Python初学者入门随笔 07 Python Number(数字)

Python Number 数据类型用于存储数值。
数据类型是不允许改变的,这就意味着如果改变 Number 数据类型的值,将重新分配内存空间。

以下实例在变量赋值时 Number 对象将被创建:

var1 = 1
var2 = 10

您也可以使用del语句删除一些 Number 对象引用。
del语句的语法是:

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

您可以通过使用del语句删除单个或多个对象,例如:

del var
del var_a, var_b

Python 支持四种不同的数值类型:

  • 整型(Int) - 通常被称为是整型或整数,是正或负整数,不带小数点。
  • 长整型(long integers) - 无限大小的整数,整数最后是一个大写或小写的L。
  • 浮点型(floating point real values) - 浮点型由整数部分与小数部分组成,浮点型也可以使用科学计数法表示(2.5e2 = 2.5 x 102 = 250)
  • 复数(complex numbers) - 复数由实数部分和虚数部分构成,可以用 a + bj ,或者 complex(a,b) 表示, 复数的实部 a 和虚部 b 都是浮点型。
int long float complex
10 51924361L 0.0 3.14j
100 -0x19323L 15.20 45.j
-786 0122L -21.9 9.322e-36j
080 0xDEFABCECBDAECBFBAEl 32.3e+18 .876j
-0490 535633629843L -90. -.6545+0J
-0x260 -052318172735L -32.54e100 3e+26J
0x69 -4721885298529L 70.2E-12 4.53e-7j

长整型也可以使用小写 l ,但是还是建议您使用大写 L ,避免与数字 1 混淆。Python 使用 L 来显示长整型。
Python 还支持复数,复数由实数部分和虚数部分构成,可以用 a + bj ,或者 complex(a,b) 表示, 复数的实部 a 和虚部 b 都是浮点型。


Python Number 类型转换

int(x [,base ])         将x转换为一个整数  
long(x [,base ])        将x转换为一个长整数  
float(x )               将x转换到一个浮点数  
complex(real [,imag ])  创建一个复数  
str(x )                 将对象 x 转换为字符串  
repr(x )                将对象 x 转换为表达式字符串  
eval(str )              用来计算在字符串中的有效Python表达式,并返回一个对象  
tuple(s )               将序列 s 转换为一个元组  
list(s )                将序列 s 转换为一个列表  
chr(x )                 将一个整数转换为一个字符  
unichr(x )              将一个整数转换为Unicode字符  
ord(x )                 将一个字符转换为它的整数值  
hex(x )                 将一个整数转换为一个十六进制字符串  
oct(x )                 将一个整数转换为一个八进制字符串  

数学常量

常量 描述
pi 数学常量 pi(圆周率,一般以π来表示)
e 数学常量 e,e 即自然常数(自然常数)

Python math 模块、cmath 模块

Python 中数学运算常用的函数基本都在 math 模块、cmath 模块中。

Python math 模块提供了许多对浮点数的数学运算函数。

Python cmath 模块包含了一些用于复数运算的函数。

cmath 模块的函数跟 math 模块函数基本一致,区别是 cmath 模块运算的是复数,math 模块运算的是数学运算。

要使用 math 或 cmath 函数必须先导入:

import math

查看 math 查看包中的内容:

import math
print dir(math)
>> ['__doc__', '__name__', '__package__', 'acos', 'acosh', 'asin', 'asinh', 'atan', 
'atan2', 'atanh', 'ceil', 'copysign', 'cos', 'cosh', 'degrees', 'e', 'erf', 'erfc', 
'exp', 'expm1', 'fabs', 'factorial', 'floor', 'fmod', 'frexp', 'fsum', 'gamma', 
'hypot', 'isinf', 'isnan', 'ldexp', 'lgamma', 'log', 'log10', 'log1p', 'modf', 'pi', 
'pow', 'radians', 'sin', 'sinh', 'sqrt', 'tan', 'tanh', 'trunc']

查看 cmath 查看包中的内容:

import cmath
print dir(cmath)
>> ['__doc__', '__name__', '__package__', 'acos', 'acosh', 'asin', 'asinh', 'atan', 
'atanh', 'cos', 'cosh', 'e', 'exp', 'isinf', 'isnan', 'log', 'log10', 'phase', 'pi', 
'polar', 'rect', 'sin', 'sinh', 'sqrt', 'tan', 'tanh']

实例:

# -*- coding: UTF-8 -*-
import cmath

cmath.sqrt(-1)
>> 1j

cmath.sqrt(9)
>> (3+0j)

cmath.sin(1)
>> (0.841470984808+0j)

cmath.log10(100)
>> (2+0j)

下文会介绍各个函数的具体应用。

Python 数学函数

abs() 函数

描述:
abs() 函数返回数字的绝对值。

语法:

abs(x)

参数:
x -- 数值表达式。

返回值:
函数返回 x(数字)的绝对值。

实例:

abs(-45)
>> 45

abs(100.12)
>> 100.12

abs(119L)
>> 119

ceil() 函数

描述:
ceil() 函数返回数字的上入整数。

语法:

import math

math.ceil(x)

注意:ceil() 是不能直接访问的,需要导入 math 模块,通过静态对象调用该方法。

参数:
x -- 数值表达式。

返回值:
函数返回数字的上入整数。

实例:

import math

math.ceil(-45.17)
>> -45.0

math.ceil(100.12)
>> 101.0

math.ceil(100.72)
>> 101.0

math.ceil(119L)
>> 119.0

math.ceil(math.pi)
>> 4.0

cmp() 函数

描述:
cmp(x,y) 函数用于比较2个对象,如果 x < y 返回 -1, 如果 x == y 返回 0, 如果 x > y 返回 1。

语法:

cmp(x,y)

参数:
x -- 数值表达式。
y -- 数值表达式。

返回值:
如果 x < y 返回 -1, 如果 x == y 返回 0, 如果 x > y 返回 1。

实例:

cmp(80, 100)
>> -1
cmp(180, 100)
>> 1
cmp(-80, 100)
>> -1
cmp(80, -100)
>> 1
cmp(80, 80)
>> 0

exp() 函数

描述:
exp() 方法返回 x 的指数,ex。

语法:

import math

math.exp(x)

注意:exp() 是不能直接访问的,需要导入 math 模块,通过静态对象调用该方法。

参数:
x -- 数值表达式。

返回值:
返回x的指数,ex。

实例:

import math

math.exp(-45.17)
>> 2.41500621326e-20

math.exp(100.12)
>> 3.03084361407e+43

math.exp(100.72)
>> 5.52255713025e+43

math.exp(119L)
>> 4.7978133273e+51

math.exp(math.pi)
>> 23.1406926328

fabs() 函数

描述:
fabs() 方法返回数字的绝对值,如 math.fabs(-10) 返回10.0。

语法:

import math

math.fabs(x)

注意:fabs() 是不能直接访问的,需要导入 math 模块,通过静态对象调用该方法。

参数:
x -- 数值表达式。

返回值:
返回数字的绝对值。

实例:

import math

math.fabs(-45.17)
>> 45.17

math.fabs(100.12)
>> 100.12

math.fabs(100.72)
>> 100.72

math.fabs(119L)
>> 119.0

math.fabs(math.pi)
>> 3.14159265359

floor() 函数

描述:
floor() 返回数字的下舍整数。

语法:

import math

math.floor(x)

注意:floor() 是不能直接访问的,需要导入 math 模块,通过静态对象调用该方法。

参数:
x -- 数值表达式。

返回值:
返回数字的下舍整数。

实例:

import math

math.floor(-45.17)
>> -46.0

math.floor(100.12)
>> 100.0

math.floor(100.72)
>> 100.0

math.floor(119L)
>> 119.0

math.floor(math.pi)
>> 3.0

log() 函数

描述:
log() 返回 x 的自然对数。

语法:

import math

math.log(x[, base])

注意:log() 是不能直接访问的,需要导入 math 模块,通过静态对象调用该方法。

参数:
x -- 数值表达式。
base -- 可选,底数,默认为 e。

返回值:
返回 x 的自然对数,x>0。

实例:

# -*- coding: UTF-8 -*-
import math

math.log(100.12)
>> 4.60636946656

math.log(100.72)
>> 4.61234438974

math.log(119L)
>> 4.77912349311

math.log(math.pi)
>> 1.14472988585

# 设置底数
math.log(10, 2)
>> 3.32192809489

log10() 函数

描述:
log10() 方法返回以10为基数的x对数。

语法:

import math

math.log10(x)

注意:log10() 是不能直接访问的,需要导入 math 模块,通过静态对象调用该方法。

参数:
x -- 数值表达式。

返回值:
返回以10为基数的x对数,x>0。

实例:

import math

math.log10(100.12)
>> 2.00052084094

math.log10(100.72)
>> 2.0031157171

math.log10(119L)
>> 2.07554696139

math.log10(math.pi)
>> 0.497149872694

max() 函数

描述:
max() 方法返回给定参数的最大值,参数可以为序列。

语法:

max( x, y, z, .... )

参数:
x -- 数值表达式。
y -- 数值表达式。
z -- 数值表达式。

返回值:
返回给定参数的最大值。

实例:

max(80, 100, 1000)
>> 1000

max(-20, 100, 400)
>> 400

max(-80, -20, -10)
>> -10

max(0, 100, -400)
>> 100

min() 函数

描述:
min() 方法返回给定参数的最小值,参数可以为序列。

语法:

min( x, y, z, .... )

参数:
x -- 数值表达式。
y -- 数值表达式。
z -- 数值表达式。

返回值:
返回给定参数的最小值。

实例:

min(80, 100, 1000)
>> 80

min(-20, 100, 400)
>> -20

min(-80, -20, -10)
>> -80

min(0, 100, -400)
>> -400

min([1, 2, 3])
>> 1

modf() 函数

描述:
modf() 方法返回x的整数部分与小数部分,两部分的数值符号与x相同,整数部分以浮点型表示。

语法:

import math

math.modf(x)

注意:modf()是不能直接访问的,需要导入 math 模块,通过静态对象调用该方法。

参数:
x -- 数值表达式。

返回值:
返回x的整数部分与小数部分,

实例:

import math

math.modf(100.12)
>> (0.12000000000000455, 100.0)

math.modf(100.72)
>> (0.7199999999999989, 100.0)

math.modf(119L)
>> (0.0, 119.0)

math.modf(math.pi)
>> (0.14159265358979312, 3.0)

pow() 函数

描述:
pow() 方法返回 xy(x的y次方) 的值。

math 模块 pow() 方法的语法:

import math

math.pow(x, y)

内置的 pow() 方法:

pow(x, y[, z])

函数是计算x的y次方,如果z在存在,则再对结果进行取模,其结果等效于pow(x,y) %z

注意:pow() 通过内置的方法直接调用,内置方法会把参数作为整型,而 math 模块则会把参数转换为 float。

参数:
x -- 数值表达式。
y -- 数值表达式。
z -- 数值表达式。

返回值:
返回 xy(x的y次方) 的值。

实例:

import math

pow(100, 2)  # 使用内置,查看输出结果区别
>> 10000

math.pow(100, 2)
>> 10000.0

math.pow(100, -2)
>> 0.0001

math.pow(2, 4)
>> 16.0

math.pow(3, 0)
>> 1.0

round() 函数

描述:
round() 方法返回浮点数x的四舍五入值。

语法:

round( x , n )

参数:
x -- 数值表达式。
n -- 数值表达式,保留小数点后n位。

返回值:
返回浮点数x的四舍五入值。

实例:

round(80.23456, 2)
>> 80.23

round(100.23456, 3)
>> 100.235

round(-100.23456, 4)
>> -100.2346

sqrt() 函数

描述:
sqrt() 方法返回数字x的平方根。

语法:

import math

math.sqrt(x)

注意:sqrt() 是不能直接访问的,需要导入 math 模块,通过静态对象调用该方法。

参数:
x -- 数值表达式。

返回值:
返回数字x的平方根。

实例:

import math

math.sqrt(4)
>> 2.0

math.sqrt(7)
>> 2.64575131106

math.sqrt(100)
>> 10.0

math.sqrt(math.pi)
>> 1.77245385091

由于本人对于 `Python 随机数函数` 以及 `Python 三角函数` 使用需求不大
所以此处略带一提,不做详细介绍,需要了解的朋友烦请自行查阅

Python 随机数函数

随机数可以用于数学,游戏,安全等领域中,还经常被嵌入到算法中,用以提高算法效率,并提高程序的安全性。

Python包含以下常用随机数函数:

函数 描述
choice(seq) 从序列的元素中随机挑选一个元素,比如random.choice(range(10)),从0到9中随机挑选一个整数。
randrange (start, stop, step) 从指定范围内,按指定基数递增的集合中获取一个随机数,基数缺省值为1
random() 随机生成下一个实数,它在[0,1)范围内。
seed([x]) 改变随机数生成器的种子 seed。如果你不了解其原理,你不必特别去设定 seed,Python 会帮你选择 seed。
shuffle(lst) 将序列的所有元素随机排序
uniform(x, y) 随机生成下一个实数,它在 [x, y] 范围内。

Python 三角函数

函数 描述
acos(x) 返回x的反余弦弧度值。
asin(x) 返回x的反正弦弧度值。
atan(x) 返回x的反正切弧度值。
atan2(y, x) 返回给定的 X 及 Y 坐标值的反正切值。
cos(x) 返回x的弧度的余弦值。
hypot(x, y) 返回欧几里德范数 sqrt(x*x + y*y)。
sin(x) 返回的x弧度的正弦值。
tan(x) 返回x弧度的正切值。
degrees(x) 将弧度转换为角度,如degrees(math.pi/2) , 返回90.0
radians(x) 将角度转换为弧度
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