Python基础教程：基本数字类型与数值计算

基本数字类型

内置数字类型

python3 支持 int、float、bool、complex（复数）。

• 整型(Int) - 通常被称为是整型或整数，是正或负整数，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。
• 浮点型(float) - 浮点型由整数部分与小数部分组成，浮点型也可以使用科学计数法表示（2.5e2）。
• 复数(complex) - 复数由实数部分和虚数部分构成，可以用a + bj,或者complex(a,b)表示， 复数的实部a和虚部b都是浮点型。

在 python2中是没有布尔型的，它用数字 0 表示 False，用 1 表示 True。到 python3 中，把 True 和 False 定义成关键字了，但它们的值还是 1 和 0，它们可以和数字相加。

进制表示

• 二进制：0b，0B
• 八进制：0o，0O
• 十六进制：0x，0X

var1 = 0b110
var2 = 0o10
var3 = 0x11

print(var1,var2,var3) 

执行结果：

6 8 17

isinstance() 函数 和 type() 函数

• 内置的 type() 函数可以用来查询变量所指的对象类型
• 还可以用 isinstance 来判断是否为指定的数据类型：

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a,b,c,d = 10,3.2,True,4+3j
print(type(a),type(b),type(c),type(d))

print(isinstance(a,int))
print(isinstance(b,str))

执行结果：

<class 'int'> <class 'float'> <class 'bool'> <class 'complex'>
True
False

两者的区别：

• type()不会认为子类是一种父类类型。
• isinstance()会认为子类是一种父类类型。

class A:
    pass

class B(A):
    pass

print(isinstance(A(),A))
print(type(A()) == A)

print(isinstance(B(),A))
print(type(B()) == A)

执行结果：

True
True
True
False

python 数字类型转换

• int(x) 将x转换为一个整数
• float(x) 将x转换到一个浮点数
• complex(x) 将x转换到一个复数，实数部分为 x，虚数部分为 0
• complex(x, y) 将 x 和 y 转换到一个复数，实数部分为 x，虚数部分为 y。x 和 y 是数字表达式

获取复数的实部和虚部

使用 real 和 imag 可以分别获取复数的实部和虚部

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cn = complex(2,3)

print("Complex Number: ",cn) 
print("Complex Number - Real part: ",cn.real) 
print("Complex Number - Imaginary part: ",cn.imag) 

执行结果：

Complex Number:  (2+3j)
Complex Number - Real part:  2.0
Complex Number - Imaginary part:  3.0

数字计算和math包

基本的数字计算

• 加：x+y
• 减：x-y
• 乘：x*y
• 精确除法：x/y (结果是浮点类型，即使整除结果也是浮点类型)
• 地板除：x//y (结果只保留整数部分)
• 取余：x%y
• 幂：x**y，pow(x,y)
• 取正：+(x)
• 取负：-(x)
• 取绝对值：abs(x)
• 求商取余复合操作：divmod(x,y)
  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。
  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。

math包

使用时需要导入：

import math

• 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）。
• 向上取整：ceil
• 向下取整：floor
• 任意x的幂运算：pow
• e的幂运算：exp
• 以e为底数对数运算：log
• 以10为底对数运算：log10
• 开平方运算：sqrt
• 求绝对值:fabs
• 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。
• 角度值转换成弧度值：radians
• 弧度值转换成角度值：degrees
• 三角函数：sin，cos，tan，asin，acos，atan

random 包

• 给随机数生成种子,默认的种子是系统时钟：seed(x)
• 生成0-1.0之间的随机小数：random()
• 生成a-b之间的随机小数：uniform(a,b)
• 生成a-b之间的随机整数：randint(a,b)
• 生成a-b之间以c递增的数：randrange(a,b,c)
• 从列表中随机返回一个数：choice(list)
• 将列表元素随机打乱：shuffle(list)
• 从列表中随机抽取k个元素：sample(lisy,k)

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import  random

#设置随机数种子
random.seed(1)

#生成一个随机数
print(random.random())

#生成一个1-5之间的随机数
print(random.uniform(1,5))

#生成一个1-10之间的随机数
print(random.randint(1,10))

#生成一个1-10之间以3递增的随机数
print(random.randrange(1,10,3))

# 创建一个列表
list = ['hello','world','any','way']
# 从列表中随机返回一个值
print(random.choice(list))
# 打乱列表元素的顺序
random.shuffle(list)
# 从列表中随机抽取3个元素
print(random.sample(list,3))

执行结果：

0.13436424411240122
4.389734947748931
2
4
hello
['way', 'hello', 'world']