走査

• 組み込み関数を使用してlen()リストの長さを取得し、ループを使用してリスト内の要素を反復処理できます。
• 例：

     players = ['kobe', 'jordan', 'Lin', 'rose']
     
     print(len(players))  # 输出: 4
     for player in players:
        print(player)  # 依次输出:kobe,jordan,Lin,rose
  

4.タプル型

Python では、タプル (Tuple) は有序的、不可变複数の要素を格納するために使用されるデータ型です。タプルは不変であるため、不変のデータ コレクションを保存する必要があるシナリオで使用できます。タプルは括弧 ( ( ) ) を使用して表され、要素は で区切られます逗号。

ここでは、Python タプル タイプの紹介と例を示します。

4.1 タプルの定義

• タプルは、リストに似た、特定の順序で配置された要素のコレクションですが、タプルは不変です。つまり、作成後に変更することはできません。
• 例：

  point = (2, 3)
  colors = ('red', 'green', 'blue')
  

4.2 タプル要素へのアクセス

• インデックスを使用して、タプル内の特定の要素にアクセスできます。インデックスは 0 から始まり、負のインデックスは最後からカウントダウンすることを意味します。
• 例：

  point = (2, 3)
  
  print(point[0])     # 输出: 2
  print(point[-1])    # 输出: 3
  

4.3 タプルのプロパティ

• タプルは不変です。つまり、タプル内の要素は作成後に変更できません。
• 例：

  point = (2, 3)
  
  # 尝试修改元组中的元素，将会抛出错误
  point[0] = 10
  

  

4.4 タプルのアンパック

• タプルの要素は複数の変数に解凍できます。
• 例：

  point = (2, 3)
  x, y = point
  
  print(x)    # 输出: 2
  print(y)    # 输出: 3
  

4.5 タプルの応用

• タプルは、複数の変数の割り当て、複数の値を返す関数などのシナリオで使用できます。
• 例：

  # 多个变量的赋值
  x, y, z = 1, 2, 3
  
  # 函数返回多个值
  def get_point():
      return 2, 3
  
  x, y = get_point()
  

5. コレクションの種類

Python では、セット (Set) は、无序、不重复複数の一意の要素を格納するために使用されるデータ型です。添加、删除要素ごとの演算と等価集合演算をサポートしているため、データを必要とするコレクションの交集、并集処理に最適です。唯一性的コレクションは中括弧 ({}) を使用して表され、要素はカンマで区切られます。

以下は、Python コレクション型の概要と例です。

5.1 コレクションの定義

• セットは、順序付けられていない固有の要素のコレクションです。
• 例：

  fruits = {
        
        'apple', 'banana', 'cherry'}
  

5.2 コレクションの作成

• コレクションは、花括号または を使用して作成できます。内置函数 set()
• 例：

  # 使用花括号创建集合
  fruits = {
        
        'apple', 'banana', 'cherry'}
  
  # 使用set()函数创建集合
  numbers = set([1, 2, 3, 4, 5])
  

5.3 コレクション要素へのアクセス

• コレクションは順序付けされていないため、インデックスを介してコレクション内の要素にアクセスすることはできず、要素がコレクション内に存在するかどうかのみ判断できます。
• 例：

  fruits = {
        
        'apple', 'banana', 'cherry'}
  
  if 'apple' in fruits:
      print("苹果在集合中")
  

5.4 収集操作

• セットは、要素の追加、要素の削除、交差するセット、結合などのさまざまな操作をサポートします。
• 例：

  fruits = {
        
        'apple', 'banana', 'cherry'}
  
  fruits.add('orange')         # 添加元素到集合
  print(fruits)                # 输出: {'apple', 'banana', 'cherry', 'orange'}
  
  fruits.remove('banana')      # 删除指定元素
  print(fruits)                # 输出: {'apple', 'cherry', 'orange'}
  
  numbers1 = {
        
        1, 2, 3, 4}
  numbers2 = {
        
        3, 4, 5, 6}
  
  intersection = numbers1 & numbers2   # 求交集
  print(intersection)          # 输出: {3, 4}
  
  union = numbers1 | numbers2  # 求并集
  print(union)                 # 输出: {1, 2, 3, 4, 5, 6}
  

5.5 コレクションのプロパティ

• コレクション内の要素は唯一「はい」です。重複する要素はありません。
• コレクションは可变、そうです、添加和删除要素です。
• Yes に設定すると无序、要素の順序は決まりません。
• 例：

  fruits = {
        
        'apple', 'banana', 'cherry', 'apple'}
  print(fruits)    # 输出: {'apple', 'banana', 'cherry'}
  

6. 辞書の種類

Python では、辞書 (Dictionary) は无序的、可变に使用されるデータ型です存储键值对（key-value pairs）。パススルー键访问值、添加和删除键值对およびすべてのキーと値の取得操作をサポートします。必要なデータを扱う場合、辞書は非常に便利です。辞書は中括弧 ({}) で表され、各キーと値のペアはコロン (:) で区切られ、キーと値はカンマで区切られ快速查找、关联和索引ます。

以下は、Python 辞書タイプの概要と例です。

6.1 辞書の定義

• ディクショナリは、各キーと値のペアで構成される无序的、键值对コレクションです。一个键和对应的值
• 例：

  person = {
        
        'name': 'Alice', 'age': 25, 'city': 'New York'}
  

6.2 辞書要素へのアクセス

• キーを使用して辞書内の値にアクセスできます。
• 例：

  person = {
        
        'name': 'Alice', 'age': 25, 'city': 'New York'}
  
  print(person['name'])    # 输出: Alice
  print(person['age'])     # 输出: 25
  

6.3 辞書要素の変更

• 辞書内の値はキーによって変更できます。
• 例：

  person = {
        
        'name': 'Alice', 'age': 25, 'city': 'New York'}
  
  person['age'] = 26
  print(person)    # 输出: {'name': 'Alice', 'age': 26, 'city': 'New York'}
  

6.4 辞書操作

• ディクショナリは、キーと値のペアの追加、キーと値のペアの削除、すべてのキーと値の取得など、さまざまな操作をサポートします。
• 例：

  person = {
        
        'name': 'Alice', 'age': 25, 'city': 'New York'}
  
  person['gender'] = 'Female'     # 添加键值对
  print(person)                   # 输出: {'name': 'Alice', 'age': 25, 'city': 'New York', 'gender': 'Female'}
  
  del person['age']               # 删除键值对
  print(person)                   # 输出: {'name': 'Alice', 'city': 'New York'}
  
  keys = person.keys()            # 获取所有键
  print(keys)                     # 输出: dict_keys(['name', 'city'])
  
  values = person.values()        # 获取所有值
  print(values)                   # 输出: dict_values(['Alice', 'New York'])
  

6.5 辞書のプロパティ

• 辞書内のキーは yes であり唯一、重複キーはありません。
• 辞書 はい可变、キーと値のペアを追加、変更、削除できます。
• 辞書 はい无序、キーと値の間に特別な順序はありません。
• 例：

  person = {
        
        'name': 'Alice', 'age': 25, 'city': 'New York', 'name': 'Bob'}
  print(person)    # 输出: {'name': 'Bob', 'age': 25, 'city': 'New York'}
  

7. ブール型

Python では、ブール型は表現された真（True）和假（False）データ型です。ブール型は条件判断和逻辑运算重要な役割を果たし、さまざまな条件に基づいて操作を実行するのに役立ちます分支控制和逻辑判断。プログラムを作成する際、さまざまな動作や制御プロセスを実現するために、条件判断や論理演算にブール型がよく使用されます。

以下は、Python ブール型の概要と例です。

7.1 ブール型の定義

• ブール型には、True (真) と False (偽) の 2 つの値しかありません。
• 例：

  is_true = True
  is_false = False
  

7.2 ブール演算

• ブール型は、論理演算子 (and、or、not) と比較演算子 (==、!=、<、>、<=、>=) をサポートします。
• 例：

  x = 5
  y = 10
  
  result1 = x > 3 and y < 15   # and逻辑运算
  print(result1)              # 输出: True
  
  result2 = x < 3 or y > 15    # or逻辑运算
  print(result2)              # 输出: False
  
  result3 = not(x > 3)         # not逻辑运算
  print(result3)              # 输出: False
  
  result4 = x == 5             # 相等比较
  print(result4)              # 输出: True
  
  result5 = x != 5             # 不等比较
  print(result5)              # 输出: False
  

7.3 ブール型の適用

• ブール型は通常、if ステートメントや while ループなどの制御構造での条件判断に使用されます。
• 例：

  x = 5
  
  if x > 0:
      print("x是正数")       # 输出: x是正数
  
  is_even = x % 2 == 0
  
  if is_even:
      print("x是偶数")
  else:
      print("x是奇数")       # 输出: x是奇数
  

8. なしタイプ

Python では、None は null または欠損値を表す特別な定数です。これは Python の null オブジェクトであり、存在しない、または値を持たないオブジェクトを意味します。

以下は、Python の None 型の概要と例です。

8.1 None 型の定義

• None 型は null または欠損値を表し、値のないオブジェクトを表すために使用されます。
• 例：

  x = None
  

8.2. Noneタイプの特徴

• None は one であり常量、どのデータ型のインスタンスでもありません。
• はい、 None オブジェクトは唯一不変です。
• None タイプは、条件判断、函数返回值などのシナリオで状況を表すためによく使用されます没有有效值。
• 例：

  def find_max(numbers):
      if len(numbers) == 0:
          return None
      
      max_value = numbers[0]
      for num in numbers:
          if num > max_value:
              max_value = num
      
      return max_value
  
  numbers = [1, 2, 3, 4, 5]
  max_num = find_max(numbers)
  
  if max_num is None:
      print("列表为空")
  else:
      print("最大值为:", max_num)
  

9. 列挙型

Python では、列挙 (Enumeration) は のメソッドです定义常量集合的数据类型。列挙型は、固定の値セットを表すための、より読みやすく保守しやすい方法を提供します。

Python の列挙型はenumモジュールによって提供され、Python 3.4バージョン 2 以降は標準ライブラリの一部となっています。以下は、列挙型の概要と例です。

9.1 列挙型の定義

列挙型はenum.Enumクラスを継承することで定義でき、各列挙定数はこのクラスのインスタンス オブジェクトです。

例 1:

import enum

class Color(enum.Enum):
    RED = 1
    GREEN = 2
    BLUE = 3

例 2: デコレータを使用して列挙型を定義する

import enum

@enum.unique
class Weekday(enum.Enum):
    MONDAY = 1
    TUESDAY = 2
    WEDNESDAY = 3
    THURSDAY = 4
    FRIDAY = 5
    SATURDAY = 6
    SUNDAY = 7

9.2 列挙型の使用

列挙型定数には列挙型を介してアクセスでき、列挙型定数を比較して反復することができます。

例 1: 列挙型定数へのアクセス

# 访问枚举常量
print(Color.RED)  # 输出: Color.RED
print(Color.RED.value)  # 输出: 1

例 2: 列挙定数の比較

# 比较枚举常量
color1 = Color.RED
color2 = Color.BLUE
print(color1 == color2)  # 输出: False

例 3: 列挙型定数の反復

# 迭代枚举常量
for color in Color:
    print(color)
# 输出:
# Color.RED
# Color.GREEN
# Color.BLUE

9.3 列挙型のその他の機能

列挙型は、自動割り当て、カスタム値、名前アクセスなどの他の便利な機能も提供します。

例 1: 自動割り当て

import enum

class Color(enum.Enum):
    RED  # 自动赋值为1
    GREEN  # 自动赋值为2
    BLUE  # 自动赋值为3

print(Color.RED.value)  # 输出: 1

例 2: カスタム値

import enum

class Color(enum.Enum):
    RED = 100
    GREEN = 200
    BLUE = 300

print(Color.RED.value)  # 输出: 100

例 3: 名前による列挙定数へのアクセス

import enum

class Color(enum.Enum):
    RED = 1
    GREEN = 2
    BLUE = 3

print(Color['RED'])  # 输出: Color

.RED