2.2　数据类型

计算机是可以做快速、高精度数学计算的机器，工程师们设计的计算机程序也可以处理各种数值，并且计算机能处理的不仅仅是数值，还有文本、图形、音频、视频、网页等各种各样的数据对象。在程序设计时，对于不同的对象需要定义不同的对象类型，Python 3.x中有6种标准的对象类型：Number（数字）、String（字符串）、List（列表）、Tuple（元组）、Sets（集合）、Dictionary（字典），本节将首先讲解Number（数字）类型，其他5种对象类型将在后续章节介绍。

Python 3.x支持3种不同的Number（数字）类型：整数类型（int）、浮点数类型（float）、复数类型（complex）。

2.2.1　整型

整数类型（int）通常称为整型或整数，一般直接用int表示，是正整数、0和负整数的集合，并且不带小数点。在Python 3.x中，整型没有限制大小，可以当作long（长整型）类型使用，所以Python 3.x没有Python 2.x的long类型。

例如，Python快乐学习班的同学准备去户外旅游了，同学们商讨后决定坐“集合号”大巴去往“Python库”游玩。同学们高高兴兴坐上了大巴准备出发，现在需要统计有多少同学在车上，于是班长吩咐统计委员小萌清点一下人数，小萌花了一分钟逐个点了一遍，总计31人，小萌在Python学习群中输入31，以告知所有同学该消息。与此同时，小萌想起在Python的交互窗口中也可以输入数值，于是小萌在交互模式下输入：

>>> 31
31

这里输入的31就是整型，对于编译器，识别到的是整型。

随着“集合号”的前行，大巴来到了“数据类型”服务区，司机PyCharm通知同学们将在“数据类型”服务区停留片刻后方可继续上路。同学们也感觉是时候做个内存清除了，有需要的同学纷纷下车。片刻后，同学们纷纷上车了，班长再次吩咐小萌清点一下人数。小萌苦笑一下，看来又得花一分钟清点人数了，为什么不叫一个人帮忙从车的另一头清点呢？于是小萌叫小智帮忙从另一头清点一下人数。半分钟后，小萌和小智在车中间碰上了，小智告诉小萌他的计数是15人，小萌自己清点的也是15人，小萌在交互模式下输入：

>>> 15 + 15
30

小萌准备把数字报告给班长，突然想到上次报告的是31人，这次是30人，数字不对啊，小萌在交互模式下输入：

>>> 31 - 30
1

怎么少了一人呢？小萌突然慌了，然后仔细一想，原来是把自己忘加上了，于是再次输入：

>>> 15 + 15 + 1
31

这次没问题了，人全部到齐。于是小萌在Python学习群发送了一条和上次一样的31的消息。班长看到消息后，示意司机可以发车了，突然又想到了什么，叫司机先等等。因为走了一段路程了，到达目的地还有一段距离，同学们路上可能会口渴及饥饿，于是吩咐强壮的小强和活泼的小娜去服务区的“Number”店买一大包TensorFlow糖，给每人配备一根Keras能量棒和两瓶Caffe水。每人两瓶Caffe水，一共要买多少瓶呢？小娜在交互模式下输入：

>>> 31 * 2
62

一共要买62瓶Caffe水，小强轻易就扛起这62瓶Caffe水。

Keras能量棒每人一根，要购买多少根？小娜在交互模式下输入：

>>> 31 * 1
31

一共要购买31根，小娜轻轻提上，随手拿了一大包TensorFlow糖。

东西都买回来了，Caffe水好分，给每人两瓶就是，Keras能量棒也简单，每人派发一根就是。这一大包TensorFlow糖该怎么分呢？看包装袋上有总颗数，一共有155颗，每人多少颗呢？小娜在交互模式下输入：

>>> 155 / 31
5.0

结果出来了，给每人发5颗TensorFlow糖就可以了。于是小娜蹦蹦跳跳地发糖去了，此时发完Caffe水的小强也帮忙一起发糖，每人给5颗。TensorFlow糖终于发完了，小娜感觉惬意极了，也坐下来好好补充能量了。小娜突然感觉有什么不对劲，有155颗糖，分给31人，每人5颗TensorFlow糖没错，但从Python交互模式下看到的结果怎么是5.0呢？假如有156颗糖，Python交互模式下得到的计算结果会是怎样的呢？于是小娜输入如下数据：

>>> 156 / 31
5.032258064516129

如果按这个计算结果分发TensorFlow糖，就没有办法平均分了，小娜我可是没有办法弄出带这么多位小数的糖果。这种结果是怎么来的呢？

原因是：对于Python的整数除法，除法（/）计算结果是浮点数，即使两个整数恰好能整除，结果也是浮点数，即最终结果会带上小数位。如果只想得到整数的结果，舍弃小数部分，可以使用地板除（//），整数的地板除（//）永远是整数，除不尽时会舍弃小数部分。

更改前面输入的数据：

>>> 155 // 31
5

这时得到的计算结果就不带小数位了，即不是浮点数了。再看看用156做计算的结果：

>>> 156 // 31
5

155和156对31做地板除的结果都是5，这个也不对啊。156除以31应该还要剩余一个，怎么会一点不剩。

因为地板除（//）只取结果的整数部分，对这个问题，Python提供了一个余数运算，可以得到两个整数相除的余数，在Python中叫取模（%），下面看看155和156对31的取模：

>>> 155 % 31
0
>>> 156 % 31
1

这次的计算结果就符合自己的预期了。假如有156颗TensorFlow糖，平均分发给31个小伙伴，就会多出1颗。

2.2.2　浮点型

浮点类型（float）一般称为浮点型，由整数部分与小数部分组成，也可以使用科学计数法表示。

比如，小娜还在静静思考中，班长突然打断了她的思维，问小娜在服务区的“Number”店购物总共花了多少钱。小娜理了一下思绪，每瓶Caffe水5.3元，一共62瓶，Caffe水总共多少钱呢？在交互模式下输入：

>>> 5.3*62
328.59999999999997

计算得到的结果怎么这么长？小娜有点想不明白了，不过冷静一思考，原来是这么一回事：整型和浮点型在计算机内部存储的方式不同，整型运算永远是精确的，而浮点型运算可能会有四舍五入的误差。对该结果做四舍五入，保留一位小数，结果是328.6，就没有偏差了。

小娜：“班长，328.6元。”

班长：“这么便宜，是所有的吗？”

小娜：“是Caffe水的。”

班长：“那总共多少钱？”

Keras能量棒每根6.5元，一共31根，在交互模式输入：

>>> 6.5*31
201.5

Caffe水加Keras能量棒，再加上TensorFlow糖的30元，加起来的总额如下：

>>> 5.3*62+6.5*31+30
560.0999999999999

计算结果又出现了前面浮点计算的问题，应该这么输入：

>>> 328.6+201.5+30
560.1

这个计算结果就好看多了，也符合了预期结果形式。

小娜把购物花费的总额560.1元报告给了班长。

小娜又开始思考了，浮点数相乘的结果这么奇怪，那浮点数除法计算的结果会是怎样的呢？小娜立刻进行实践，在交互模式下输入：

>>> 155/31.0
5.0

得到的计算结果和155除以31的计算结果是一样的，那156除以31.0得到的计算结果又是怎样的呢？在交互模式下输入：

>>> 156/31.0
5.032258064516129

得到的计算结果和156除以31也是一样的。那做地板除和取模的结果又是怎样的呢？在交互模式下输入：

>>> 156 // 31.0
5.0
>>> 156 % 31.0
1.0

从计算结果可以看出，结果也都是浮点型的。

2.2.3　复数

复数由实数部分和虚数部分构成，可以用a+bj或complex(a,b)表示，复数的实部a和虚部b都是浮点型。

Python支持复数，不过Python的复数我们当前阶段使用或接触得比较少，此处就不再具体讲解，读者有一个概念即可，有兴趣可以自行查阅相关资料。

2.2.4　数据类型转换

在现实生活中，我们都经历过换零钱的操作，特别是在不支持移动支付的地区或国家，必须要随时准备好一些零钱。换零钱的操作就是将一张面额大些的钱，换算成等额或不等额的面额更小的钱的过程。如将50元换成2张20元，10张1元（有一些地方可能要收取一些手续费，如换50元需要收取2元，实际50元只能换取48元零钱）。

在编程的过程中，也有类似这样的转换过程，不过不是换零操作，而是类型转换的操作。比如将整型转换为浮点型，浮点型转换为整型。一般将浮点型转换为整型会丢失精度，在实际操作中需要注意。

对数据内置的类型进行转换，只需要将数据类型作为函数名即可。

在Python中，数据类型转换时有如下4个函数可以使用：

●　int(x)将x转换为一个整数。

●　float(x)将x转换为一个浮点数。

●　complex(x)将x转换为一个复数，实数部分为x，虚数部分为0。

●　complex(x, y)将x和y转换为一个复数，实数部分为x，虚数部分为y。x和y是数字表达式。

比如，小娜去“Number”店购物，购物总支出金额是560.1元，“Number”店的老板为免除找零的麻烦，让小娜支付560元即可，即支付一个整数，舍弃小数部分，可以理解为将浮点型转换为整型了，表示如下：

>>> int(560.1)
560

很容易就得到了转换后的结果。

在实际生活中，金钱的操作必须用浮点型进行记账，就需要使用float函数。在交互模式下输入：

>>> float(560.1)
560.1

这样转换后得到的就是浮点型数据。

不过这个计算结果的小数位还是大于0，仍然涉及找零的问题，要得到小数位为0的结果，该怎么办呢？把int函数放入float函数中是否可以呢？在交互模式下输入：

>>> float(int(560.1))
560.0

这里的执行过程是这样的：先把560.1通过int函数取整，得到整型560，再通过float函数将560转换成浮点型560.0，就得到了我们想要的结果。当然，这里虽然得到了最终想要的结果，但输入的字符看起来有点复杂。这其实是函数的嵌套，后面会进行具体介绍，此处做了解即可。

2.2.5　常量

所谓常量，就是不能改变现有值的量，可以直接拿来使用，常量对应的值是固定的，不会发生变更。比如常用的数学常数π就是一个常量。在Python中，通常一般用全部大写的变量名表示常量。

Python中有两个比较常见的常量，即PI和E。

●　PI：数学常量pi（圆周率，一般以π表示）。

●　E：数学常量e，即自然对数。

这两个常量将会在后续章节中使用，具体的用法在使用中体现。