Как изменить тип переменной питон

При написании программ часто возникает необходимость изменить тип данных, чтобы иметь возможность по-другому манипулировать значениями. Например, нам может потребоваться объединить числовые значения со строками или представить десятичные дроби в виде целых чисел.

В этой статье мы расскажем вам о преобразовании чисел, строк, кортежей и списков. Также вы найдете здесь примеры, которые помогут вам понять, в каких случаях может понадобиться преобразование данных.

Преобразование числовых типов

В Python есть два числовых типа данных: целые числа (integer) и числа с плавающей запятой (float). 

Бывает, вы работаете над чужим кодом и вам нужно преобразовать целое число в число с плавающей запятой (и наоборот). Или вы можете обнаружить, что использовали целое число, хотя на самом деле вам нужно число с плавающей запятой. Python имеет встроенные методы, позволяющие легко выполнить все эти преобразования.

Преобразование целых чисел в числа с плавающей запятой

Метод Python float() преобразует целые числа в числа с плавающей запятой. Чтобы использовать эту функцию, добавьте в скобки целое число:

float(57)

В этом случае 57 будет преобразовано в 57.0.

Этот метод можно использовать и с переменной. Объявим f равным 57, а затем выведем новое значение с плавающей запятой:

f = 57
print(float(f))

Результат:

 57.0

Используя функцию float(), мы можем преобразовывать целые числа в числа с плавающей запятой.

Преобразование чисел с плавающей запятой в ​​целые числа

Python также имеет встроенную функцию для преобразования чисел с плавающей запятой в целые числа: int().

Функция  int() работает аналогично функции float(). Чтобы преобразовать десятичную дробь в целое число, вы можете добавить его внутрь скобок:

int(390.8)

В этом случае 390.8 будет преобразовано в 390.

Эту функцию можно использовать и с переменными. Давайте объявим b равным 125.0, а c — равным 390.8, а затем применим к переменным функцию int():

b = 125.0
c = 390.8

print(int(b))
print(int(c))

Результат:

 125
 390

При преобразовании чисел с плавающей запятой в целые числа с помощью функции int() Python отсекает все, что идет после запятой. Мы можем ожидать, что 390,8 округлится до 391, но с применением только лишь функции int() этого не произойдет.

Преобразование чисел путем деления

В Python 3 при делении одного целого числа на другое целое число результат преобразуется в число с плавающей запятой. То есть, если разделить 5 на 2, в Python 3 вы получите число с плавающей запятой:

a = 5 / 2
print(a)

 2.5

В Python 2, так как вы имели дело с двумя целыми числами, вы получите ответ в виде целого числа: 5 / 2 = 2. Прочтите «Python 2 vs Python 3: Практические соображения» для получения дополнительной информации о различиях между Python 2 и Python 3.

Преобразования со строками

Тип данных string представляет собой последовательность из одного или нескольких символов (буквы, цифры, символы). Строки — это распространенная форма данных в компьютерных программах. Нам может потребоваться довольно часто преобразовывать строки в числа и наоборот, особенно когда мы получаем данные, созданные пользователем.

Преобразование чисел в строки

Числа в строки можно преобразовать с помощью метода str(). Мы передаем число или переменную в скобки метода, а на выходе получаем строковое значение.

Давайте сначала рассмотрим преобразование целых чисел. Чтобы преобразовать целое число 12 в строку, передадим его в метод str():

str(12)

При запуске str(12) в интерактивной оболочке Python (чтобы войти в оболочку, введите python в окне терминала) вы получите следующий вывод:

 '12'

Кавычки вокруг числа 12 означают, что оно теперь является строковым значением, а не целым числом.

Практический смысл преобразования чисел в строки становится понятнее, когда вы работаете с переменными. Допустим, мы хотим отслеживать ежедневный прогресс программирования пользователя. Для этого мы вводим, сколько строк кода он пишет за раз. Мы хотели бы давать обратную связь пользователю. Чтобы составить предложение, будем выводить одновременно и строковые, и целочисленные значения:

user = "Sammy"
lines = 50

print("Congratulations, " + user + "! You just wrote " + lines + " lines of code.")

Когда мы запускаем этот код, мы получаем следующую ошибку:

 TypeError: Can't convert 'int' object to str implicitly

Мы не можем объединять строки и целые числа в Python, поэтому нам придется преобразовать переменную lines в строковое значение:

user = "Sammy"
lines = 50

print("Congratulations, " + user + "! You just wrote " + str(lines) + " lines of code.")

Теперь при запуске кода мы получим следующий вывод, поздравляющий нашего пользователя с прогрессом:

 Congratulations, Sammy! You just wrote 50 lines of code.

Если мы хотим преобразовать в строку не целое число, а число с плавающей запятой, порядок действий остается прежним. Мы передаем в метод str() число с плавающей запятой, а возвращено будет строковое значение. Передавать в метод можно как само число, так и переменную:

print(str(421.034))

f = 5524.53
print(str(f))

 '421.034'
 '5524.53'

Чтобы убедиться, что все правильно, мы можем объединить в выводе преобразованное число и строковые значения:

f = 5524.53
print("Sammy has " + str(f) + " points.")

 Sammy has 5524.53 points.

Мы можем быть уверены, что наш float был правильно преобразован в строку, потому что конкатенация была выполнена без ошибок.

Преобразование строк в числа

Строки могут быть преобразованы в числа при помощи методов int() и float().

Если в вашей строке нет десятичных знаков, вы, скорее всего, захотите преобразовать ее в целое число с помощью метода int().

Давайте возьмем пример пользователя Сэмми, отслеживающего количество написанных строк кода. Чтобы предоставить пользователю более интересную обратную связь, мы можем проводить с полученными значениями какие-то математические действия. Но в настоящее время эти значения хранятся в строках:

lines_yesterday = "50"
lines_today = "108"

lines_more = lines_today - lines_yesterday

print(lines_more)

 TypeError: unsupported operand type(s) for -: 'str' and 'str'

Поскольку два числовых значения хранились в строках, мы получили ошибку. Операнд «-» для вычитания не является допустимым операндом для двух строковых значений.

Давайте изменим код, чтобы включить в него метод int(). Он преобразует строки в целые числа и позволит нам выполнять математические действия со значениями, которые изначально были строками.

lines_yesterday = "50"
lines_today = "108"

lines_more = int(lines_today) - int(lines_yesterday)

print(lines_more)

 58

Переменная lines_more автоматически является целым числом, и в этом примере она равна числовому значению 58.

В приведенном выше примере мы также можем преобразовать строчные значения в числа с плавающей запятой, используя метод float() вместо метода int(). В этом случае вместо 58 мы получим число с плавающей запятой —  58.0. Пользователь Сэмми зарабатывает очки в дробных числах:

total_points = "5524.53"
new_points = "45.30"

new_total_points = total_points + new_points

print(new_total_points)

 5524.5345.30

В этом случае использование операнда «+» с двумя строками является допустимой операцией. Но эта операция объединяет две строки, а не складывает два числовых значения вместе. В результате наш output выглядит необычно, поскольку это просто два значения рядом друг с другом.

Перед выполнением любых математических операций нам нужно преобразовать эти строки в числа с плавающей запятой с помощью метода float():

total_points = "5524.53"
new_points = "45.30"

new_total_points = float(total_points) + float(new_points)

print(new_total_points)

 5569.83

Теперь, когда мы преобразовали две строки в числа с плавающей запятой, мы получаем ожидаемый результат: сумму чисел 45.30 и 5524.53.

Если мы попытаемся при помощи метода int() конвертировать строку, представляющую собой десятичную дробь, в целое число, мы получим ошибку:

f = "54.23"
print(int(f))

 ValueError: invalid literal for int() with base 10: '54.23'

Преобразование строк в числа позволяет нам быстро изменять тип данных, с которым мы работаем. Благодаря этому мы можем выполнять математические операции с числовыми значениями, изначально сохраненными в строчном виде.

Преобразование в кортежи и списки

Вы можете использовать методы list() и tuple() для преобразования переданных им значений в тип данных списка и кортежа соответственно. В Python:

• список является изменяемой упорядоченной последовательностью элементов, заключенных в квадратные скобки [ ].
• кортеж является неизменяемой упорядоченной последовательностью элементов, заключенных в круглые скобки ( ).

Преобразование в кортежи

Начнем с преобразования списка в кортеж. Поскольку кортеж — это неизменяемый тип данных, такое преобразование может способствовать существенной оптимизации наших программ. Метод tuple() возвращает «кортежную» версию переданного ему значения.

print(tuple(['pull request', 'open source', 'repository', 'branch']))

 ('pull request', 'open source', 'repository', 'branch')

Мы видим, что в результате выводится кортеж, поскольку элементы теперь заключены в круглые, а не в квадратные скобки.

Давайте используем tuple() с переменной, представляющей список:

sea_creatures = ['shark', 'cuttlefish', 'squid', 'mantis shrimp']
print(tuple(sea_creatures))

 ('shark', 'cuttlefish', 'squid', 'mantis shrimp')

Опять же, мы видим, что значения списка преобразуются в значения кортежа, что обозначается круглыми скобками. 

Мы можем преобразовать в кортеж не только список, но и любой итерируемый тип, включая строки:

print(tuple('Sammy'))

 ('S', 'a', 'm', 'm', 'y')

Строки можно преобразовывать в кортежи с помощью метода tuple(), потому что они итерируемые (их можно перебирать). Но с типами данных, которые не являются итерируемыми (пример — целые числа и числа с плавающей запятой), мы получим ошибку:

print(tuple(5000))

 TypeError: 'int' object is not iterable

Можно преобразовать целое число в строку, а затем в кортеж:  tuple(str(5000)). Но лучше выбрать читаемый код, а не сложные преобразования.

Преобразование в списки

Преобразование значений, особенно кортежей, в списки может быть полезно, когда вам нужно иметь изменяемую версию этого значения. Для преобразования в список используется метод list(). 

Давайте преобразуем кортеж в список. Будьте внимательны со скобками: одна пара для кортежа, вторая — для метода  list(), а третья — для метода print():

print(list(('blue coral', 'staghorn coral', 'pillar coral')))

 ['blue coral', 'staghorn coral', 'pillar coral']

Квадратные скобки сигнализируют о том, что кортеж, переданный в метод  list(), преобразован в список.

Чтобы сделать код более читабельным, мы можем ввести переменную и удалить одну из пар круглых скобок:

coral = ('blue coral', 'staghorn coral', 'pillar coral')
list(coral)

Если мы выведем list(coral), мы получим тот же результат, что и выше.

В список можно преобразовать не только кортеж, но и строку:

print(list('shark'))

 ['s', 'h', 'a', 'r', 'k']

Заключение

В этой статье мы рассмотрели, как можно преобразовать одни типы данных в другие (в основном, с помощью встроенных методов). Возможность конвертировать типы данных в Python дает вам дополнительную гибкость при написании программ.

Большинство программ, даже самых простых, выполняют обработку какой-либо информации – получают разнообразные данные, производят необходимые операции, после чего выводят результат. За ввод и вывод данных в Python отвечают встроенные функции input() и print(). С помощью функции вывода print() можно написать классическую программу Hello, World! в одну строку:

        >>> print('Hello, World!')
Hello, World!

    

Для ввода нужной информации используют input(). В этом примере переменная name с помощью оператора присваивания = получит введенное пользователем значение:

        name = input()
    

Чтобы пользователю было понятнее, какое именно значение от него ожидает программа, можно добавить пояснение:

        name = input('Как тебя зовут? ')
    

Или:

        name = input('Введите свое имя ')
    

Напишем программу, которая запрашивает имя пользователя и выводит приветствие:

        name = input('Как тебя зовут? ')
print('Привет,', name)

    

Результат:

        Как тебя зовут? Вася
Привет, Вася

    

В этой программе используются две встроенные функции input() и print(), а также переменная name. Переменная – это именованная область памяти, в которой во время выполнения программы хранятся данные определенного типа (о типах данных расскажем ниже). В стандартах оформления кода PEP 8 даны рекомендации по названиям переменных:

• Названия не должны начинаться с цифры, но могут заканчиваться цифрой. Например, назвать переменную 7up – неправильно, а так – seven11 – можно.
• Названия могут состоять из комбинации строчных, заглавных букв, цифр и символов подчеркивания: lower_case, mixedCase, CapitalizedCase, UPPER_CASE, lower123.
• Не следует давать переменным названия, совпадающие со служебными словами, названиями встроенных функций и методов, к примеру – print, list, dict, set, pass, break, raise.
• Следует избегать использования отдельных букв, которые могут быть ошибочно приняты друг за друга – l (L в нижнем регистре), I (i в верхнем регистре) или за нуль – O.
• В названиях не должно быть пробелов, дефисов и специальных символов, например, ' или $.
• Главный принцип именования переменных – осмысленность. По названию переменной должно быть понятно, какого рода данные в ней хранятся – например, car_model, petName, CARD_NUMBER более информативны, чем a, а1, а2.

Переменные выполняют две важные функции:

• делают код понятнее;
• дают возможность многократно использовать введенные данные.

Если программа небольшая, а введенное значение используется однократно, можно обойтись без использования переменной:

        print('Привет,', input('Как тебя зовут?'))
    

Ввод и вывод нескольких переменных, f-строки

Если в программе используются несколько переменных, ввод данных можно оформить на отдельных строках:

        first_name = input()
last_name = input()
age = input()

    

Или в одну строку:

        first_name, last_name, age = input(), input(), input()
    

Либо так – если значения переменных равны:

        x1 = x2 = x3 = input()
    

Чтобы вывести значения переменных на экран, названия перечисляют в print() через запятую:

        print(first_name, last_name, age)
    

Или по отдельности:

        print(first_name)
print(last_name)
print(age)
    

При перечислении через запятую Python выводит все переменные в одну строку, разделяя значения пробелами:

        Вася Пупкин 12
    

Вместо пробела можно подставить любой другой разделитель. Например:

        print(first_name, last_name, age, sep="***")
    

В результате значения будут разделены звездочками:

        Вася***Пупкин***12
    

Если нужно вывести значения не в строку, а в столбик, можно воспользоваться специальным параметром end="n" – он обеспечивает переход на новую строку:

        print(first_name, last_name, age, end="n")
    

Чтобы сделать вывод более информативным, используют f-строки:

        print(f'Имя: {first_name}, Фамилия: {last_name}, Возраст: {age}')
    

Все содержимое такой строки находится в конструкции f'...', а названия переменных внутри строки заключаются в фигурные скобки {...}.

Операции во время вывода

Функция print(), помимо вывода результатов работы программы, допускает проведение разнообразных операций с данными:

        >>> print(5 + 5)
10
>>> print(10 // 3)
3
>>> print(6 ** 2)
36
>>> print('I' + ' love' + ' Python')
I love Python

    

Встроенные типы данных в Python

Питон работает с двумя категориями данных – встроенными типами (они поддерживаются по умолчанию) и специализированными (для операций с ними нужно подключение определенного модуля). К специализированным типам данных относятся, например, datetime (дата и время) и deque (двухсторонняя очередь).

Все встроенные типы данных в Python можно разделить на следующие группы:

• Числовые – целые, вещественные, комплексные числа. Примечание: для максимально точных расчетов с десятичными числами в Python используют модуль decimal (тип данных Decimal), а для операций с рациональными числами (дробями) – модуль fractions (тип данных Fraction).
• Булевы – логические значения True (истина) и False (ложь).
• Строковые – последовательности символов в кодировке Unicode.
• NoneType – нейтральное пустое значение, аналогичное null в других языках программирования.
• Последовательности – списки, кортежи, диапазоны.
• Словари – структура данных типа «ключ: значение».
• Множества – контейнеры, содержащие уникальные значения. Подразделяются на изменяемые set и неизменяемые frozenset множества.
• Байтовые типы – bytes (байты), bytearray (изменяемая байтовая строка), memoryview (предоставление доступа к внутренним данным объекта).

В таблице приведены примеры и определения встроенных типов данных:

Чтобы узнать тип данных, нужно воспользоваться встроенной функцией type():

        >>> a = 3.5
>>> type(a)
<class 'float'>

    

Как задать тип переменной

Важно заметить, что если тип переменной не указан явно при вводе, т.е. ввод выполняется как a = input(), то Python будет считать введенное значение строкой. В приведенном ниже примере Питон вместо сложения двух чисел выполняет конкатенацию строк:

        >>> a, b = input(), input()
5
6
>>> print(a + b)
56

    

Это произошло потому, что a и b были введены как строки, а не целые числа:

        >>> type(a)
<class 'str'>
>>> type(b)
<class 'str'>

    

Чтобы ввести целое число, следует использовать конструкцию int(input()), вещественное –float(input()).

Математические операции в Python

Все операции в математике имеют определенный приоритет: сначала выполняется возведение в степень, затем деление по модулю и так далее. Этот приоритет соблюдается и в Питоне:

Python допускает применение сложения и умножения в операциях со строками. Сложение строк, как уже упоминалось выше, называется конкатенацией:

        >>> print('Python -' + ' лучший' + ' язык' + ' программирования')
Python - лучший язык программирования

    

Умножение строки на целое число называется репликацией:

        >>> print('Репликанты' * 5)
РепликантыРепликантыРепликантыРепликантыРепликанты

    

Однако попытки умножить строки друг на друга или на вещественное число обречены на провал:

        >>> print('Репликанты' * 5.5)
Traceback (most recent call last):
  File "<pyshell>", line 1, in <module>
TypeError: can't multiply sequence by non-int of type 'float'

    

Преобразование типов данных

Python позволяет на лету изменять типы данных. Это может оказаться очень полезным при решении тренировочных и практических задач.

Округление вещественного числа:

        >>> a = float(input())
5.123
>>> print(int(a))
5

    

Преобразование целого числа в вещественное:

        >>> a = 5
>>> print(float(a))
5.0

    

Преобразование строки в число и вывод числа без ведущих нулей:

        >>> a = '00032567'
>>> print(int(a))
32567

    

Сложение строки и числа:

        >>> a = 'Apollo '
>>> b = 13
>>> print(a + str(b))
Apollo 13

    

Преобразование списка в строку:

        >>> a = ['п', 'р', 'и', 'в', 'е', 'т']
>>> print('*'.join(a))
п*р*и*в*е*т

    

Преобразование строки в множество:

        >>> a = 'привет'
>>> print(set(a))
{'в', 'е', 'и', 'т', 'п', 'р'}

    

Преобразование строки в список:

        >>> a = 'я изучаю Python'
>>> print(list(a))
['я', ' ', 'и', 'з', 'у', 'ч', 'а', 'ю', ' ', 'P', 'y', 't', 'h', 'o', 'n']

    

Преобразование кортежа в список:

        >>> a = ('red', 'blue', 'green')
>>> print(list(a))
['red', 'blue', 'green']

    

Разумеется, преобразование типов данных происходит в определенных пределах – строку, содержащую буквенные и специальные символы, нельзя сделать числом, а превращение списка, строки, множества или кортежа в словарь потребует дополнительных манипуляций, которые мы изучим позже.

Практика – задачи с решениями

Задание 1. Напишите программу, которая запрашивает имя и возраст пользователя, и выводит приветствие и возраст пользователя в следующем году. Пример работы программы:

        Как тебя зовут? Катя
Привет, Катя!
Сколько тебе лет? 14
Здорово! В следующем году тебе будет 15!

    

Решение:

        name = input('Как тебя зовут? ')
print(f'Привет, {name}!')
age = int(input('Сколько тебе лет? '))
print(f'Здорово! В следующем году тебе будет {age + 1}!')

    

Задание 2. Напишите программу, которая запрашивает имя, фамилию и возраст пользователя, а затем выводит эти данные в столбик с помощью f-строки. Результат работы программы:

        Имя: Евгения
Фамилия: Фролова
Возраст: 19

    

Решение:

        first_name = input()
last_name = input()
age = input()
print(f'Имя: {first_name}nФамилия: {last_name}nВозраст: {age}')

    

Задание 3. Напишите программу, которая выводит на экран прямоугольник 5 х 15, сформированный из звездочек. Пример вывода:

        ***************
*             *
*             *
*             *
***************

    

Решение:

        print('*' * 15)
print('*' + ' ' * 13 + '*')
print('*' + ' ' * 13 + '*')
print('*' + ' ' * 13 + '*')
print('*' * 15)

    

Задание 4. Напишите программу, которая получает на вход целое число n из диапазона от 1 до 9 включительно, и выводит результат вычисления выражения nnn – nn – n. Например, если введенное число 3, программа должна вывести 297 (333 – 33 – 3).

Решение:

        num1 = input()
num2 = int(num1 * 2)
num3 = int(num1 * 3)
print(num3 - num2 - int(num1))

    

Задание 5. Напишите программу, которая получает на вход целые положительные числа a и b, а затем выводит результаты математических операций в следующем формате:

        Число а в степени b = 25
Произведение a * b = 10
Сумма a + b = 7
Разница a - b = 3

    

Решение:

        a, b = int(input()), int(input())
print('Число а в степени b =', a ** b)
print('Произведение a * b =', a * b)
print('Сумма a + b =', a + b)
print('Разница a - b =', a - b)

    

Задание 6. Напишите программу, которая получает от пользователя вещественные числа a и b – длину и ширину прямоугольника, – и выводит периметр и площадь прямоугольника в следующем формате:

        Площадь S = 88.0
Периметр P = 38.0

    

Площадь вычисляется по формуле S = a * b, периметр P = 2 * (a + b).

Решение:

        a, b = float(input()), float(input())
print('Площадь S =', a * b)
print('Периметр P =', 2 * (a + b))

    

Задание 7. Напишите программу, которая получает на вход число от 420 до 540 (оптимальная продолжительность сна в минутах) и помогает пользователю определить, на какое время (в формате «часы:минуты») нужно установить звонок будильника. Отсчет времени начинается с полуночи.

Пример ввода:

        470
    

Вывод:

        Поставь будильник на 7:50
    

Решение:

        time = int(input())
print(f'Поставь будильник на {time // 60}:{time % 60}')

    

Задание 8. Напишите программу, которая получает на вход целое число n – количество дней, и конвертирует n в годы, месяцы и дни.

Пример ввода:

        398
    

Вывод:

        Годы: 1 Месяцы: 1 Дни: 3
    

Решение:

        n = int(input("Введите количество дней: "))
years = n // 365
months = (n - years * 365) // 30
days = (n - years * 365 - months * 30)
print(f'Годы: {years} Месяцы: {months} Дни: {days}')

    

Задание 9. Напишите программу, которая получает от пользователя целое число n – количество секунд, и конвертирует n в часы, минуты и секунды.

Пример ввода:

        3426
    

Вывод:

        Часы: 0 Минуты: 57 Секунды: 6
    

Решение:

        n = int(input())
seconds = n % (24 * 3600)
hours = seconds // 3600
seconds = seconds % 3600
minutes = seconds // 60
seconds = seconds % 60
print(f'Часы: {hours} Минуты: {minutes} Секунды: {seconds}')

    

Задание 10. Напишите программу, которая получает на вход вещественные числа x1, y1, х2, y2 – координаты точек a (x1, y1) и b (х2, y2) на плоскости – и вычисляет расстояние между a и b.

Пример ввода:

        3.6
6.7
5.4
15.2

    

Вывод:

        10.278618584226189
    

Решение:

        x1, x2, y1, y2 = float(input()), float(input()), float(input()), float(input())
dist = ((x2 - x1) ** 2 + (y2 - y1) ** 2) ** 0.5
print(dist)

    

Примечание: модуль math, работу с которым мы рассмотрим подробнее позже, имеет функцию dist для вычисления расстояния между точками на плоскости и в пространстве:

        import math
x1, x2, y1, y2 = float(input()), float(input()), float(input()), float(input())
a, b = [x1, y1], [x2, y2]
d = math.dist(a, b)
print(d)

    

Подведем итоги

В этой части мы рассмотрели базовые типы данных в Python, разобрали дополнительные параметры ввода и вывода, научились преобразовывать одни типы данных в другие, написали первые простые программы. В следующей части будем изучать методы работы со строками.

***

📖 Содержание самоучителя

1. Особенности, сферы применения, установка, онлайн IDE
2. Все, что нужно для изучения Python с нуля – книги, сайты, каналы и курсы
3. Типы данных: преобразование и базовые операции
4. Методы работы со строками
5. Методы работы со списками и списковыми включениями
6. Методы работы со словарями и генераторами словарей
7. Методы работы с кортежами
8. Методы работы со множествами
9. Особенности цикла for
10. Условный цикл while
11. Функции с позиционными и именованными аргументами
12. Анонимные функции
13. Рекурсивные функции
14. Функции высшего порядка, замыкания и декораторы
15. Методы работы с файлами и файловой системой

***

Материалы по теме

• 🐍🧩 5 задач с решениями на Python для начинающих разработчиков
• 🐍 Аннотации типов в Python: все, что нужно знать за 5 минут
• 🧊 Фундаментальные структуры данных: массивы и связанные списки с реализацией на Python