Python3 Numbers (Number)

Der numerische Datentyp von Python wird zum Speichern numerischer Werte verwendet.

Datentypen dürfen nicht geändert werden, was bedeutet, dass Speicherplatz neu zugewiesen wird, wenn Sie den Wert eines numerischen Datentyps ändern.

Im folgenden Beispiel wird ein Number-Objekt erstellt, wenn einer Variablen ein Wert zugewiesen wird:

var1 = 1
var2 = 10

Sie können auch die del-Anweisung verwenden, um Verweise auf einige Number-Objekte zu löschen.

Die Syntax der del-Anweisung ist:

del var1[,var2[,var3[....,varN]]]

Sie können Verweise auf ein einzelnes oder mehrere Objekte mithilfe der del-Anweisung löschen, zum Beispiel:

del var
del var_a, var_b

Python unterstützt drei verschiedene numerische Typen:

  • Integer (int)– Normalerweise als Integer oder Ganzzahl bezeichnet, ist es eine positive oder negative Ganzzahl ohne Dezimalpunkt. Python3-Integer haben keine Größenbeschränkung und können als Long-Typ verwendet werden, daher hat Python3 nicht den Long-Typ von Python2. Boolean (bool) ist ein Untertyp von Integer.

  • Float (float)– Float besteht aus einem ganzzahligen Teil und einem Bruchteil. Float kann auch in wissenschaftlicher Notation ausgedrückt werden (2.5e2 = 2.5 x 102 = 250)

  • Complex (complex)– Eine komplexe Zahl besteht aus einem Realteil und einem Imaginärteil. Sie kann als a + bj oder complex(a,b) ausgedrückt werden. Der Realteil a und der Imaginärteil b einer komplexen Zahl sind beide Gleitkommatypen.

Wir können Hexadezimal- und Oktalzahlen verwenden, um Ganzzahlen darzustellen:

>>> number = 0xA0F # 十六进制
>>> number
2575

>>> number=0o37 # 八进制
>>> number
31
intfloatkomplex
100.03.14j
10015.2045.j
-786-21.99.322e-36j
08032.3e+18.876j
-0490-90.-.6545+0J
-0x260-32.54e1003e+26J
0x6970.2E-124.53e-7j
  • Python unterstützt komplexe Zahlen. Eine komplexe Zahl besteht aus einem Realteil und einem Imaginärteil. Sie kann als a + bj oder complex(a,b) ausgedrückt werden. Der Realteil a und der Imaginärteil b einer komplexen Zahl sind beide Gleitkommatypen.


Python Zahlentyp-Konvertierung

Manchmal müssen wir die integrierten Datentypen konvertieren. Für die Datentypkonvertierung müssen Sie nur den Datentyp als Funktionsnamen verwenden.

  • int(x)Konvertiert x in eine Ganzzahl.

  • float(x)Konvertiert x in einen Float.

  • complex(x)x in eine komplexe Zahl umwandeln, mit dem Realteil x und dem Imaginärteil 0.

  • complex(x, y)x und y in eine komplexe Zahl umwandeln, mit dem Realteil x und dem Imaginärteil y. x und y sind numerische Ausdrücke.

Das folgende Beispiel wandelt die Float-Variable a in eine Ganzzahl um:

>>> a = 1.0
>>> int(a)
1

Python-Zahlenoperationen

Der Python-Interpreter kann als einfacher Taschenrechner fungieren. Sie können einen Ausdruck in den Interpreter eingeben, und er gibt den Wert des Ausdrucks aus.

Die Syntax von Ausdrücken ist unkompliziert:+, -, *und/, genau wie in anderen Sprachen (wie Pascal oder C). Zum Beispiel:

>>> 2 + 2
4
>>> 50 - 5*6
20
>>> (50 - 5*6) / 4
5.0
>>> 8 / 5  # 总是返回一个浮点数
1.6

Hinweis:Die Ergebnisse von Gleitkommaoperationen können auf verschiedenen Maschinen unterschiedlich sein.

Bei der Ganzzahldivision gibt die Division/immer einen Float zurück. Wenn Sie nur ein ganzzahliges Ergebnis wünschen und den möglichen Bruchteil verwerfen, können Sie den Operator// :

>>> 17 / 3  # 整数除法返回浮点型
5.666666666666667
>>>
>>> 17 // 3  # 整数除法返回向下取整后的结果
5
>>> 17 % 3  # %操作符返回除法的余数
2
>>> 5 * 3 + 2 
17

Hinweis://Das Ergebnis ist nicht unbedingt ein Ganzzahltyp; es hängt von den Datentypen des Nenners und des Zählers ab.

>>> 7//2
3
>>> 7.0//2
3.0
>>> 7//2.0
3.0
>>> 

Das Gleichheitszeichen=wird verwendet, um Variablen Werte zuzuweisen. Nach der Zuweisung zeigt der Interpreter außer der nächsten Eingabeaufforderung kein Ergebnis an.

>>> width = 20
>>> height = 5*9
>>> width * height
900

Python kann den**Operator für die Potenzierung verwenden:

>>> 5 ** 2  # 5 的平方
25
>>> 2 ** 7  # 2的7次方
128

Variablen müssen vor der Verwendung "definiert" (d. h. mit einem Wert versehen) sein, sonst tritt ein Fehler auf:

>>> n   # 尝试访问一个未定义的变量
Traceback (most recent call last):
  File "<stdin>", line 1, in <module>
NameError: name 'n' is not defined

Wenn in Operationen verschiedene Zahlentypen gemischt werden, werden Ganzzahlen in Gleitkommazahlen umgewandelt:

>>> 3 * 3.75 / 1.5
7.5
>>> 7.0 / 2
3.5

Im interaktiven Modus wird das Ergebnis des zuletzt ausgegebenen Ausdrucks der Variablen_ zugewiesen. Zum Beispiel:

>>> tax = 12.5 / 100
>>> price = 100.50
>>> price * tax
12.5625
>>> price + _
113.0625
>>> round(_, 2)
113.06

Hier,_ sollte die Variable vom Benutzer als schreibgeschützte Variable behandelt werden.



Mathematische Funktionen

FunktionRückgabewert (Beschreibung)
abs(x)Gibt den Absolutwert einer Zahl zurück, z. B. gibt abs(-10) 10 zurück
ceil(x) Gibt die aufgerundete Ganzzahl einer Zahl zurück, z. B. gibt math.ceil(4.1) 5 zurück

cmp(x, y)

Wenn x < y, gib -1 zurück; wenn x == y, gib 0 zurück; wenn x > y, gib 1 zurück.In Python 3 veraltet, verwende stattdessen (x>y)-(x<y)。
exp(x) Gibt e hoch x zurück (ex), z. B. gibt math.exp(1) 2.718281828459045 zurück
fabs(x)Gib den absoluten Betrag einer Zahl als Gleitkommazahl zurück, z. B. gibt math.fabs(-10) 10.0 zurück
floor(x) Gibt die auf eine ganze Zahl abgerundete Zahl zurück, z. B. gibt math.floor(4.9) 4 zurück
log(x) z. B. gibt math.log(math.e) 1.0 zurück, math.log(100,10) gibt 2.0 zurück
log10(x) Gibt den Logarithmus zur Basis 10 von x zurück, z. B. gibt math.log10(100) 2.0 zurück
max(x1, x2,...) Gib den maximalen Wert der angegebenen Parameter zurück; die Parameter können eine Sequenz sein.
min(x1, x2,...) Gib den minimalen Wert der angegebenen Parameter zurück; die Parameter können eine Sequenz sein.
modf(x) Gib den ganzzahligen Teil und den gebrochenen Teil von x zurück. Beide Teile haben dasselbe Vorzeichen wie x, und der ganzzahlige Teil wird als Gleitkommazahl dargestellt.
pow(x, y)Der Wert nach der x**y-Operation.
round(x [,n])

Gib den gerundeten Wert der Gleitkommazahl x zurück. Wenn ein n-Wert angegeben ist, gibt er die Anzahl der Nachkommastellen an.

Genau genommen wird der beibehaltene Wert auf der Seite gehalten, die näher an der höherwertigen Ziffer liegt.

sqrt(x) Gibt die Quadratwurzel von x zurück.


Funktionen für Zufallszahlen

Zufallszahlen können in Bereichen wie Mathematik, Spielen und Sicherheit verwendet werden. Sie werden häufig in Algorithmen eingebettet, um die Effizienz von Algorithmen zu verbessern und die Sicherheit von Programmen zu erhöhen.

Python enthält die folgenden häufig verwendeten Zufallszahlenfunktionen:

FunktionBeschreibung
choice(seq)Wählt zufällig ein Element aus den Elementen einer Sequenz aus, z. B. wählt random.choice(range(10)) zufällig eine ganze Zahl von 0 bis 9 aus.
randrange ([start,] stop [,step]) Ermittelt eine Zufallszahl aus einer Menge, die innerhalb eines angegebenen Bereichs in Schritten einer angegebenen Basis aufsteigt; der Standardwert der Basis ist 1.
random() Erzeugt zufällig die nächste reelle Zahl, die im Bereich [0,1) liegt.
seed([x]) Ändert den Seed des Zufallszahlengenerators. Wenn du sein Prinzip nicht verstehst, musst du den Seed nicht extra festlegen; Python wählt den Seed für dich aus.
shuffle(lst) Sortiert alle Elemente der Sequenz zufällig.
uniform(x, y)Erzeugt zufällig die nächste reelle Zahl, die im Bereich [x,y] liegt.


Trigonometrische Funktionen

Python enthält die folgenden trigonometrischen Funktionen:

FunktionBeschreibung
acos(x)Gibt den Arkuskosinus von x im Bogenmaß zurück.
asin(x)Gibt den Arkussinus von x im Bogenmaß zurück.
atan(x)Gibt den Arkustangens von x im Bogenmaß zurück.
atan2(y, x)Gibt den Arkustangens der angegebenen X- und Y-Koordinatenwerte zurück.
cos(x)Gibt den Kosinus von x im Bogenmaß zurück.
hypot(x, y)Gibt die euklidische Norm sqrt(x*x + y*y) zurück.
sin(x)Gibt den Sinus von x im Bogenmaß zurück.
tan(x)Gibt den Tangens von x im Bogenmaß zurück.
degrees(x)Bogenmaß in Grad umrechnen, z. B. gibt degrees(math.pi/2) 90.0 zurück
radians(x)Grad in Bogenmaß umrechnen


Mathematische Konstanten

KonstanteBeschreibung
PiMathematische Konstante pi (Verhältnis von Umfang zu Durchmesser, allgemein als π dargestellt)
eMathematische Konstante e, e ist die natürliche Konstante (natürliche Konstante).
Andere Erweiterungen