Python入门实践7 ——数字（Number）
数字（Number）
一、目标
1、掌握Python中数字类型采取的进制和相互转换
2、掌握Python中数字类型的分类和相互转换
3、了解math、cmath模块中常用函数。
二、要点
Python 数字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数字数据类型的值，将重新分配内存空间。
1、Python 支持不同的数值类型
- 整型(int)：整型、正或负整数，不带小数点(Python3 整型是没有限制大小的，可以当作 Long 类型使用，所以 Python3 没有 Python2 的 Long 类型。)
- 长整型(long)：无限大小的整数，整数最后是一个大写或小写的L
- 浮点型(float)：由整数部分与小数部分组成
- 复数(complex )：由实数(float)部分和虚数(float)部分组成。可以用a+bj或complex(a,b)表示。
如下：
| int | log | float | complex |
|---|---|---|---|
| 10 | 51924361L | 0.0 | 3.14j |
| 100 | -0x19323L | 15.20 | 45.j |
| -786 | 0122L | -21.9 | 9.322e-36j |
| 080 | 0xDEFABCECBDAECBFBAEl | 32.3+e18 | .876j |
| -0490 | 535633629843L | -90. | -.6545+0J |
| -0x260 | -052318172735L | -32.54e100 | 3e+26J |
| 0x69 | -4721885298529L | 70.2-E12 | 4.53e-7j |
2、Python 多进制的表示方法
| 2进制 | 8进制 | 10进制 | 16进制 |
|---|---|---|---|
| 前缀0b | 前缀0o | 前缀0x | |
| 0b1100100 | 0o144 | 100 | 0x64 |
3、进制转换
Python内置函数：bin()、oct()、int()、hex()可实现进制转换。
| 2进制 | 8进制 | 10进制 | 16进制 | |
|---|---|---|---|---|
| 2进制 | - | bin(int(x, 8)) | bin(int(x, 10)) | bin(int(x, 16)) |
| 8进制 | oct(int(x, 2)) | - | oct(int(x, 10)) | oct(int(x, 16)) |
| 10进制 | int(x, 2) | int(x, 8) | - | int(x, 16) |
| 16进制 | hex(int(x, 2)) | hex(int(x, 8)) | hex(int(x, 10)) | - |
4、数字类型间转换
Python内置函数： int(x) ，float(x) ，complex(x，y)可实现。
| 函数 | 功能 |
|---|---|
| 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转换为一个浮点数 |
| complex(real [,imag ]) | 创建一个复数 |
5、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。两模块的函数基本一致。
1）、math 模块
提供了许多对浮点数的数学运算函数。要使用 math，先导入：
import math
2）、cmath 模块
包含了一些用于复数运算的函数。要使用 cmath 函数必须先导入：
import cmath
6、Python数学函数
| 函数 | 返回值 ( 描述 ) |
|---|---|
| abs(x) | 返回数字的绝对值，如abs(-10) 返回 10 |
| ceil(x) | 返回数字的上入整数，如math.ceil(4.1) 返回 5 |
| cmp(x, y) | 如果 x < y 返回 -1, 如果 x == y 返回 0, 如果 x > y 返回 1 Python 3 已废弃，使用 (x>y)-(x |
| exp(x) | 返回e的x次幂(ex),如math.exp(1) 返回2.718281828459045 |
| fabs(x) | 返回数字的绝对值，如math.fabs(-10) 返回10.0 |
| floor(x) | 返回数字的下舍整数，如math.floor(4.9)返回 4 |
| log(x) | 如math.log(math.e)返回1.0,math.log(100,10)返回2.0 |
| log10(x) | 返回以10为基数的x的对数，如math.log10(100)返回 2.0 |
| max(x1, x2,...) | 返回给定参数的最大值，参数可以为序列。 |
| min(x1, x2,...) | 返回给定参数的最小值，参数可以为序列。 |
| modf(x) | 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。 |
| pow(x, y) | x**y 运算后的值。 |
| round(x [,n]) | 返回浮点数x的四舍五入值，如给出n值，则代表舍入到小数点后的位数。 |
| sqrt(x) | 返回数字x的平方根 |
7、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，基数默认值为 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。 |
8、Python三角函数
Python包括以下三角函数：
| 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 |
9、Python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）。 |
数字（Number）——思维导图
三、步骤
1、新建新建ex7.py文件。
2、录入实例中代码。
3、运行。
四、实例(Python 3.0+)
#!/usr/bin/env python
# -*- coding: utf-8 -*-
"""
__title__ = ''
__author__ = 'jungle'
__mtime__ = '2019-08-24'
"""
#进制转换
dec=100;
print("十进制数为：", dec);
print("转换为二进制为：", bin(dec));
print("转换为八进制为：", oct(dec));
print("转换为十六进制为：", hex(dec));
#数字类型间转换
number=29.8
print("转换为整数为：", int(number));
print("转换为复数为：", complex(number));
#math模块
import math
print("math模块:\n",dir(math));
#cmath模块
import cmath
print("cmath模块:\n",dir(cmath));
#函数的应用
print( math.pi); #打印pi的值
print(math.radians(180)); #把度数转化为弧度，即180=pi
print(max(1,2,3) , min(1,2,3),abs(-1)); #打印最大值，最小值、绝对值
五、运行输出：
十进制数为： 100
转换为二进制为： 0b1100100
转换为八进制为： 0o144
转换为十六进制为： 0x64
转换为整数为： 29
转换为复数为： (29.8+0j)
math模块:
['__doc__', '__loader__', '__name__', '__package__', '__spec__', 'acos', 'acosh', 'asin', 'asinh', 'atan', 'atan2', 'atanh', 'ceil', 'copysign', 'cos', 'cosh', 'degrees', 'e', 'erf', 'erfc', 'exp', 'expm1', 'fabs', 'factorial', 'floor', 'fmod', 'frexp', 'fsum', 'gamma', 'gcd', 'hypot', 'inf', 'isclose', 'isfinite', 'isinf', 'isnan', 'ldexp', 'lgamma', 'log', 'log10', 'log1p', 'log2', 'modf', 'nan', 'pi', 'pow', 'radians', 'remainder', 'sin', 'sinh', 'sqrt', 'tan', 'tanh', 'tau', 'trunc']
cmath模块:
['__doc__', '__loader__', '__name__', '__package__', '__spec__', 'acos', 'acosh', 'asin', 'asinh', 'atan', 'atanh', 'cos', 'cosh', 'e', 'exp', 'inf', 'infj', 'isclose', 'isfinite', 'isinf', 'isnan', 'log', 'log10', 'nan', 'nanj', 'phase', 'pi', 'polar', 'rect', 'sin', 'sinh', 'sqrt', 'tan', 'tanh', 'tau']
3.141592653589793
3.141592653589793
3 1 1
六、代码说明
dir(cmath)
使用 dir(),可以查看指定模块中定义的名称，它返回的是一个已排序的字符串列表
注：
1、撰写内容来源于个人收集的文献，属学术探究范畴。
2、版权属于时进军个人，转载需注明。