Python 数据类型：快速指南

本文解释了如何有效地使用 Python 的数据类型来创建可扩展且可维护的应用程序。

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Python 提供了丰富的数据类型，这些数据类型是编写有效且高效的代码的基础。了解这些数据类型对于任何开发人员都至关重要，因为它允许正确的数据存储、操作和检索。在本指南中，我们将探讨常见的 Python 数据类型、它们的应用，以及确定在不同场景中使用哪些数据类型的策略。

Python 数据类型的快速解释。

首先，Python 提供了大量的数据类型。 Python 文档提供了每种数据类型的详细描述，您可以在以下链接中找到该列表：数据类型。 “Python 还提供了一些内置数据类型，特别是 dict、list、set 和 freezeset、tuple。 str 类用于保存 Unicode 字符串，bytes 和 bytearray 类用于保存二进制数据”（Python 软件基础 (a)，n.d.，数据类型）。 Python 中的内置数据类型是 Python 标准的基本数据结构；您不需要导入任何外部库即可使用它们。

下表显示了Python的常见数据类型。

表1
常见数据类型

注意：来自 Bailey 的《Python 3 编程》，2016 年。

确定数据类型的策略

要确定应用程序所需的数据类型，分析需要收集的数据并了解应用程序的功能需求至关重要。一般来说，这相当于以下四个关键步骤：

1. 识别数据：识别应用程序将收集和处理的数据类型，例如文本信息和数字数据。
2. 了解数据操作：将对数据执行哪些操作，例如排序、搜索或复杂操作，以确保所选数据类型可以支持这些功能。
3. 构建数据关系：不同的数据片段如何相互关联，并决定适当的结构（例如嵌套字典或列表）来有效地表示这些关系。
4. 规划可扩展性和维护：未来对应用程序的扩展或修改，以及选择允许修改、更新和可扩展性的数据类型和结构。

对于这个特定的应用程序，这转化为以下步骤：
请注意，所提供的信息并未明确说明数据是否需要进行操作（排序或修改）。然而，为了使应用程序有用且功能齐全，需要对数据进行一定程度的操作。

根据提供的信息，应用程序功能要求如下：

1. 存储个人信息：存储每个家庭成员的基本个人信息，例如姓名和出生日期。
2. 地址管理：管理和存储每个家庭成员的当前地址和可能的多个地址。
3. 关系追踪：追踪并表征不同家庭成员（例如亲子、配偶、兄弟姐妹）之间的关系。
4. 数据操作：编辑、排序和更新存储信息的功能，包括个人详细信息、地址和家庭关系。

根据提供的信息，需要收集的数据如下：

1. 姓名：包括姓名，家庭成员的姓名为文本数据
2. 出生日期：出生日期可以是文本数据、数字数据或两者的混合。
3. 地址：地址可能很复杂，可能需要为每个家庭成员存储多个地址，其中包括街道、城市、州和邮政编码等组件。它是数字和文本数据的混合。
4. 关系：家庭成员（如亲子、配偶、兄弟姐妹）之间的关系是文本数据。

四个数据元素及对应的数据类型

考虑到应用程序的功能需求和数据信息，以下是四个数据元素及其对应的数据类型。

• 名称：字符串数据类型str。这使我们能够轻松存储和操作个人姓名。我将使用一个元组来分隔名字和姓氏，name = ('first_name', 'last_name')。元组在这种情况下非常有用，因为它们是不可变的，这意味着一旦创建元组，就无法更改它，以确保保留名字和姓氏的完整性。此外，它们已编入索引，这意味着可以通过索引搜索它们。例如，可以按姓氏或名字搜索列表名称元组。此外，元组比字典或列表占用更少的内存空间。
• 出生日期：从技术上讲，它们可以存储为字符串、整数、列表或字典，但是使用 Python 的 datetime 模块中的 datetime.date 对象具有显着的优势，例如简单的日期操作和功能。例如，计算年龄或按出生日期对成员进行排序。在大多数情况下，存储出生日期需要将输入字符串转换为 datetime.date 对象。请注意，日期时间是一个类。此外，在 Python 中，数据类型（floats、str、int、list、tuple、set……）是 Python 对象的实例。换句话说，它们是对象。
• datetime.date 对象使用以下数据类型：

年份：代表年份的整数，例如 2024。
月份：代表月份的整数，从 1（一月）到 12（十二月）。
Day：表示该月中第几天的整数，从 1 到 31，具体取决于月份和年份。

例如：注意：方法 date.fromisoformat() 将字符串转换为带有整数参数的 datetime.date() 对象。

from datetime import date 
>>> date.fromisoformat('2019-12-04') 
datetime.date(2019, 12, 4) 
>>> date.fromisoformat('20191204') 
datetime.date(2019, 12, 4) 
>>> date.fromisoformat('2021-W01-1') 
datetime.date(2021, 1, 4)

（Python 软件基础 (b)，n.d.，datetime — 基本日期和时间类型）

地址：地址由多个组成部分组成，例如街道、城市、州和邮政编码。我会使用字典数据类型 dict。字典键值对项结构非常适合存储、修改和访问地址的各个部分。

关系：家庭成员之间的关系，如亲子、配偶、兄弟姐妹等。我将使用带有嵌入式列表和元组数据类型的字典数据类型 dict 。在此结构中，键代表关系类型，值是引用其他家庭成员的名称或标识符列表。这将允许轻松存储、修改和访问关系数据。

user_123 = {
    "name": ("John", "Doe"),  # Using tuple for the name
    "birth_date": date(1974, 6, 5),  # Using datetime for birth dates
    "address": {  # Using a dictionary for the address
        "street": "123 My Street",
        "city": "Mytown",
        "state": "Mystate",
        "zip_code": "12345"
    },
    "relationships": {  # Using a dictionary with embedded lists and tuples
        "spouse": ("Jane", "Doe"),
        "children": [("George", "Doe"), ("Laura", "Doe")],
        "parents": [("Paul", "Doe"), ("Lucy", "Doe")],
    }
}

要在 Python 中创建结构良好且可维护的应用程序，选择正确的数据类型至关重要。为了确保您的代码既高效又可扩展，了解 Python 内置数据类型（例如字符串、元组、字典和日期时间对象）之间的差异并有效地实现它们至关重要。

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参考资料：

Bailey, M.（2016 年 8 月）。第 3 章：类型、Python 编程 3. Zyante Inc.

Python 软件基础（一）。 （日期不详）。数据类型。蟒蛇。

python.org。 https://docs.python.org/3/library/datatypes.html链接到外部站点。

Python 软件基础 (b)。 （日期不详）。 datetime — Python 的基本日期和时间类型。 python.org。 https://docs.python.org/3/library/datetime.html

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最初发表于 Python 数据类型：快速指南 - Medium 2024 年 8 月 15 日

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