Learning Objectives
- 使用 Python 數值資料型態：int、float、complex
- 了解隱含與明確的數值型態轉換：int()、float()、complex()
- 解釋可變（mutable）與不可變（immutable）資料型態
- 凡事皆物件（objects）：每個物件都有 identity、type、value，變數是物件的參考
凡事皆物件
在 Python 的世界裡，一切都是物件（Everything is an object）：數字、字串、串列，甚至函數都是。 每一個物件都有三個屬性：
| 屬性 | 意義 | 怎麼查看 | 會不會改變 |
|---|---|---|---|
| identity | 物件在記憶體中的身分（可以想成位址） | id()；比較兩個物件用 is |
建立之後就不會改變 |
| type | 物件的型態，決定能存什麼、能做哪些運算 | type() |
建立之後就不會改變 |
| value | 物件的值 | 直接印出 | 有些物件可以改（可變），有些不行（不可變） |
上一課說過，變數是指向物件的名稱，所以更精確地說：所有變數都是物件的參考。 這一課先認識最基本的物件：數值。
Python 內建的資料型態：
| 分類 | 型態 |
|---|---|
| 數值（Numeric） | int、float、complex |
| 有序（Sequence） | list、tuple、range |
| 文字（Text Sequence） | str |
| 集合（Set） | set、frozenset |
| 對應（Mapping） | dict |
| 二進位（Binary Sequence） | bytes、bytearray、memoryview |
三種數值型態
| 型態 | 說明 | 範例 |
|---|---|---|
int（整數） |
正負整數，沒有小數點；Python 3 的整數沒有最大值限制 | 10、-336、0b110、-0o40、0x6A |
float（浮點數） |
實數，有小數點；可以用科學記號 | 0.0、-21.9、45.3e+5、-70.、58.2E-8 |
complex（複數） |
a + bj，a 是實部、b 是虛部，j 代表 √-1 |
3.14j、-.9815+0J、3e+36J |
0b／0B開頭是二進位，0o／0O是八進位，0x／0X是十六進位e／E代表科學記號：2.5e2是 2.5 × 10²＝250.0- 這些符號以及複數的
j都不分大小寫 - 布林值
True、False其實是整數的子型態，分別等於 1 和 0 - 複數在資料科學領域比較少用，知道寫法即可
寫出各種數值
右邊的變數面板會顯示每個變數的值。注意二進位、八進位、十六進位寫法存進去之後，都是一般的整數；type() 告訴你一個物件是什麼型態。
整數沒有上限，浮點數有
很多語言的整數有最大值，超過就會出錯；Python 3 的整數可以任意大。浮點數則有固定的範圍，超過時會發生 OverflowError。範例用 try／except 接住這個錯誤（Module 17 會詳細介紹例外處理）。
0.1 + 0.2 等於 0.3 嗎？
電腦用二進位儲存浮點數，像 0.1 這樣的數在二進位是無限循環小數，只能存近似值。所以 0.1 + 0.2 不會剛好等於 0.3。這不是 Python 的錯誤，幾乎所有程式語言都一樣。
數值型態轉換
隱含轉換：不同的數值型態一起運算時，Python 會自動把結果轉成比較「寬」的型態：
bool→int→float→complex
例如 3 + 2.0 得到浮點數 5.0。
明確轉換：用內建函數自己指定要轉成什麼型態：
| 函數 | 結果 | 範例 |
|---|---|---|
int(x) |
轉成整數，小數直接捨去（往 0 的方向，不是四捨五入） | int(3.9) → 3、int(-3.9) → -3 |
float(x) |
轉成浮點數 | float(20) → 20.0 |
complex(x) |
轉成複數，虛部為 0 | complex(5) → (5+0j) |
complex(x, y) |
實部為 x、虛部為 y | complex(5, -2) → (5-2j) |
int()、float() 也可以把字串轉成數字，例如 int("42")。input() 讀到的永遠是字串，要計算前一定要先轉換。
隱含轉換與明確轉換
前三行看 Python 自動轉換型態，後面看 int()、float()、complex() 的效果。第 14 行特別有意思：同樣是 + 1，對字串和對整數的結果完全不同。
可變與不可變
物件的 identity 和 type 建立後就不會變，但 value 能不能改，要看型態：
| 型態 | |
|---|---|
| 不可變（immutable） | 數值 int、float、complex；字串 str；元組 tuple；凍結集合 frozenset |
| 可變（mutable） | 串列 list、字典 dict、集合 set |
數值是不可變的。所以
var1 = 10
var1 = 20
並不是把物件 10「改成」20，而是建立（或取用）另一個物件 20，再讓 var1 改指向它；
原本的 10 沒有被改動。要判斷兩個名稱是不是指向同一個物件，用 is。
這個觀念對後面的串列、字典與函數參數非常重要：改變可變物件時，所有指向它的名稱都看得到變化； 不可變物件則永遠不會被「就地修改」。
數值不可變：重新指定就是換一個物件
觀察變數面板裡箭頭指向哪個物件，以及 is 的結果什麼時候從 True 變成 False。最後四行說明：型態是物件的屬性，同一個名稱指向不同物件，type() 的結果就跟著變。
想一想：數值與轉換
下面的程式會印出什麼？
print(type(6 / 3))
下面的程式會印出什麼？
print(int(-2.7), int(2.7))
下面的程式會印出什麼？
print(0x10 + 0b10)
想一想：浮點數與不可變
下面的程式會印出什麼？
print(0.1 + 0.2 == 0.3)
下面的程式會印出什麼？
a = 5
b = a
a += 1
print(a, b, a is b)
下面哪一種型態是可變的（mutable）？
實作：把字串轉成數字再計算
身高和體重存成了字串（就像 input() 讀到的資料）。把它們轉成數字，計算 BMI＝體重（公斤）÷ 身高（公尺）²，用 round() 四捨五入到小數第 1 位，印出 BMI = 22.5。
重點精華回顧
- 凡事皆物件：每個物件有 identity（用
is比較）、type（用type()查看）與 value；所有變數都是物件的參考。 - 數值型態：
int（沒有上限，可用0b、0o、0x寫法）、float（有小數點、可用科學記號、有範圍上限）、complex（a + bj）；bool是int的子型態。 - 浮點數是近似值：
0.1 + 0.2 != 0.3，比較時用math.isclose()；round()遇到一半時取偶數。 - 隱含轉換往較寬的型態走（bool → int → float → complex）；明確轉換用
int()、float()、complex()，int()是往 0 捨去。 - 數值是不可變的：重新指定或
+=都是讓名稱改指向另一個物件；串列、字典、集合才是可變的。