Числа Python3 (Number)

Числовой тип данных Python используется для хранения числовых значений.

Типы данных нельзя изменять, что означает, что при изменении значения числового типа данных память будет перераспределена.

В следующем примере объект Number создаётся, когда переменной присваивается значение:

var1 = 1
var2 = 10

Вы также можете использовать инструкцию del, чтобы удалить ссылки на некоторые числовые объекты.

Синтаксис оператора del:

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

Вы можете удалить ссылки на один или несколько объектов с помощью инструкции del, например:

del var
del var_a, var_b

Python поддерживает три различных числовых типа:

  • Целое число (int)- Обычно называется целым числом, это положительное или отрицательное целое число без десятичной точки. Целые числа Python3 не имеют ограничения по размеру и могут использоваться как тип Long, поэтому в Python3 нет типа Long из Python2. Логический (bool) является подтипом целого числа.

  • Число с плавающей точкой (float)- Число с плавающей точкой состоит из целой части и дробной части. Его также можно представить в экспоненциальной записи (2.5e2 = 2.5 x 102 = 250)

  • Комплексное число (complex)- Комплексное число состоит из действительной части и мнимой части. Его можно представить как a + bj, или complex(a,b). Действительная часть a и мнимая часть b комплексного числа являются типами с плавающей точкой.

Мы можем использовать шестнадцатеричную и восьмеричную системы для представления целых чисел:

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

>>> number=0o37 # 八进制
>>> number
31
intfloatсложная
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 поддерживает комплексные числа. Комплексное число состоит из действительной части и мнимой части. Его можно представить как a + bj, или complex(a,b). Действительная часть a и мнимая часть b комплексного числа являются типами с плавающей точкой.


Преобразование типов чисел Python

Иногда нам нужно преобразовывать встроенные типы данных. Для преобразования типа данных достаточно использовать тип данных как имя функции.

  • int(x)Преобразует x в целое число.

  • float(x)Преобразует x в число с плавающей точкой.

  • complex(x)Преобразовать x в комплексное число, где действительная часть равна x, а мнимая часть равна 0.

  • complex(x, y)Преобразовать x и y в комплексное число, где действительная часть равна x, а мнимая часть равна y. x и y — числовые выражения.

Следующий пример преобразует переменную с плавающей точкой a в целое число:

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

Операции с числами в Python

Интерпретатор Python может работать как простой калькулятор. Вы можете ввести выражение в интерпретаторе, и он выведет значение выражения.

Синтаксис выражений прост:+, -, *и/, как в других языках (например, Pascal или C). Например:

>>> 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

Примечание:Результаты операций с плавающей точкой могут отличаться на разных машинах.

При делении целых чисел деление/всегда возвращает число с плавающей точкой. Если вам нужен только целочисленный результат, отбрасывая возможную дробную часть, можно использовать оператор// :

>>> 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

Примечание://Результат не обязательно имеет целочисленный тип; он зависит от типов данных знаменателя и числителя.

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

Знак равенства=используется для присваивания значений переменным. После присваивания интерпретатор не отобразит никакого результата, кроме следующего приглашения.

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

Python может использовать**оператор для возведения в степень:

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

Переменные должны быть "определены" (т.е. им присвоено значение) перед использованием, иначе возникнет ошибка:

>>> 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

Когда в операциях смешиваются разные типы чисел, целые числа преобразуются в числа с плавающей запятой:

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

В интерактивном режиме результат последнего выведенного выражения присваивается переменной_ . Например:

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

Здесь,_ переменная должна рассматриваться пользователем как переменная, доступная только для чтения.



Математические функции

ФункцияВозвращаемое значение (Описание)
abs(x)Возвращает абсолютное значение числа, например, abs(-10) возвращает 10
ceil(x) Возвращает ближайшее большее целое число, например, math.ceil(4.1) возвращает 5

cmp(x, y)

Если x < y, вернуть -1; если x == y, вернуть 0; если x > y, вернуть 1.Устарело в Python 3, вместо этого используйте (x>y)-(x<y)。
exp(x) Возвращает e в степени x (ex), например, math.exp(1) возвращает 2.718281828459045
fabs(x)Возвращает абсолютное значение числа в виде числа с плавающей запятой, например, math.fabs(-10) возвращает 10.0
floor(x) Возвращает целую часть числа с округлением вниз, например, math.floor(4.9) возвращает 4
log(x) например, math.log(math.e) возвращает 1.0, math.log(100,10) возвращает 2.0
log10(x) Возвращает десятичный логарифм x, например, math.log10(100) возвращает 2.0
max(x1, x2,...) Возвращает максимальное значение заданных параметров; параметры могут быть последовательностью.
min(x1, x2,...) Возвращает минимальное значение заданных параметров; параметры могут быть последовательностью.
modf(x) Возвращает целую и дробную части x. Обе части имеют тот же знак, что и x, а целая часть представлена в виде числа с плавающей запятой.
pow(x, y)Значение после операции x**y.
round(x [,n])

Возвращает округлённое значение числа x с плавающей запятой. Если задано значение n, оно обозначает количество цифр после десятичной точки.

На самом деле, если быть точным, сохраняемое значение остаётся с той стороны, которая ближе к старшему разряду.

sqrt(x) Возвращает квадратный корень из x.


Функции случайных чисел

Случайные числа могут использоваться в таких областях, как математика, игры и безопасность. Их часто встраивают в алгоритмы для повышения эффективности алгоритмов и усиления безопасности программ.

Python включает следующие часто используемые функции генерации случайных чисел:

ФункцияОписание
choice(seq)Случайным образом выбрать элемент из элементов последовательности, например, random.choice(range(10)) случайно выбирает целое число от 0 до 9.
randrange ([start,] stop [,step]) Получить случайное число из набора, который увеличивается на заданное основание в указанном диапазоне; значение основания по умолчанию равно 1.
random() Случайно сгенерировать следующее вещественное число, которое находится в диапазоне [0,1).
seed([x]) Изменить начальное значение генератора случайных чисел. Если вы не понимаете его принцип, вам не нужно специально задавать начальное значение; Python выберет его за вас.
shuffle(lst) Случайным образом отсортировать все элементы последовательности.
uniform(x, y)Случайно сгенерировать следующее вещественное число, которое находится в диапазоне [x,y].


Тригонометрические функции

Python включает следующие тригонометрические функции:

ФункцияОписание
acos(x)Возвращает арккосинус x в радианах.
asin(x)Возвращает арксинус x в радианах.
atan(x)Возвращает арктангенс x в радианах.
atan2(y, x)Возвращает арктангенс заданных значений координат X и Y.
cos(x)Возвращает косинус x радиан.
hypot(x, y)Возвращает евклидову норму sqrt(x*x + y*y).
sin(x)Возвращает синус x радиан.
tan(x)Возвращает тангенс x радиан.
degrees(x)Преобразовать радианы в градусы, например, degrees(math.pi/2) возвращает 90.0
radians(x)Преобразовать градусы в радианы


Математические константы

КонстантаОписание
пиМатематическая константа пи (отношение длины окружности к диаметру, обычно обозначается как π)
eМатематическая константа e, e — это натуральная постоянная (естественная постоянная).
Другие расширения