【Python初学者】データ型とは？種類と特徴をわかりやすく解説！

この記事は、プログラミング初学者が学びのアウトプットを兼ねてまとめた内容です。

データ型とは？

　変数や値がどんな種類のデータを持っているのかを表すものです。
　基本的なデータ型には次ようなものがあります。

分類	データ型	特徴	例
数値型	int, float, comprex	整数, 浮動小数点数, 複素数	x = 5 y = 4 + 3i
文字列型	str	文字列	“はじめまして” ‘wada’
ブール型	bool	真偽値	True/ False
シーケンス型	list, tuple	順序をもつ要素の集まり 重複OK	[“apple”, “banana”, “cherry”, “banana”] (1, 2, 3)
集合型	set	重複を持たない要素の集まり	{“apple”, “banana”, “cherry”}
辞書型	dict	キーと値のペア	{“name”: “wada”, “age”: 27}

数値型(int, float, complex)

◼︎int: 整数

x = 10
y = -5

◼︎float: 浮動小数点

a = 3.14
b = -0.5

◼︎complex: 複素数

「a + bj」の形で表します。aを実部、bを虚部といいます。
実部と虚部をそれぞれ出力するには、以下のように書きます。

z = 5 + 6j

print(z.real)  #出力: 5.0
print(z.imag)  #出力: 6.0 

数値型は算術演算に使用できます(算術演算についてはこちらの記事へどうぞ)。

文字列型(str)

文字の連なったものを文字列と呼びます。
文字列はダブルクォーテーション(”)やシングルクォーテーション(’)で囲います。

◼︎文字列の例

greeting = “Hello!” 
name = “wada”

◼︎文字列の連結

message = greeting + name
 
print(message)　 #出力: Hello!wada

☝️数字を文字列として書くこともできます。

print("10")  #出力: 10

初学者わだの疑問〜師匠に聞いてみた〜

#数値型
print(10 + 10)  #出力: 20

#文字列型
print(”10” + “10”)  #出力: 1010

ブール型(bool)

TrueまたはFalseどちらかの値しか持たない型です。条件分岐や論理演算で使用されます。

◼︎bool型の例

def is_even(n):
    return n % 2 == 0

print(is_even(8))  #出力: True
print(is_even(5))  #出力: False

シーケンス型(list, tuple)

シーケンス型は、順序をもった複数の要素を扱えるデータ型のことです。
インデックス(番号)を使って要素にアクセスすることができます。

◼︎list: リスト

・[ ]を使用します。
・書き換えすることができます(次のタプルで詳しく解説します)。
・順序を持ちます。各要素にアクセスするときは、0から始まる番号(インデックス)を使用します。

list_date = [1, 2, 3, 4, 5]

print(list_date[0])   #出力: 1

インデックスアクセスの例

fruits = [”apple”, “banana”, “cherry”]

print(fruits[0])  #出力: apple
print(fruits[1])  #出力: banana
print(fruits[2])  #出力: cherry
print(fruits[3])  ⚠︎範囲外を指定するとエラーになります。

番号(インデックス）は 1つ目が0、2つ目が1… と数えるため、
n番目の要素にアクセスしたい場合はdate[n-1]と指定するところがポイントです。

☝️後ろから数えることもできます。一番最後の要素がdate[-1]になります。

fruits = [”apple”, “banana”, “cherry”]

print(fruits[-1])  #出力: cherry
print(fruits[-2])  #出力: banana
print(fruits[-3])  #出力: apple

☝️「 : 」で区切って指定することで、連続する要素をまとめて取得することもできます(スライス)。

nums = [10, 20, 30, 40, 50]　　# インデックスは0, 1, 2, 3, 4

print(nums[1:3])  #出力: [20, 30]
print(nums[2:])  #出力: [30, 40, 50]
print(nums[:3])  #出力: [10, 20, 30]
print(nums[:-3])  #出力: [10, 20]

「 : 」の後ろ側に指定する位置は含まないということに注意が必要です。
[1:3]は2番目から3番目の要素(インデックス1,2だけ)にアクセスするということになります。
[2:]は3番目以降の要素、[:3]は3番目までの要素、[:-3]は後ろから4番目までの要素を指します。

◼︎tuple: タプル

・( )を使用します。
・書き換えすることはできません(イミュータブルと言います)。
・タプルもインデックスを使って要素にアクセスすることができます(リストの解説を参照)。

tuple_date = (1, 2, 3, 4, 5)

print(tuple_date[0])　＃出力: 1

初学者わだの思考〜師匠に聞いてみた〜

# リストの例(書き換えできる)
list_date = [1, 2, 3, 4, 5]
list_date[3] = 100

print(list_date)　#出力: [1, 2, 3, 100, 5]

# タプルの例(書き換えできない)
tuple_date = (1, 2, 3, 4, 5)
tuple_date[3] = 100

print(tuple_date) ⚠︎エラーになります。

集合型(set)

・{ }で表します。
・重複はできません(同じ値は1つしか持てません)。

a = {1, 2, 2, 3}

print(a) #出力: {1, 2, 3}

重複を許さない、順序を持たないというところがポイントです。

☝️順序を持たないため、出力結果は毎回異なります。

fruits = {”apple”, “banana”, “cherry”}

print(fruits)
#出力　{'cherry', 'apple', 'banana'}　や
　　　 {'cherry', 'banana', 'apple'}　となります。

☝️要素の追加・削除ができます。

a = {1, 2, 3}
a.add(4) # 追加
a.remove(2) # 削除(存在しないとエラーになる)
a.discord(10) # 削除(存在しなくてもエラーにならない)

print(a) #出力: {1, 3, 4}

セットはリストの重複を排除、集合演算(和・差・積など)を使うときに使用されます。

☝️集合演算の例

a = {1, 2, 3, 4}
b = {3, 4, 5, 6}

print(a | b) 　#和集合: {1, 2, 3, 4, 5, 6}
print(a & b) 　#積集合: {3, 4}
print(a - b) 　#差集合: {1, 2}
print(a ^ b) 　#対象差集合: {1, 2, 5, 6}

辞書型(dict)

・「キー(key)」と「値(value)」のペアを格納できるデータ型です。
・{ }を使用します。
・「キー」には変更できない型(文字列、数値、タプルなど)しか使えません。

person = {”name”: “わだ”, “age”: “30”}

print(person) 　#出力: {'name': 'わだ', 'age': '30'}

☝️ある「キー」の「値」を参照する方法

print(person[”name”]) 　#出力: わだ
print(person[”age”])　 #出力: 30

☝️要素の追加ができます

person = {”name”: “わだ”, “age”: “30”}
person[”city”] = “Osaka”

print(person) 　#出力: {'name': 'わだ', 'age': '30', 'city': 'Osaka'}

☝️1つの辞書に同じ「キー」を持つことはできず、同じ「キー」を使うと後の値で上書きされます

person = {”name”: “わだ”, “age”: “30”}
person[”age”] = 25

print(person) 　#出力: {'name': 'わだ', 'age': '25'} 

異なる「キー」で同じ「値」を持つことは可能です。

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最後に

　どうも、プログラミング初学者のわだです。最後までお読みいただきありがとうございました。この記事は、学びを整理しながら理解を深めるために書いています。まだ駆け出しではありますが、同じように勉強している方の参考になれば嬉しいです。もし誤りや補足があれば、教えていただけると幸いです。

参考：
Python公式ドキュメント(日本語版)