python学习总结--数字

　　 Python中主要的数据类型有：数字、字符串、列表、元组、字典、文件等。下面对数字进行介绍和总结

 

数字

 

1. 基本概念

　　Python是面向对象的语言，数字也是对象，它是不可变的。当给变量重新赋值时，是将变量指向了另一个对象，原来的对象并没有被改变。这一点与c有很大的区别。

2. 数字的类型

Python支持多种数字类型：整型、长整型、浮点型、复数、布尔型、十进制浮点型

 

整型int

如：711   -19 017  0x18

Python中的整型等价于C中的长整型，在32位计算机中占用4个字节。取值范围是-2^31~  2^31-1

 

长整型long

如：16384L    -0x4E8L   017L   -2147483648l 052144364L

长整型一般以L结尾，表示其为长整型。取值范围只与机器的内存有关，可以表示无限大的数，远远超过了c的长整型

目前，整型与长整型在慢慢统一，当整型数据范围溢出时，会自动转换为长整型

 

浮点型float

如：0.0   -29.2 98e3*1.0  -238.     -1.28E-9

Python中的浮点型数据类似与C中的双精度浮点型double,可以用十进制或科学计数法表示。

 

十进制浮点型decimal

由于计算机的精度问题，导致小数的表示存在误差，如0.1在计算机中的表示是0.1000000000000001。0.1+0.1+0.1-0.3应该是0.结果却不是。

>>> 0.1+0.1+0.1-0.3

5.551115123125783e-17

为此引入Decimal类型的小数进行解决。

>>> from decimal import Decimal

>>> printDecimal('0.1')+Decimal('0.1')+Decimal('0.1')-Decimal('0.3')

0.0

Decimal是一个类，使用时需进行导入，然后通过字符串创建decimal对象。注意decimal类型的数据不可以和普通浮点数进行运算。Decimal类型的数据支持算术运算，不支持位运算等。

>>> 1+Decimal('1.0')

Decimal('2.0')

>>> 1.0+Decimal('2.0')

Traceback (most recent call last):

  File"", line 1, in

    1.0+Decimal('2.0')

TypeError: unsupported operand type(s) for +: 'float'and 'Decimal'

>>> a = Decimal('1.2')

>>> b = Decimal('3.0')

>>> print a-b

-1.8

>>> print a+b

4.2

>>> print a*b

3.60

>>> print a/b

0.4

>>> print a % b

1.2

>>> print a**2

1.44

>>> print a&b

 

Traceback (most recent call last):

  File"", line 1, in

    printa&b

TypeError: unsupported operand type(s) for &:'Decimal' and 'Decimal'

 

复数complex

如 2+3j    -1-j   0+2J

Python支持复数类型，复数由实部和虚部组成，实部和虚部都是实数，虚部不能单独存在，虚部后缀j或J

复数对象有内建属性实部和虚部，conjugte方法获取其共轭复数。例：

>>> com = -12.3+8.3j

>>> com

(-12.3+8.3j)

>>> com.real

-12.3

>>> com.imag

8.3

>>> com.conjugate

>>> com.conjugate()

(-12.3-8.3j)

 

布尔型bool

布尔型只有两个值True和False，分别表示1和0，它们是整型的子类。值为0的任何数字和空集（空列表、空元组等）的布尔值为0。没有__nonzero()__方法的类的对象默认值是True.下面是一些例子：

#不同类型数据的bool值

>>> bool(1)

True

>>> bool(True)

True

>>> bool(0)

False

>>> bool([])

False

#bool值的使用

>>> foo = 1<2

>>> foo

True

>>> foo + 100

101

>>> foo

True

>>> int(foo)

1

#关于__nonzero()__方法

>>> class C:pass

>>> c = C()

>>> bool(c)

True

>>> bool(C)

True

#重写__nonzero()__

>>> class C:

      def__nonzero__(self):

             return False

>>> c = C()

>>> bool(c)

False

>>> bool(C)

True

 

3. 数字的运算

3.1 算术运算

不同类型的数字之间可以进行算术运算，如整型和实型可以进行加法除法等，当运算符两端的操作数类型不同时，python会自动对类型进行强制转换，基本原则是：整数转换为浮点数， 非复数转换为复数。

Python中有单目运算符+（正号）、-（负号）。双目运算符：+、 - 、 *、 /、 %、**、//，分别表示加、减、乘、除法、取余、求幂、整除。这里主要对除法和幂运算进行说明。

除法：

/：表示整除，如3/2=1，会将小数部分抹去，为了实现普通除法，有两种方法：1.使用实数参与运算。2.导入division模块。如下：

方法一：

>>> 1/2

0

>>> 1.0/2

0.5

>>> 1/2.

0.5

>>> 1.0/2.0

0.5　　

方法二：

>>> from __future__ import division

>>> 1/2

0.5

当然，这样的话，/只能进行普通除法，而不能进行整除了。

//:在python中，该运算符为整除运算符，地板除，不管操作数是整数还是实数。

>>> 1//2

0

>>> 1.0//2.0

0.0

>>> 3./2.

1.5

 

幂：python中提供**运算符，进行幂运算。当然了，还可以使用内建函数pow()

　　>>> 2 ** 3

8

>>> pow(2,3)

8

>>> -2**4

-16

 

3.2 位运算

　　位运算只适用于整数，包括与(&)、或(|)、取反(~)、异或(^)、左移(<<)和右移(>>).Python 这样处理位运算：

1).负数会被当成正数的 2 进制补码处理。

2).左移和右移 N 位等同于无溢出检查的2 的 N 次幂运算： 2**N。

3).对长整数来说, 位运算符使用一种经修改的2 进制补码形式，使得符号位       可以无限的向左扩展（思考，c中是怎样的？？？）

　　下面看一些例子，以30（011110）、45（101101）、60（111100）为例：

>>> 30&45

12

>>> 30|45

63

>>> ~30

-31

>>> 45&60

44

>>> 45>>1

22

>>> 30<<2

120

>>>

 

4. 数字的不同进制

像C语言那样，python整数不仅支持十进制数，也支持八进制和十六进制。

八进制：以0开头，包含数字0-7，每一个八进制数字都可由3个二进制位表示

十六进制：以0x或0X开头，由数字0-9和大写或者小写字符a-f构成。每一个十六进制数字都可由4个二进制位表示。

Python中提供了内建函数用于进制转换：hex()和oct(),它们接收一个任意进制的整数对象，分别返回该对象的十六进制和八进制的字符串表示。

>>> hex(78)

'0x4e'

>>> hex(0x67)

'0x67'

>>> oct(076)

'076'

>>> oct(0x34)

'064'

5. 数字的内建函数

数字类型的内建函数一些用于数字转换，一些用于功能运算

5.1 转换工厂函数：

函数	功能
bool(obj)	返回对象的bool的布尔值，也就是obj.__nozero()__方法的
int(obj,base=10)	返回字符串或者数值对象的整数表示,可指定进制
long(obj,base=10)	返回字符串或者数值对象的长整型表示,可指定进制
float(obj)	返回字符串或者数值对象的浮点数表示,
complex(obj)	返回字符串或者数据对象生成复数对象
ord(char)	返回单个字符的ascii码数值
chr(num)	返回整数对应的ascii码字符

 

 

例：

#bool

>>> bool(2.1)

True

>>> bool(math)

True

>>> bool(1<2)

True

#int

>>> int('123')

123

>>> int('123',16)

291

>>> int('123',8)

83

#complex

>>> complex('2')

(2+0j)

>>> complex('2+1j')

(2+1j)

>>> complex(2)

(2+0j)

>>> complex(2,-1)

(2-1j)

#ascii码转换

>>> chr(38)

'&'

>>> chr(65)

'A'

>>> ord('a')

97

5.2 功能函数:

　　abs()、coerce()、divmod()、pow()、round()、floor()

abs(obj)：取obj的绝对值，若是复数返回复数的模

>>> abs(-23.4)

23.4

>>> abs(3+4j)

5.0

 

coerce(x,y):对x和y进行类型转换，返回类型转换一致的元组

>>> coerce(2,1j)

((2+0j), 1j)

 

divmod(x,y):结合除法和取余，返回x除y的商和余数的元组

>>> divmod(5,2)

(2, 1)

>>> divmod(1.2,10)

(0.0, 1.2)

>>> divmod(2-3j,2+3j)

((-1+0j), (4+0j))

 

pow(x,y,z=1):求x的y次幂,结果对z取余，默认值是1

>>> pow(2,3)

8

>>> pow(-2.5,2)

6.25

>>> pow(-2,3,3)

1

 

round(x，y=0):对x进行四舍五入，默认返回整数，y指定精确到小数点后的位数。

>>> round(3.1415)

3.0

>>> round(3.1415,1)

3.1

>>> math.floor(2.3)

2.0

比较：

int():返回数值的整数部分

round():四舍五入，返回最接近数值的整数

floor()：返回最接近数值但小于数值的整数

除此之外，math模块中还包含有很多函数可供使用