python核心编程-第五章-个人笔记

1. 简介

        ①Python中数字支持以下类型：整型、长整型、布尔型、双精度浮点型、十进制浮点型和复数

        ②创建数字对象和给变量赋值一样】

        ③用del删除对对象的引用。删除之后，无法再使用这个引用（变量名），否则会抛出NameError异常

>>> a = 123
>>> a
123
>>> del a
>>> a
Traceback (most recent call last):
  File "<stdin>", line 1, in <module>NameError : name 'a' is not defined

  2.整型

(1)布尔型    该类型取值范围只要两个值：布尔值True 和 布尔值False 

(2)标准整型   长整型

①python标准整型取值范围是 -2³¹~2³¹-1，也就是-2 147 483 648~2 147 483 648.

②python标准整型等价于C中的长整型

③整型一般以10进制表示，但python也支持八进制、十六进制。八进制整数以0开始，十六进制整数以0x 或 0X开始

④在整型的后面加上大写的L来表明这是一个长整型

3.浮点型

浮点型通常有一个小数点和一个可选的后缀e表示科学记数法，e后面接指数，e和指数之间用正负号表示指数的正负，正数可以省略符号。

4.复数

①复数的几个概念：

虚数不能单独存在，它们总是和一个实数一起构成复数

复数由实数部分和虚数部分构成

表示虚数的语法：real + imagj

实数部分和虚数部分都是浮点型

虚数部分必须有后缀j或J

②复数的内建属性：

注：共轭复数是指两个实部相等、虚部互为相反数的复数（conjugate complex number）。当虚部不为0时，共轭复数就是实部相等虚部相反；当虚部为0时，共轭复数就是其本身。

>>> acomplex = 2.22-1.33j
>>> acomplex
(2.22-1.33j)
>>> acomplex.real
2.22
>>> acomplex.imag
1.33
>>> acomplex.conjugate()
(2.22+1.33j)

5.操作符

(1)混合模式操作符

python中不同类型的数字相加时，会使用数字类型强制转换的方式解决数字类型不一致的问题。转换规则在于：

如果一个操作数是复数，则另一个操作数被转换为复数；

否则，如果有一个是浮点数，另一个被转换成浮点数；

否则，如果有一个是长整型，另一个被转换成长整型；

否则，两者都是整型，无须转换

(2)算术操作符

①python中除法包括一下几种：

传统除法，操作符"/"。传统除法的两个操作数如果都是整型，那么传统除法会舍去小数部分，返回一个整型；如果其中一个操作数是浮点数，则执行真正的除法。

>>> 1 / 2
0
>>> 1.0 / 2
0.5

真正的除法是不管操作数是整型还是浮点型，总是返回真正的商，这是Python未来的标准。现阶段，通过执行 from __future__ import division 指令，操纵符"/"无论两个操作数是整型还是浮点型，均执行真正的除法

>>> from __future__ import division>>>
>>> 1 / 2
0.5
>>> 1.0 / 2
0.5

地板除，python 2.2 引入的新操作符"//"，执行地板除，不管操作数是何种类型的数值，总是舍去小数部分，返回比真正的商小的最接近的数字

>>> 1 // 2
0
>>> 1.0 // 2
0.0

②取余

浮点型取余按照以下规则：

x % y = x - x // y * y

例如

 

复数取余类似浮点型，不同点在于商只取实数部分

③位操作符（仅适用于整型）

python整型支持标准位运算：取反(~)；按位与（&）；按位或（|）；异或（^）以及左移（<<）和右移（>>）。位运算是把数字看作二进制来计算

A.取反运算

对一个二进制数按位取反，即0变1，1变0.

十进制数相当于-（num+1）

B.左移、右移

对一个数num左移x,相当于取 num * 2 ** x

右移相反，相当于取 num /  2 ** x

C.按位与/按位或

按照二进制补码运算  按位与每位按照规则：1&1=1；1&0=0；0&0=0；0&1=1运算。

按位或每位按照规则：1|1=1；1|0=1；0|0=0；0|1=1

如：5的二进制表示是 101，6的二进制表示是110，则按位与是100，即十进制的4；按位或是111，即十进制的7

7的二进制表示是111，8的二进制表示是1000，则按位与是0000，即十进制的0；按位或是1111，即十进制的15

D.异或

按照二进制运算，对应的每位相异时结果为1，相同时为0

如9的二进制表示1001，10的二进制表示1010，则按位异或是0011，即十进制的3

11的二进制表示1011，12的二进制表示1100，按位异或是0111，即十进制的7

6.内建函数与工厂函数

(1)转换工厂函数

int()、long()、float()、complex()函数用来将其他数值类型转换为相应的数值类型，也可以返回字符串表示的数值

int()、long()可以接受第二个可选参数，用来将给定的实参转换成相应进制

>>> int('12', 3)
5

注意  这里int()若要给定第二个参数时，第一个参数12要以字符串的形式给出；且并不是把12转换位3进制，而是把12当作3进制的数转换成10进制表示。

complex()可以接受两个参数，第一个参数是复数的实部，第二个参数是复数的虚部，第二个参数默认为0.

>>> int(1.23)
1
>>> long(123)
123L
>>> float(123)
123.0
>>> complex(123)
(123+0j)
>>> complex(123,456)
(123+456j)
>>> complex(1.23e-2,1.23e3)
(0.0123+1230j)

(2)功能函数

python有5个内建函数用于数值运算，包括abs()   coerce()   divmod()   pow()   round()

① abs()

abs()返回给定参数的绝对值。若参数是复数，则返回复数的模，即复数实部和虚部的平方和的正的平方根（math.sqrt(real²+imag²)）.参数可以是表达式。

>>> abs(-1)
1
>>> abs(1.1)
1.1
>>> abs(3 + 4j)
5.0
>>> abs(1.22 - 10.22)
9.0

②coerce()

coerce()是一个数据类型转换函数，接受两个参数，返回一个包含转换类型后的两个数值的元组，转换的规则类似于不同类型数值参与运算时的转换规则

>>> coerce(1,2)
(1,2)
>>>
>>> coerce(1.3,134L)
(1.3,134.0)
>>>
>>> coerce(1,12L)
(1L,12L)
>>>
>>> (1j,12L)
(1j,(12+0j))

③divmod()

divmod()函数结合了除法和取余，接受两个参数，被除数和除数，返回一个包含商、余数的元组。执行的除法都是地板除，余数通过取余运算得到。

>>> divmod(11,3)
(3,2)
>>> divmod(3,11)
(0,3)
>>> divmod(3,1.5)
(2.0,0.0)
>>> divmod(1.5,3)
(0.0,1.5)
>>> divmod(2+34j,1+17j)
((2+0j),0j)                      #复数的商仅取实数部分的商

④pow()

pow()和双星号**功能类似，都是指数运算。pow()接受三个参数，第一个参数是底数，第二个参数是指数，这两个是必选的；pow()还可以接受第三个可选参数，如果给出这个参数，pow()先进行指数运算，然后将运算结果和第三个参数进行取余运算。这个特性主要用于密码运算，且效率比pow(x,y) % z 好！

>>> pow(2,3)
8
>>> pow(3,2)
9
>>> pow(2,3,3)
2
>>> pow(1+2j,4)
(-7-24j)

⑤round()

内建函数round()用来对浮点型进行四舍五入。接受两个参数第一个是要进行四舍五入的浮点型，第二个可选参数告诉round()函数将结果精确到小数点后指定位数。不指定第二个参数，则返回与第一个参数最接近的整型，即保留小数点后0位（仍然是浮点型）

>>> round(3)
3.0
>>> round(3.45)
3.0
>>> round(3.4999)
3.0
>>> round(3.499999,1)
3.5
>>> round(-3.5)
-4.0
>>> round(-3.4)
-3.0

⑥int()   round()    math.floor()区别

函数int()直接截去小数部分，返回值是整型

函数math.floor()得到最接近原数但小于原数的整型，返回值是浮点型

函数round()按四舍五入的规则进行取整，得到最接近原数的整型，返回值是浮点型

(3)仅用于整型的函数

Python提供仅适用于整型的内建函数，可以分为两类：一类用于进制转换；一类用于ASCII转换

①进制转换函数

python内建函数oct()接受一个任意进制的整型对象，返回相应的八进制(以0开头)的字符串对象

内建函数hex()接受一个任意进制的整型对象，返回相应的十六进制(以0X开头)的字符串对象

>>> oct(25)
'031'
>>> oct(31)
'037'
>>> hex(255)
'0xff'
>>> hex(192)
'0xc0'

②ASCII转换函数

python内建函数chr()接受一个单字节整型值，返回一个字符串，字符串值为对应的字符

内建函数ord()则相反，接受一个字符，返回其对应的整型值

>>> chr(65)
'A'
>>> chr(97)
'a'
>>> chr(48)
'0'
>>>
>>> ord('a')
97
>>> ord('A')
65
>>> ord('0')
48

③全家福：

7.其他数字类型

(1)布尔型

几条性质：

①布尔值事实上是整型的子类，True对应整型1，False对应整型0

②所以的python对象都有一个内建的True或False值。下列对象的布尔值是False：

‍None；
False (布尔类型)；

所有的值为零的数；

0 (整型)；

0.0(浮点型)；

0L (长整型)；

0.0+0.0j（复数)；

"" (空字符串)；

[] (空列表)；

() (空元组)；

{} (空字典)；‍

值不是上面列出来的任何值的对象的布尔值都是 True，例如 non-empty、 non-zero 等等。 用户创建的类实例如果定义了 nonzero(__nonzero__())或 length（__len__()）且值为 0，那么它们的布尔值就是 False。

>>> bool(1)
True
>>> bool(True)
True
>>> bool(0)
False
>>> bool("0")
True
>>> bool(0.0)
False
>>> bool(0L)
False
>>> bool([])
False

8.相关模块

①python关于数值的常见模块如图

②关于random的介绍

例：

>>> import random

>>> random.randint(12,23)
16
>>> random.randrange(12,23)
18
>>> random.uniform(12,23)
13.5080332618
>>> random.random()
0.6490402518091863
>>> random.choice([12,15,16,18,19,20])
20
>>> random.choice([12,15,16,18,19,20])
16
>>> random.choice([12,15,16,18,19,20])
19