数据类型及相互转换

数据类型概述

在编程中，数据类型是用于定义变量可以存储的数据种类。不同的数据类型决定了数据的存储方式、内存占用以及可以进行的操作。常见的数据类型包括整型（int）、浮点型（float）、布尔型（boolean）、字符串（string）、数组（array）、对象（object）等。每种语言对于数据类型的定义和使用都有所不同，但基本概念是相通的。

本篇文章将详细探讨各种数据类型的特点、转换方法，并通过具体的编程语言示例来说明这些转换过程。我们将以 Python 和 JavaScript 为例，因为这两种语言在数据处理和 Web 开发领域非常流行，且具有代表性。

整型 (Integer)

定义

整型数据类型用来表示没有小数部分的数值。例如：42、-100 都是整数。

转换

从其他类型到整型：
- 字符串转整型：当字符串代表一个有效的整数时，可以使用 int() 函数（Python）或 parseInt() 方法（JavaScript）进行转换。
- 浮点数转整型：浮点数可以通过 int() 或 Math.floor()/Math.ceil()/Math.round() 等函数转换为整数，其中 Math.floor() 向下取整，Math.ceil() 向上取整，Math.round() 四舍五入。
- 布尔值转整型：布尔值 True 转换为 1，False 转换为 0；同样地，在 JavaScript 中，true 转换为 1，false 转换为 0。

示例代码

Python:

num_str = "123"
num_int = int(num_str)  # 结果: 123
float_num = 3.14
int_from_float = int(float_num)  # 结果: 3
bool_true = True
int_from_bool = int(bool_true)  # 结果: 1

JavaScript:

let numStr = "123";
let numInt = parseInt(numStr, 10);  // 结果: 123
let floatNum = 3.14;
let intFromFloat = Math.floor(floatNum);  // 结果: 3
let boolTrue = true;
let intFromBool = Number(boolTrue);  // 结果: 1

浮点型 (Floating Point)

定义

浮点型数据类型用于表示带有小数点的数值。例如：3.14、-0.001 都是浮点数。

转换

从其他类型到浮点型：
- 字符串转浮点型：如果字符串表示的是一个合法的浮点数，则可以使用 float() 函数（Python）或 parseFloat() 方法（JavaScript）转换。
- 整数转浮点型：整数可以直接转换为浮点数，这通常通过隐式类型转换完成。
- 布尔值转浮点型：与整型类似，True/true 转换为 1.0，False/false 转换为 0.0。

示例代码

Python:

num_str = "3.14"
num_float = float(num_str)  # 结果: 3.14
int_num = 42
float_from_int = float(int_num)  # 结果: 42.0
bool_true = True
float_from_bool = float(bool_true)  # 结果: 1.0

JavaScript:

let numStr = "3.14";
let numFloat = parseFloat(numStr);  // 结果: 3.14
let intNum = 42;
let floatFromInt = Number(intNum);  // 结果: 42
let boolTrue = true;
let floatFromBool = Number(boolTrue);  // 结果: 1

布尔型 (Boolean)

定义

布尔型数据类型只有两个值：True 和 False（在 Python 中），或者 true 和 false（在 JavaScript 中）。布尔值常用于逻辑判断。

转换

从其他类型到布尔型：
- 数字转布尔型：非零数字转换为 True/true，零转换为 False/false。
- 字符串转布尔型：空字符串 "" 转换为 False/false，非空字符串转换为 True/true。
- 列表/数组/对象转布尔型：空集合（如空列表、空字典、空数组）转换为 False/false，非空集合转换为 True/true。

示例代码

Python:

num_zero = 0
bool_from_zero = bool(num_zero)  # 结果: False
non_empty_list = [1, 2, 3]
bool_from_list = bool(non_empty_list)  # 结果: True
empty_string = ""
bool_from_string = bool(empty_string)  # 结果: False

JavaScript:

let numZero = 0;
let boolFromZero = Boolean(numZero);  // 结果: false
let nonEmptyArray = [1, 2, 3];
let boolFromArray = Boolean(nonEmptyArray);  // 结果: true
let emptyString = "";
let boolFromString = Boolean(emptyString);  // 结果: false

字符串 (String)

定义

字符串是由字符组成的序列，用来表示文本信息。字符串可以包含字母、数字、符号等。

转换

从其他类型到字符串：
- 数字转字符串：使用 str() 函数（Python）或 String() 方法（JavaScript）。
- 布尔值转字符串：直接转换即可，True/true 变成 "true"，False/false 变成 "false"。
- 列表/数组转字符串：使用 join() 方法连接数组中的元素为一个字符串。

示例代码

Python:

num = 42
str_from_num = str(num)  # 结果: "42"
bool_true = True
str_from_bool = str(bool_true)  # 结果: "True"
list_items = [1, 2, 3]
str_from_list = ', '.join(map(str, list_items))  # 结果: "1, 2, 3"

JavaScript:

let num = 42;
let strFromNum = String(num);  // 结果: "42"
let boolTrue = true;
let strFromBool = String(boolTrue);  // 结果: "true"
let listItems = [1, 2, 3];
let strFromList = listItems.join(', ');  // 结果: "1, 2, 3"

列表/数组 (List/Array)

定义

列表（Python）或数组（JavaScript）是一种有序的数据结构，可以存储多个项目。每个项目都可以通过索引访问。

转换

从其他类型到列表/数组：
- 字符串转列表/数组：使用 list() 函数（Python）或 split() 方法（JavaScript）分割字符串。
- 数字转列表/数组：通常需要先将数字转换为字符串，然后再转换为列表/数组。
- 对象转列表/数组：可以通过遍历对象属性或使用内置函数实现。

示例代码

Python:

str_numbers = "1 2 3"
list_from_str = list(map(int, str_numbers.split()))  # 结果: [1, 2, 3]
single_number = 42
list_from_single = [single_number]  # 结果: [42]
obj = {'a': 1, 'b': 2}
list_from_obj = list(obj.values())  # 结果: [1, 2]

JavaScript:

let strNumbers = "1 2 3";
let arrFromStr = strNumbers.split(' ').map(Number);  // 结果: [1, 2, 3]
let singleNumber = 42;
let arrFromSingle = [singleNumber];  // 结果: [42]
let obj = { a: 1, b: 2 };
let arrFromObj = Object.values(obj);  // 结果: [1, 2]

对象 (Object)

定义

对象是一种复杂的数据结构，它包含键值对。对象可以用来模拟现实世界中的实体，如用户、商品等。

转换

从其他类型到对象：
- 列表/数组转对象：根据特定规则将列表/数组转换为对象，如使用列表/数组中的元素作为对象的键或值。
- 字符串转对象：使用 JSON 解析技术将符合 JSON 格式的字符串转换为对象。

示例代码

Python:

list_of_pairs = [("name", "Alice"), ("age", 30)]
obj_from_list = dict(list_of_pairs)  # 结果: {'name': 'Alice', 'age': 30}
json_str = '{"name": "Alice", "age": 30}'
obj_from_json = json.loads(json_str)  # 结果: {'name': 'Alice', 'age': 30}

JavaScript:

let listOfPairs = [["name", "Alice"], ["age", 30]];
let objFromList = Object.fromEntries(listOfPairs);  // 结果: { name: 'Alice', age: 30 }
let jsonStr = '{"name": "Alice", "age": 30}';
let objFromJson = JSON.parse(jsonStr);  // 结果: { name: 'Alice', age: 30 }