[PYTHON] 核心编程笔记之五-Python数字

5.1 数字类型

创建数值对象和给变量赋值

anInt = 1

aLong = -9999999999L

aFloat = 3.1415926

aComplex = 1.23+4.56j

如何更新数字对象

变量像一个指针指向装变量值的盒子,对不可变类型来说,你无法改变盒子内容,但可以将指针指向一个新盒子,每次将另外的数字赋给变量时,实际上是创建了一个新的对象并把它赋给变量

anInt += 1

aFloat = 2.718281828

如何删除数字对象

del anInt

del aLong,aFloat,aComplex

5.2 整型

5.2.1 布尔型

5.2.2 标准整数类型

0101 84 -237 0x80 017 -680 -0x92

5.2.3 长整型

16384L -0x4E8L -2323124 045332423

29432432 0xDDWAFEGEGREHREHRERTJW -5432432L

注:用大写字母"L"表示长整型

>>> aLong = 99999999999l

>>> aLong

99999999999L

>>> print aLong

99999999999

5.3 双精度浮点数

0.0 -777. 1,6 -5.532423423 9.6e3 * 1.0

4.3e25 float(12) 4.2E-10 -90. -1.609E-19

5.4 复数

64.375+1j 4.23-8.5j 0.23-8.55j 1.23e-045+6.7e+089j

9.82432-8.342432J -.0224+0j

5.4.1复数的内建属性

属性描述

num.real该复数的实部

num num.imag该复数的虚数

num.conjugate()返回该复数的共轭复数

>>> aComplex = -8.333-1.47j

>>> aComplex

(-8.333-1.47j)

>>> aComplex.real

-8.333

>>> aComplex.imag

-1.47

>>> aComplex.conjugate()

(-8.333+1.47j)

5.5 运算符

5.5.1 混合模式运算符

>>> 1 + 4.5

5.5

5.5.2 标准类型运算符

>>> 5.2 ==5.2

True

>>> -719 >= 833    

False

>>> 2 < 5 <9

True

>>> 77 > 66 == 66

True

>>> 0. < -90.4 < 55.3e2 != 3 <181

False

>>> (-1 < 1) or (1 < -1)

True

5.5.3 算数运算符

传统除法

>>> 1/2 # 地板除

0

>>> 1.0/2.0 # 真正除法

0.5

真正的除法

>>> from __future__ import division

>>> 1 / 2  

0.5

>>> 1.0 / 2.0

0.5

地板除

>>> 1 // 2# 地板除,返回整数

0

>>> 1.0 // 2.0# 地板除,返回浮点数

0.0

>>> -1 // 2# 返回比 -0.5小的整数,也就是 -1

-1

取余

>>> 4%3

1

>>> 4%2

0

幂运算

>>> 3**2

9

>>> -3 ** 2

-9

>>> (-3) ** 2

9

>>> 4.0 ** -1.0

0.25

Python数值运算的例子:

>>> -442-77

-519

>>> 4 ** 3

64

>>> 4.2 ** 3.2

98.71831395268974

>>> 8/3

2.6666666666666665

>>> 8.0/3.0

2.6666666666666665

>>> 8%3

2

>>> (60. - 32.) * (5. /9.)

15.555555555555557

>>> 14 * 0x04

56

>>> 0170 / 4

30.0

>>> 0x80 + 0777

639

>>> 45L * 22L

990L

>>> 16399L + 0xA94E8L

709879L

>>> -2147483648L - 52147483648L

-54294967296L

>>> 64.375+1j + 4.23-8.5j

(68.605-7.5j)

>>> 0+1j ** 2

(-1+0j)

>>> 1+1j ** 2

0j

>>> (1+1j) ** 2

2j

5.5.4 *位运算符(只适用于整数)

位运算符功能

-num单目运算,对数的每一位去反,结果为

num1 << num2Num1 左移 num2位

num1 << num2Num1 右移 num2位

num1 & num2Num1 与 num2按位 与

num1 ^ num2Num1 异或 num2位

num1 | num2Num1 与 num2位按位 或

例:

>>> 30 & 45

12

>>> 30 | 45

63

>>> 45 & 60

44

>>> ~30

-31

>>> ~45

-46

>>> 45 << 1

90

>>> 60 >> 2

15

>>> 30 ^ 45

51

5.6 内建函数与工厂函数

5.6.1 标准类型函数

>>> cmp(-6,2)

-1

>>> cmp(-4.33333,-2.7118281828)

-1

>>> cmp(0xFF,255)

0

>>> str(0xFF)

'255'

>>> str(55.3e2)

'5530.0'

>>> type(0xff)

<type 'int'>

>>> type(9876543210L)

<type 'long'>

>>> type(2-1j)

<type 'complex'>

5.6.2 数字类型函数

内建函数示例:

>>> int(4.25)

4

>>>

>>> int(4.2555)

4

>>> long(42)

42L

>>> float(4)

4.0

>>> complex(4)

(4+0j)

>>> complex(2.4,-8)

(2.4-8j)

>>> complex(2.3e-10,45.3e4)

(2.3e-10+453000j)

数值工厂函数总结

类(工厂函数)操作

bool(obj) b返回obj对象的布尔值,也就是obj.__nonzero__()方法的返回值

int(obj,base=10)返回一个字符串或数值对象的整数表示,类似string.atoi();

long(obj,base=10)返回一个字符或数据对象的长整数表示,类似string.atol()

float(obj)返回一个字符串或数据对象的浮点数表示,类似string.atol()

complex(str) or

complex(real,imag=0.0)返回一个字符串的复数表示,或者根据给定的实数(及一个可选的虚数部分)生成一个复数对象

功能函数:

Python有五个运算内建函数用于数值运算: abs(),coerce(),divmod(),pow()和round()

abs()返回给定参数的绝对值

>>> abs(-1)

1

>>> abs(10.)

10.0

>>> abs(1.2-2.1j)

2.418677324489565

>>> abs(0.23-0.78)

0.55

函数coerce()返回一个包含类型转换完毕的两个数值元素的元祖

>>> coerce(1,2)

(1, 2)

>>> coerce(1.3,134L)

(1.3, 134.0)

>>> coerce(1,134L)

(1L, 134L)

>>> coerce(1j,134L)

(1j, (134+0j))

>>> coerce(1.23-41j,134L)

((1.23-41j), (134+0j))

divmod()会把除法和取余结合起来组成一个元祖

>>> divmod(10,3)

(3, 1)

>>> divmod(3,10)

(0, 3)

>>> divmod(10,2.5)

(4.0, 0.0)

>>> divmod(2.5,10)

(0.0, 2.5)

>>> divmod(2+1j,0.5-1j)

((-0+0j), (2+1j))

pow()和 ** 都可以进行指数运算

>>> pow(2,5)

32

>>> pow(5,2)

25

>>> pow(3.141592,2)

9.869600294464002

KeyboardInterrupt

>>> pow(1+1j,3)

(-2+2j)

round()对浮点数进行四舍五入,第二个参数表示精确到小数点多少位,没有表示精确到整数位

>>> round(3)

3.0

>>> round(3.45)

3.0

>>> round(3.499999999999)

3.0

>>> round(3.499999999999,1)

3.5

>>> import math

>>> for eachNum in range(10):

...   print round(math.pi,eachNum) #pi即为π

...

3.0

3.1

3.14

3.142

3.1416

3.14159

3.141593

3.1415927

3.14159265

3.141592654

>>> round(-3.5)

-4.0

>>> round(-3.4)

-3.0

>>> round(-3.49)

-3.0

>>> round(-3.49,1)

-3.5

注:

int() 直接截去小数部分(返回值为整数)

floor()得到最接近原数但小于原数的整数(返回浮点数)

round()得到最接近原数的整数(返回浮点数)\

>>> for eachNum in (.2,.7,1.2,1.7,-.7,-1.2,-1.7):              

...   print "int(%.1f) \t %+.1f" % (eachNum,float(int(eachNum)))

...   print "floor(%.1f) \t %+.1f" % (eachNum,math.floor(eachNum))

...   print "round(%.1f) \t %+.1f" % (eachNum,round(eachNum))

...   print '-' * 20

...

int(0.2)        +0.0

floor(0.2)      +0.0

round(0.2)      +0.0

--------------------

int(0.7)        +0.0

floor(0.7)      +0.0

round(0.7)      +1.0

--------------------

int(1.2)        +1.0

floor(1.2)      +1.0

round(1.2)      +1.0

--------------------

int(1.7)        +1.0

floor(1.7)      +1.0

round(1.7)      +2.0

--------------------

int(-0.7)       +0.0

floor(-0.7)     -1.0

round(-0.7)     -1.0

--------------------

int(-1.2)       -1.0

floor(-1.2)     -2.0

round(-1.2)     -1.0

--------------------

int(-1.7)       -1.0

floor(-1.7)     -2.0

round(-1.7)     -2.0

--------------------

数值运算内建函数

函数功能

abs(num)返回num的绝对值

coerce将num1和num2转换成同一类型,然后以一个元祖的形式返回

divmod(num1,num2)除法-取余运算的结合,返回一个元祖(num1/num2,num1%num2),对浮点数和复数的商进行下舍入

(复数取实数部分的商)

pow(num1,num2,mod=1)取num1的num2次方,如果提供mod参数,则计算结果再对mod进行取余运算

round(flt,ndig=0)接受一个浮点数fit并对其四舍五入,白村ndig位小数,若不提供ndig参数,则默认小数点后0位

round()仅用于浮点数.

5.6.3 仅用于整数的函数

进制转换函数

>>> hex(255)

'0xff'

>>> hex(4324324)

'0x41fbe4'

>>> hex(432432*2)

'0xd3260'

>>> oct(255)

'0377'

>>> oct(4324324)

'020375744'

>>> oct(432432*2)

'03231140'

ASCII转换函数

>>> ord('a')

97

>>> ord('A')

65

>>> ord('O')

79

>>> chr(97)

'a'

>>> chr(65L)

'A'

>>> chr(48)

'0'

仅适用于整数的内建函数

函数操作

hex(num)将数字转化成16进制并以字符串输出

oct(num)将数字转换成8进制并以字符串输出

chr(num)将ASCII值的数字转换成ASCII字符 范围0<=num<=255

ord(chr)接受一个ASCII或Unicode字符(长度为1的字符串),返回相应的ASCII或Unicode值

unichr(num)接受Unicode码值,范围其对应的Unicode字符,所接受的码值范围依赖于你的Python是构建于USC-2还是UCS-4

5.7.1 布尔"数"

永恒不变的两个值 True或False

布尔型是整型的子类,但不能再被继承二生成它的子类

没有__nonzero__()方法的对象默认是True

对于值为零的任何数字或空集(空列表,空元祖和空字典等)在Python中布尔值都为False

在数字运算中,布尔值的True和False分别对应1和0

#intro

>>> bool(1)

True

>>> bool(True)

True

>>> bool(0)  

False

>>> bool('1')

True

>>> bool('0')

True

>>> bool([])

False

>>> bool((1,))

True

# 使用布尔值

>>> foo = 42

>>> bar = foo < 100

>>> bar

True

>>> print bar + 100

101

>>> print '%s' % bar

True

>>> print '%d' % bar

1

# 无 __nonzero__()

>>> class C: pass

...

>>> c = C()      

>>> bool(c)

True

>>> bool(C)

True

慎用:

>>> True,False = False,True

>>> bool(True)

False

>>> bool(False)

True

5.7.2 十进制浮点数

5.8 相关模块

模块介绍

decimal十进制浮点运算类Decimal

array高效数值数组(字符,整数,浮点数等等)

math/cmath标准C库数学运算函数,常规数学运算在match模块,复数运算在cmath模块

operator数学运算符的函数实现,比如 tor.sub(m,n)等价于 m - n

random多种伪随机数生成器

核心模块:ramdom

两个整数参数,返回两者之间的随机整数:

randrange()随机返回range([start,]stop[,step])结果的一项

uniform()几乎和randint()一样,不过它返回时两者之间的一个浮点数

random()类似uniform() 不过下限为0.0 上限为1.0

choice()随机返回给定序列的一个元素