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python中數位類型與處理工具

python中的數位類型工具

python中為更高級的工作提供很多高級數位程式設計支援和物件, 其中數位類型的完整工具包括:

1.整數與浮點型,

2.複數,

3.固定精度十進位數字,

4.有理分數,

5.集合,

6.布林類型

7.無窮的整數精度

8.各種數位內置函數及模組。

基本數位類型

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:帶有小數部分的數位), 其中python中我們可以使用多種進制的整數。 並且整數可以用有無窮精度。

整數的表現形式以十進位數字字字串寫法出現, 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位元)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中整數還有二進位(0bxxxxxxxx), 八進制(0oxxxxxxxx), 和十六進位(0x xxxxxxxx)的形式出現。

十進位數字與其他進制的轉換:

s=16 print(bin(s)) print(oct(s)) print(hex(s)) 運行結果: 0b10000 0o20 0x10print('{0:o},{1:x},{2:b}'.format(16,16,16)) print('%o,%x,%X'%(16,16,16)) 運行結果: 20,10,10000 20,10,10

其他進制轉化為十進位:

a=int('0b10000',2) b=int('0o20',8) c=int('0x10',16) print(a) print(b) print(c) 運行結果: 16 16 16print(eval('16')) print(eval('0b10000')) print(eval('0o20')) print(eval('0x10')) 運行結果: 16 16 16 16

python運算式操作符

運算式是數學符號和操作符號寫出來的, 下表為python運算式操作符與程式:

操作符描敘 yield生成 器函數發送協定 lambda args:expression生成匿名函數 x if y else z三元運算式 x or y 邏輯或(存在短路演算法) x and y邏輯與(存在短路演算法) not x邏輯非 x in y , x not in y成員關係 x is y ,x is not y物件實體測試 xy,x>=y,x==y,x!=y比較大小 x|y位元或, 集合並集 x^y位元異或, 集合對稱差 x&y位元與, 集合交集 x>y左移或者右移y位 x+y,x-y加減法、合併刪除 x*y,x%y,x/y,x//y乘, 取餘數, 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, 函式呼叫 x[i:j:k]分片 x(...)調用函數 x.attr調用屬性 (...)元組, 運算式,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中不等於用!=或》<>來表示, 在python3中<>方法被取消, 不等於就用!=來表示。

x

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,

python2
a = 1 > 'a' print a 運行結果: Falsepython3
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 a=1 > 'a' TypeError: unorderable types: int > str

上面的表格也是程式運行的優先順序表格, 自上而下, 優先順序越來越高, 當然如果想要改變優先順序, 要是用括弧來做。 括弧在python數位操作中經常會使用到, 他不僅強制程式按照你想要的順序運行, 同時也增加了程式的可讀性。

混合類型

這裡指的是混合數位類型, 比如整數和浮點數相加的結果是什麼呢?

其實在python中首先將備操作物件轉換成其中最複雜的操作物件的類型,

然後再進行相同類型的物件進行數學運算。

print(1+0.2) 運行結果: 1.2

注:除此之外, 在python中還存在著運算子重載功能比如‘+’, 除了做數位加法運算, 在字串拼接時也適用‘+’。

數字顯示格式

由於一些硬體限制, 數字顯示有時看起來會很奇怪, 例如:

在命令列中操作 >>>num = 1 / 3.0 >>>num 0.333333333333333333331 在pycharm中print操作 num = 1/3.0 print(num) 運行結果: 0.3333333333333333num = 1/3.0
print('{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

在命令列中顯示的形式叫做預設的互動式回顯, 而print列印的叫做友好式回顯, 與reper和str的顯示是一致的:

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, 即無論什麼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, 運算元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'/'則需要調用模組來完成, 在python2中調用division模組:

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模組:

python還支援複數的計算:

還支持compliex(real, imag)來創建複數。

更多複數計算參考模組cmath的參考手冊。

位操作x=1 print(x

python3中使用bit_length查看二進位位元數:

x=99 print(bin(x)) print(x.bit_length) print(len(bin(x))-2) 運行結果: 0b1100011 7 7

內置數學工具

math模組

import math print(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: 3.141592653589793 2.718281828459045 -0.044242678085070965 12.0 8 50 6 3 1

對於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: 2 2 3 2

random模組

獲取亂數

import random print(random.random) print(random.randint(1,100)) 運行結果: 0.9534845221467178 79

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中有專門的模組導入小數, 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

我想看到這裡的兄弟可能已經慌了, 然後使用python解譯器試了一下, 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 Decimal print(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:浮點數創建小數物件, 由於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 Decimal print(Decimal.from_float(1.88)) print(Decimal.from_float(1.25)) 輸出結果: 1.87999999999999989341858963598497211933135986328125 1.25

這裡只是簡單介紹一下小數,更多關於小數在以後看過Python標準庫手冊後再來總結。

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模組導入。

from fractions import Fraction x=Fraction(1,3) y=Fraction(2,3) print(x+y) 輸出結果: 1

注:對於記憶體給定有限位元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

無序,不可變的集合。

四、布林值

Ture 與 False。

集合和bool值,還是比較常見的類型,在基礎學習裡也有涉及,在這裡就不多寫了。

python中的數位在程式編寫時廣泛使用,今後還會更深層次的學習python的擴展庫。

from decimal import Decimal print(Decimal.from_float(1.88)) print(Decimal.from_float(1.25)) 輸出結果: 1.87999999999999989341858963598497211933135986328125 1.25

這裡只是簡單介紹一下小數,更多關於小數在以後看過Python標準庫手冊後再來總結。

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模組導入。

from fractions import Fraction x=Fraction(1,3) y=Fraction(2,3) print(x+y) 輸出結果: 1

注:對於記憶體給定有限位元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

無序,不可變的集合。

四、布林值

Ture 與 False。

集合和bool值,還是比較常見的類型,在基礎學習裡也有涉及,在這裡就不多寫了。

python中的數位在程式編寫時廣泛使用,今後還會更深層次的學習python的擴展庫。

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