#6 Python数据类型及运算
前文讲述了Python的输入输出以及变量的相关知识点，本节将探讨Python的数据类型以及数据之间的运算方式！
一、Python数据类型
上一节弄清了变量，其实变量所指向的值是有自己独特的数据类型的，这些数据类型可能代表不同的数据，在Python中，主要有以下几种数据类型：
整形（int）
在计算机中，整数的位数其实是有范围的，并没有我们想象的那样拥有无限的位数，而且，在不同的机器上整数的位数可能不同，例如:
32位系统：整数的位数就是32位，寻址范围为：-2^31 ~ 2^31-1 ，即-2147483648 ~ 2147483647
64位系统：整数的位数就是64位，寻址范围为：-2^63 ~ 2^63-1 ，即-9223372036854775808 ~ 9223372036854775807
长整形（long）
在Python中，长整形整数并没有指定位数，也就是说，长整形整数可以无限大，但是由于机器本身的限制，往往并不能无限大，到一定范围也就不行了。
浮点型（float）
上面两种数据类型都是整数，但在实际并不可能全是整数，还有小数啊，于是浮点型便应运而生，说白了浮点型就是小数，并且可以使用科学计数，在计算机中，科学计数的倍数10用e代替，如：5.21x10^5 就写成 5.21e9，也可以写成521e7
复数（complex）
上面三种数据类型组合起来是实数，其实科学计算中常常用到复数，在Python中，存在复数的数据类型，一般形式为：x+yj，式中x，y都是实数，例如：5+6j
布尔值（True、False）
布尔值就俩：真、假，Python中用True、False表示，一定要注意首字母大写，Python中是区分大小写的，一定要注意。
1 | In [77]: 5==6 |
空值（None）
空值就一个：None，这个空值是很有趣的，None不可以理解为0，因为0不是空值，就好像温度是0摄氏度一样，0摄氏度是有温度的(￣▽￣)"
字符串（str）
字符串可能是编写Python中用到的最多的数据类型，只要是用引号引起来的就是字符串。Python中是不区分单引号、双引号和三引号的，他们是相同的： 1
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8In [81]: 'Hello,world!'
Out[81]: 'Hello,world!'
In [82]: "Hello,world!"
Out[82]: 'Hello,world!'
In [83]: '''Hello,world'''
Out[83]: 'Hello,world'
肯定有萌新会问，搞这么多幺蛾子干啥，统一用一个不就完了，我就默默笑笑不说话： 1
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5In [84]: 'i'm MinuteSheep'
File "<ipython-input-84-a2a810ee38cb>", line 1
'i'm MinuteSheep'
^
SyntaxError: invalid syntax
看！报错了竟然，为什么呢？因为Python会自动匹配最近的符号与之闭合，所以就会出现上面的情况，做如下修改：
1 | In [85]: "i'm MinuteSheep" |
（萌新：你个糟老头子坏得很╰（‵□′）╯）
同样的，三引号用于多行，或者内容符号混乱的情况：
1 | In [87]: '''i'm MinuteSheep,i said:"i'm the best man in the world!"''' |
完美解决，还记得，是换行意思的啦，同样你会发现i'm变成了i'm，这其实是转义的显示，转义以后会讲到的啦
又有萌新出来作妖了，你上一节不是说三引号是多行注释吗，这一节怎么变成了字符串啦？
这个问题问的好！看我的解释，有图有真相：
直接三引号内容，是注释，只要将三引号内容赋给变量，就是字符串
字符串还有很多方法，之后会专门有一小节详细的讲解字符串的方法。
列表（list）
对于列表，萌新可能会很陌生，你可以暂时把它理解为一维数组，列表的在Python中的使用次数也是相当多的，是除字符串以外必须掌握的一种数据类型。来看看列表长啥样：
1 | In [88]: ['MinuteSheep', 'LiMing', '123', 123] |
可以看到，被一对方括号括起来的数据就是列表，刘表里面可以又其他数据类型，上面的列表包括：字符串和整型。当然，列表可以包含列表，称为列表的嵌套：
1 | In [89]: ['MinuteSheep', ['LiMing', 123]] |
关于列表，还有好多具体的方法，这里不一一介绍，之后也会有专门的一小节讲解列表方法。
元组（tuple）
元组可能就更陌生了，元组其实是不可变列表，列表用一队方括号括起来，元组则用一对圆括号括起来，列表是可以被操作的（比如增、删、改、查），但是元组不行，元组不可被更改，来看看元组长啥样哇： 1
2In [90]: ('MinuteSheep','LiMing',123)
Out[90]: ('MinuteSheep', 'LiMing', 123)
字典（dict）
字典是Python的一种非常强大的数据类型，通过键值对的形式将数据保存下来，提高了数据增、删、改、查的速度，通常作为数据存储的格式，也来看看字典长啥样哇： 1
2In [91]: {'name': 'MinuteSheep', 'gender' : 'male', 'age': 99}
Out[91]: {'age': 99, 'gender': 'male', 'name': 'MinuteSheep'}
可以看到，字典是用一对花括号括起来的，并且以 'key' : 'value' 的形式存储，同样，字典里面可以包含其他数据类型，上面的字典包括：字符串、整型。当然，字典也可以嵌套： 1
2In [92]: {'name' : 'MinuteSheep', 'age': {'young' : 15, 'old' : 99}}
Out[92]: {'age': {'old': 99, 'young': 15}, 'name': 'MinuteSheep'}
字典也会有专门的一节去讲解它的方法。
二、Python数据运算
说完了Python的数据类型，就该数据运算了，养兵千日，用在一时嘛
算数运算
加 + 1
2In [93]: 1+2
Out[93]: 3
减 - 1
2In [95]: 1-2
Out[95]: -1
乘 * 1
2In [96]: 1*2
Out[96]: 2
除 / 1
2In [97]: 5/2
Out[97]: 2.5
取模 % （就是取余数） 1
2In [98]: 5%2
Out[98]: 1
取整 // 1
2In [99]: 5//2
Out[99]: 2
幂 ** 1
2In [100]: 5**2
Out[100]: 25
赋值运算
简单赋值 = 1
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8In [102]: a=5
In [103]: b=6
In [104]: c=a+b
In [105]: c
Out[105]: 11
加法赋值 += （b+=a，相当于b=b+a）
1 | In [106]: a=5 |
减法赋值 -= （b-=a，相当于b=b-a）
1 | In [111]: a=5 |
乘法赋值 *= （b*=a，相当于b=b*a）
1 | n [115]: a=5 |
除法赋值 /= （b/=a，相当于b=b/a）
1 | In [119]: a=5 |
取模赋值 %= （b%=a，相当于b=b%a）
1 | In [123]: a=5 |
取整赋值 //= （b//=a，相当于b=b//a）
1 | In [127]: a=5 |
幂赋值 **= （b=a，相当于b=ba）
1 | In [131]: a=5 |
比较运算
测试相等 == 1
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5In [136]: 1==1
Out[136]: True
In [137]: 1==2
Out[137]: False
不等于 != 1
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5In [144]: 1!=1
Out[144]: False
In [145]: 1!=2
Out[145]: True
大于 > 1
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5In [146]: 1>1
Out[146]: False
In [147]: 2>1
Out[147]: True
大于等于 >= 1
2
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5In [149]: 1>=1
Out[149]: True
In [150]: 2>=1
Out[150]: True
小于 < 1
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5In [151]: 6<6
Out[151]: False
In [152]: 6<7
Out[152]: True
小于等于 <= 1
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5In [153]: 6<=6
Out[153]: True
In [154]: 6<=7
Out[154]: True
逻辑运算
布尔'与' and (有假为假，全真为真） 1
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8In [156]: True and False
Out[156]: False
In [157]: True and True
Out[157]: True
In [158]: False and False
Out[158]: False
布尔'或' or (有真为真，全假为假） 1
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8In [159]: True or True
Out[159]: True
In [160]: True or False
Out[160]: True
In [161]: False and False
Out[161]: False
布尔'非' not （取相反） 1
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5In [162]: not True
Out[162]: False
In [163]: not False
Out[163]: True
身份运算
判断两个标识符是否引用自同一个对象 is
1 | In [167]: a=b=3 |
判断两个标识符是否引用自不同对象 is not
1 | In [177]: a=3 |
== 与 is 的区别：
看到这里，很多小伙伴已经晕了，== 和 is 好像一样啊，看起来一样，其实是不一样的，来看下面的这段代码： 1
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9In [180]: a = 600
In [181]: b = 600
In [182]: a == b
Out[182]: True
In [183]: a is b
Out[183]: False
其实啊，== 比较的是值，is比较的地址，让我们用 id() 这个函数查看一下变量的地址：
1 | In [184]: id(a) |
可以看到，a和b俩个变量的值虽然相同，但地址却不一样，所以使用 == 和 is 的结果自然就不一样。那我们再来看一段代码： 1
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15In [187]: a = 10
In [188]: b = 10
In [189]: a == b
Out[189]: True
In [190]: a is b
Out[190]: True
In [191]: id(a)
Out[191]: 1529742064
In [192]: id(b)
Out[192]: 1529742064
萌新是不是莫不着头脑了，用600的时候 is 输出False，用10的时候怎么地址一样了啊，（快回头，有鬼~）其实啊，Python有一个叫做小整数对象池的东西，只要是[-5, 256]之间的整数都会使用同一份地址，这下萌新明白了哇。
位运算
重点说明：位运算针对的是二进制数
按位与 & 1
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8In [193]: a = 15 # 15 = 0000 1111
In [194]: b = 30 # 30 = 0001 1110
In [195]: c = a&b # 14 = 0000 1110
In [196]: c
Out[196]: 14
按位或 | 1
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8In [193]: a = 15 # 15 = 0000 1111
In [194]: b = 30 # 30 = 0001 1110
In [197]: c = a|b # 31 = 0001 1111
In [198]: c
Out[198]: 31
按位异或 ^ 1
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8In [193]: a = 15 # 15 = 0000 1111
In [194]: b = 30 # 30 = 0001 1110
In [200]: c = a^b # 17 = 0001 0001
In [201]: c
Out[201]: 17
按位取反 ~ 1
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6In [210]: a = 60 # 60 = 0011 1100
In [211]: c = ~a # -61 = 1100 0011
In [212]: c
Out[212]: -61
左移 << 1
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8In [213]: a = 15 # 15 = 0000 1111
In [214]: c = a<<2 # 60 = 0011 1100
In [215]: c
Out[215]: 60
#左移后面要加位数
右移 >> 1
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9In [213]: a = 15 # 15 = 0000 1111
In [218]: c = a>>2 # 3 = 0000 0011
In [219]: c
Out[219]: 3
#右移后面要加位数
Python运算符优先级（从高到底依次排列）
1 | ** # 指数 (最高优先级) |