python中的數字類型工具
python中為更高級的工作提供很多高級數字編程支持和對象,其中數字類型的完整工具包括:
1.整數與浮點型,
2.復數,
3.固定精度十進制數,
4.有理分數,
5.集合,
6.布爾類型
7.無窮的整數精度
8.各種數字內置函數及模塊。
基本數字類型
python中提供了兩種基本類型:整數(正整數金額負整數)和浮點數(注:帶有小數部分的數字),其中python中我們可以使用多種進制的整數。并且整數可以用有無窮精度。
整數的表現形式以十進制數字字符串寫法出現,浮點數帶一個小數點或者使用科學計數法e來表示。在python2版本中,整數還分為一般整數(32位)和長整數(無窮精度),長整數以l結尾。帶了python3中整數就只有一種形式了,具有無盡精度。
當然,在Python中整數還有二進制(0bxxxxxxxx),八進制(0oxxxxxxxx),和十六進制(0x xxxxxxxx)的形式出現。
十進制數與其他進制的轉換:
s=16print(bin(s))print(oct(s))print(hex(s))運行結果:0b100000o200x10
print('{0:o},{1:x},{2:b}'.format(16,16,16))print('%o,%x,%X'%(16,16,16))運行結果:20,10,1000020,10,10其他進制轉化為十進制:
a=int('0b10000',2)b=int('0o20',8)c=int('0x10',16)print(a)print(b)print(c)運行結果:161616print(eval('16'))print(eval('0b10000'))print(eval('0o20'))print(eval('0x10'))運行結果:16161616python表達式操作符
表達式是數學符號和操作符號寫出來的,下表為python表達式操作符與程序:
| 操作符 | 描敘 |
| yield | 生成 器函數發送協議 |
| lambda args:expression | 生成匿名函數 |
| x if y else z | 三元表達式 |
| x or y | 邏輯或(存在短路算法) |
| x and y | 邏輯與(存在短路算法) |
| not x | 邏輯非 |
| x in y , x not in y | 成員關系 |
| x is y ,x is not y | 對象實體測試 |
| x<y,x<=y,x>y,x>=y,x==y,x!=y | 比較大小 |
| x|y | 位或,集合并集 |
| x^y | 位異或,集合對稱差 |
| x&y | 位與,集合交集 |
| x<<y,x>>y | 左移或者右移y位 |
| x+y,x-y | 加減法、合并刪除 |
| x*y,x%y,x/y,x//y | 乘,取余數,除,地板除 |
| -x,+x | 一元減法 |
| ~x | 按位求補(取反) |
| x**y | 冪運算 |
| x[i] | 索引,函數調用 |
| x[i:j:k] | 分片 |
| x(...) | 調用函數 |
| x.attr | 調用屬性 |
| (...) | 元組,表達式,生成器 |
| [...] | 列表,列表解析 |
| {...} | 字典,集合,集合和字典解析 |
注:操作符在python2和python3中略有不同,python2中不等于用!=或》<>來表示,在python3中<>方法被取消,不等于就用!=來表示。
x<y<z等同于x<y and y<z,
在python2中可以使用混合類型,在python3中比較混合類型大小是會報錯的,
python2a = 1 > 'a'print a運行結果:False
python3<br>a=1 > 'a'print(a)運行結果:Traceback (most recent call last): File "C:/Users/jeff/PycharmProjects/python_file/practice/prac2.py", line 92, in <module> a=1 > 'a'TypeError: unorderable types: int() > str()
上面的表格也是程序運行的優先級表格,自上而下,優先級越來越高,當然如果想要改變優先級,要是用括號來做。括號在python數字操作中經常會使用到,他不僅強制程序按照你想要的順序運行,同時也增加了程序的可讀性。
混合類型
這里指的是混合數字類型,比如整數和浮點數相加的結果是什么呢?
其實在python中首先將備操作對象轉換成其中最復雜的操作對象的類型,然后再進行相同類型的對象進行數學運算。
print(1+0.2)運行結果:1.2
注:除此之外,在python中還存在著運算符重載功能比如‘+',除了做數字加法運算,在字符串拼接時也適用‘+'。
數字顯示格式
由于一些硬件限制,數字顯示有時看起來會很奇怪,例如:
在命令行中操作>>>num = 1 / 3.0>>>num0.333333333333333333331在pycharm中print操作num = 1/3.0print(num)運行結果:0.3333333333333333num = 1/3.0print('{0:4.2f}'.format(num))#4是前面空格格數,2是保留小數位運行結果:0.33在命令行中顯示的形式叫做默認的交互式回顯,而print打印的叫做友好式回顯,與reper和str的顯示是一致的:
>>>num = 1/3.0>>>repr(num)0.333333333333333333331>>>str(num)0.3333333333333333
除法:傳統除法,floor除法,真除法和截斷除法
除法是python2與python3之間非常重要的一個變化。
一、除法操作符
python有兩種除法操作符‘x/y'與‘x//y',其中‘/'在python2中是傳統除法,即省略浮點數小數部分,然而顯示整數,在python3中,除法就是真除法,即無論什么類型都會保留小數部分;‘//'也叫作floor除法,在python3中省略小數部分,剩下最小的能整除的整數部分,操作數如果是浮點數則結果顯示浮點數,python2中整數截取整數,浮點數執行保留浮點數。
例:在python2中:

在python3中:

在python2中若是想要使用python3中的'/'則需要調用模塊來完成,在python2中調用division模塊:

截斷除法與floor除法一樣都是取最接近整數向下取整,這使得在負數時也生效,即-2.5則為-3,而不是-2,想要得到真正的截取需要調用math模塊:

python還支持復數的計算:
還支持compliex(real,imag)來創建復數。
更多復數計算參考模塊cmath的參考手冊。
位操作
x=1print(x<<2)print(x|2)print(x&2)print(x^2)運行結果:33
python3中使用bit_length查看二進制位數:
x=99print(bin(x))print(x.bit_length())print(len(bin(x))-2)運行結果:0b110001177
內置數學工具
math模塊
import mathprint(math.pi)print(math.e)print(math.sin(110))print(math.sqrt(144))print(pow(2,3))print(abs(-50))print(sum((1,2,3)))print(max(1,2,3))print(min(1,2,3))運行結果:3.1415926535897932.718281828459045-0.04424267808507096512.0850631
對于截取浮點數的操作有四種方式:
print(math.floor(2.577))print(math.trunc(2.577))print(round(2.577))print(int(2.577))運行結果:2232
random模塊
獲取隨機數
import randomprint(random.random())print(random.randint(1,100))運行結果:0.953484522146717879
其他數字類型介紹
除了常見的整型與浮點數,還有一些其他較為常見的數字類型。
一、小數數字
雖然學習python有一段時間了,但是確實沒有太明白浮點數與小數的區別,其實小數在某種程度上就是浮點數,只不過他有固定的位數和小數點,在python中有專門的模塊導入小數,from decimal import Decimal。
注:浮點數缺乏精確性。
print(0.1+0.1+0.1-0.3)輸出結果:5.551115123125783e-17
我想看到這里的兄弟可能已經慌了,然后使用python解釋器試了一下,果然結果就是5.551115123125783e-17雖然很接近0,但是不是0。所以說浮點型本質是缺乏精確性。要精確就需要調用from decimal import Decimal。
from decimal import Decimalprint(Decimal('0.1')+Decimal('0.10')+Decimal('0.10')-Decimal('0.30'))運行結果:0.00可以看出來小數相加也是自動升級為位數最多的。
注:浮點數創建小數對象,由于浮點數本身可能就不精確所以轉換會產生較多的位數。
from decimal import Decimalprint(Decimal.from_float(1.88))print(Decimal.from_float(1.25))輸出結果:1.879999999999999893418589635984972119331359863281251.25
這里只是簡單介紹一下小數,更多關于小數在以后看過Python標準庫手冊后再來總結。
二、分數
分數類型與小數極為相似,他們都是通過固定小數位數和指定舍入或截取策略控制精度。分數使用Fraction模塊導入。
from fractions import Fractionx=Fraction(1,3)y=Fraction(2,3)print(x+y)輸出結果:1
注:對于內存給定有限位數無法精確表示的值,浮點數的局限尤為明顯。分數和小數都比浮點數更為準確。
三、集合
集合是無序元素組成,打印時順序也是無序的,但是集合中沒有重復的元素,所以我們常使用集合去重,尤其是在涉及數字和數據庫的工作中。
我們有兩個集合a與b:
a與b的交集為a.intersection(b)或者a & b。
a與b的差集為a.difference(b)或者a-b。
a與b的并集為a.union(b)或者a|b。
反向差集與對稱差集(并集減去交集)為a.symmetric_difference(b)或者a^b。
合并為a.update(b),a.difference_update(b)求差集并賦值給a集合
刪除元素可用discard(元素)或者remove(元素),pop()是隨機刪除一個元素,add插入一個項目。
注:set是可變數據類型,但是set里面的元素一定是不可變數據類型。
x={'a','c','b'}y={'a','g','b'}z={'a'}print('a' in x)print(x-y)print(x|y)print(x&y)print(x^y)print(z<y)x={'a','c','b'}y={'a','g','b'}z={'a'}print(x.intersection(y))print(x.union(y))x.add('s')print(x)print(x.pop())x.update({'w','e','o'})print(x)print(x)運行結果:{'a', 'b'}{'c', 'a', 'b', 'g'}{'a', 'b', 'c', 's'}a{'o', 'c', 's', 'w', 'b', 'e'}{'o', 'c', 's', 'w', 'b', 'e'}注:在python中{}是空字典,如果想要定義空集合要用set()。
集合要是添加列表等可變類型則會報錯。
x={'a','c','b'}l=[1,2,3]x.add(l)print(x)運行結果:Traceback (most recent call last): File "C:/Users/jeff/PycharmProjects/python_file/practice/prac2.py", line 111, in <module> print(x.add(l))TypeError: unhashable type: 'list'正確的添加序列方式為添加元組。
x={'a','c','b'}l=(1,2,3)x.add(l)print(x)運行結果:{'c', 'b', 'a', (1, 2, 3)}定義不可操作的集合使用frozenset定義集合。
字典解析:
與列表解析相類似,集合也是可迭代對象,所以可以使用for循環遍歷。
x={1,2,3}print({i ** 2 for i in x})運行結果:{1, 9, 4}四、布爾值
python的一個數據類型,有兩個值Ture 與 False。
print(type(True))print(True == 1)print(True is 1)print(True + 1)運行結果:<class 'bool'>TrueFalse2
集合和bool值,還是比較常見的類型,在基礎學習里也有涉及,在這里就不多寫了。
python中的數字在程序編寫時廣泛使用,今后還會更深層次的學習python的擴展庫。
以上這篇淺談python中的數字類型與處理工具就是小編分享給大家的全部內容了,希望能給大家一個參考,也希望大家多多支持VEVB武林網。
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