python中的數(shù)字類型工具

python中為更高級(jí)的工作提供很多高級(jí)數(shù)字編程支持和對(duì)象，其中數(shù)字類型的完整工具包括：

1.整數(shù)與浮點(diǎn)型，

2.復(fù)數(shù)，

3.固定精度十進(jìn)制數(shù)，

4.有理分?jǐn)?shù)，

5.集合，

6.布爾類型

7.無(wú)窮的整數(shù)精度

8.各種數(shù)字內(nèi)置函數(shù)及模塊。

基本數(shù)字類型

python中提供了兩種基本類型：整數(shù)（正整數(shù)金額負(fù)整數(shù)）和浮點(diǎn)數(shù)（注：帶有小數(shù)部分的數(shù)字），其中python中我們可以使用多種進(jìn)制的整數(shù)。并且整數(shù)可以用有無(wú)窮精度。

整數(shù)的表現(xiàn)形式以十進(jìn)制數(shù)字字符串寫法出現(xiàn)，浮點(diǎn)數(shù)帶一個(gè)小數(shù)點(diǎn)或者使用科學(xué)計(jì)數(shù)法e來(lái)表示。在python2版本中，整數(shù)還分為一般整數(shù)（32位）和長(zhǎng)整數(shù)（無(wú)窮精度），長(zhǎng)整數(shù)以l結(jié)尾。帶了python3中整數(shù)就只有一種形式了，具有無(wú)盡精度。

當(dāng)然，在Python中整數(shù)還有二進(jìn)制（0bxxxxxxxx），八進(jìn)制（0oxxxxxxxx），和十六進(jìn)制（0x xxxxxxxx）的形式出現(xiàn)。

十進(jìn)制數(shù)與其他進(jìn)制的轉(zhuǎn)換：

s=16
print(bin(s))
print(oct(s))
print(hex(s))

運(yùn)行結(jié)果：
0b10000
0o20
0x10

print('{0:o},{1:x},{2:b}'.format(16,16,16))
print('%o,%x,%X'%(16,16,16))
運(yùn)行結(jié)果：
20,10,10000
20,10,10

其他進(jìn)制轉(zhuǎn)化為十進(jìn)制：

a=int('0b10000',2)
b=int('0o20',8)
c=int('0x10',16)
print(a)
print(b)
print(c)
運(yùn)行結(jié)果：
16
16
16

print(eval('16'))
print(eval('0b10000'))
print(eval('0o20'))
print(eval('0x10'))
運(yùn)行結(jié)果：
16
16
16
16

python表達(dá)式操作符

表達(dá)式是數(shù)學(xué)符號(hào)和操作符號(hào)寫出來(lái)的，下表為python表達(dá)式操作符與程序：

注:操作符在python2和python3中略有不同，python2中不等于用！=或》<>來(lái)表示，在python3中<>方法被取消，不等于就用！=來(lái)表示。

x<y<z等同于x<y and y<z，

在python2中可以使用混合類型，在python3中比較混合類型大小是會(huì)報(bào)錯(cuò)的，

python2
a = 1 > 'a'
print a
運(yùn)行結(jié)果：
False

python3<br>a=1 > 'a'
print(a)
運(yùn)行結(jié)果：
Traceback (most recent call last):
 File "C:/Users/jeff/PycharmProjects/python_file/practice/prac2.py", line 92, in <module>
 a=1 > 'a'
TypeError: unorderable types: int() > str()

上面的表格也是程序運(yùn)行的優(yōu)先級(jí)表格，自上而下，優(yōu)先級(jí)越來(lái)越高，當(dāng)然如果想要改變優(yōu)先級(jí)，要是用括號(hào)來(lái)做。括號(hào)在python數(shù)字操作中經(jīng)常會(huì)使用到，他不僅強(qiáng)制程序按照你想要的順序運(yùn)行，同時(shí)也增加了程序的可讀性。

混合類型

這里指的是混合數(shù)字類型，比如整數(shù)和浮點(diǎn)數(shù)相加的結(jié)果是什么呢？

其實(shí)在python中首先將備操作對(duì)象轉(zhuǎn)換成其中最復(fù)雜的操作對(duì)象的類型，然后再進(jìn)行相同類型的對(duì)象進(jìn)行數(shù)學(xué)運(yùn)算。

print(1+0.2)

運(yùn)行結(jié)果：
1.2

注：除此之外，在python中還存在著運(yùn)算符重載功能比如‘+'，除了做數(shù)字加法運(yùn)算，在字符串拼接時(shí)也適用‘+'。

數(shù)字顯示格式

由于一些硬件限制，數(shù)字顯示有時(shí)看起來(lái)會(huì)很奇怪，例如：

在命令行中操作
>>>num = 1 / 3.0
>>>num
0.333333333333333333331
在pycharm中print操作
num = 1/3.0
print(num)
運(yùn)行結(jié)果：
0.3333333333333333
num = 1/3.0
print('{0:4.2f}'.format(num))#4是前面空格格數(shù)，2是保留小數(shù)位
運(yùn)行結(jié)果：
0.33

在命令行中顯示的形式叫做默認(rèn)的交互式回顯，而print打印的叫做友好式回顯，與reper和str的顯示是一致的：

>>>num = 1/3.0
>>>repr(num)
0.333333333333333333331
>>>str(num)
0.3333333333333333

除法：傳統(tǒng)除法，floor除法，真除法和截?cái)喑?/p>

除法是python2與python3之間非常重要的一個(gè)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(tǒng)除法，即省略浮點(diǎn)數(shù)小數(shù)部分，然而顯示整數(shù)，在python3中，除法就是真除法，即無(wú)論什么類型都會(huì)保留小數(shù)部分；‘//'也叫作floor除法，在python3中省略小數(shù)部分，剩下最小的能整除的整數(shù)部分，操作數(shù)如果是浮點(diǎn)數(shù)則結(jié)果顯示浮點(diǎn)數(shù)，python2中整數(shù)截取整數(shù)，浮點(diǎn)數(shù)執(zhí)行保留浮點(diǎn)數(shù)。

例：在python2中：

在python3中：

在python2中若是想要使用python3中的'/'則需要調(diào)用模塊來(lái)完成，在python2中調(diào)用division模塊：

截?cái)喑ㄅcfloor除法一樣都是取最接近整數(shù)向下取整，這使得在負(fù)數(shù)時(shí)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(diào)用math模塊：

python還支持復(fù)數(shù)的計(jì)算：

還支持compliex（real，imag）來(lái)創(chuàng)建復(fù)數(shù)。

更多復(fù)數(shù)計(jì)算參考模塊cmath的參考手冊(cè)。

位操作

x=1
print(x<<2)
print(x|2)
print(x&2)
print(x^2)
運(yùn)行結(jié)果：
3
3

python3中使用bit_length查看二進(jìn)制位數(shù)：

x=99
print(bin(x))
print(x.bit_length())
print(len(bin(x))-2)
運(yùn)行結(jié)果：
0b1100011
7
7

內(nèi)置數(shù)學(xué)工具

math模塊

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(yùn)行結(jié)果：
3.141592653589793
2.718281828459045
-0.044242678085070965
12.0
8
50
6
3
1

對(duì)于截取浮點(diǎn)數(shù)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(yùn)行結(jié)果：
2
2
3
2

random模塊

獲取隨機(jī)數(shù)

import random
print(random.random())
print(random.randint(1,100))
運(yùn)行結(jié)果：
0.9534845221467178
79

其他數(shù)字類型介紹

除了常見(jiàn)的整型與浮點(diǎn)數(shù)，還有一些其他較為常見(jiàn)的數(shù)字類型。

一、小數(shù)數(shù)字

雖然學(xué)習(xí)python有一段時(shí)間了，但是確實(shí)沒(méi)有太明白浮點(diǎn)數(shù)與小數(shù)的區(qū)別，其實(shí)小數(shù)在某種程度上就是浮點(diǎn)數(shù)，只不過(guò)他有固定的位數(shù)和小數(shù)點(diǎn)，在python中有專門的模塊導(dǎo)入小數(shù)，from decimal import Decimal。

注：浮點(diǎn)數(shù)缺乏精確性。

print(0.1+0.1+0.1-0.3)
輸出結(jié)果：
5.551115123125783e-17

我想看到這里的兄弟可能已經(jīng)慌了，然后使用python解釋器試了一下，果然結(jié)果就是5.551115123125783e-17雖然很接近0，但是不是0。所以說(shuō)浮點(diǎn)型本質(zhì)是缺乏精確性。要精確就需要調(diào)用from decimal import Decimal。

from decimal import Decimal
print(Decimal('0.1')+Decimal('0.10')+Decimal('0.10')-Decimal('0.30'))
運(yùn)行結(jié)果：
0.00

可以看出來(lái)小數(shù)相加也是自動(dòng)升級(jí)為位數(shù)最多的。

注：浮點(diǎn)數(shù)創(chuàng)建小數(shù)對(duì)象，由于浮點(diǎn)數(shù)本身可能就不精確所以轉(zhuǎn)換會(huì)產(chǎn)生較多的位數(shù)。

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

這里只是簡(jiǎn)單介紹一下小數(shù)，更多關(guān)于小數(shù)在以后看過(guò)Python標(biāo)準(zhǔn)庫(kù)手冊(cè)后再來(lái)總結(jié)。

二、分?jǐn)?shù)

分?jǐn)?shù)類型與小數(shù)極為相似，他們都是通過(guò)固定小數(shù)位數(shù)和指定舍入或截取策略控制精度。分?jǐn)?shù)使用Fraction模塊導(dǎo)入。

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

注：對(duì)于內(nèi)存給定有限位數(shù)無(wú)法精確表示的值，浮點(diǎn)數(shù)的局限尤為明顯。分?jǐn)?shù)和小數(shù)都比浮點(diǎn)數(shù)更為準(zhǔn)確。

三、集合

集合是無(wú)序元素組成，打印時(shí)順序也是無(wú)序的，但是集合中沒(méi)有重復(fù)的元素，所以我們常使用集合去重，尤其是在涉及數(shù)字和數(shù)據(jù)庫(kù)的工作中。

我們有兩個(gè)集合a與b：

a與b的交集為a.intersection（b）或者a & b。

a與b的差集為a.difference（b）或者a-b。

a與b的并集為a.union（b）或者a|b。

反向差集與對(duì)稱差集（并集減去交集）為a.symmetric_difference（b）或者a^b。

合并為a.update（b），a.difference_update(b)求差集并賦值給a集合

刪除元素可用discard（元素）或者remove（元素），pop（）是隨機(jī)刪除一個(gè)元素，add插入一個(gè)項(xiàng)目。

注：set是可變數(shù)據(jù)類型，但是set里面的元素一定是不可變數(shù)據(jù)類型。

x={'a','c','b'}
y={'a','g','b'}
z={'a'}
print('a' in x)
print(x-y)
print(x|y)
print(x&y)
print(x^y)
print(z<y)

x={'a','c','b'}
y={'a','g','b'}
z={'a'}
print(x.intersection(y))
print(x.union(y))
x.add('s')
print(x)
print(x.pop())
x.update({'w','e','o'})
print(x)
print(x)
運(yùn)行結(jié)果：
{'a', 'b'}
{'c', 'a', 'b', 'g'}
{'a', 'b', 'c', 's'}
a
{'o', 'c', 's', 'w', 'b', 'e'}
{'o', 'c', 's', 'w', 'b', 'e'}

注：在python中{}是空字典，如果想要定義空集合要用set()。

集合要是添加列表等可變類型則會(huì)報(bào)錯(cuò)。

x={'a','c','b'}
l=[1,2,3]
x.add(l)
print(x)
運(yùn)行結(jié)果：
Traceback (most recent call last):
 File "C:/Users/jeff/PycharmProjects/python_file/practice/prac2.py", line 111, in <module>
 print(x.add(l))
TypeError: unhashable type: 'list'

正確的添加序列方式為添加元組。

x={'a','c','b'}
l=(1,2,3)
x.add(l)
print(x)
運(yùn)行結(jié)果：
{'c', 'b', 'a', (1, 2, 3)}

定義不可操作的集合使用frozenset定義集合。

字典解析：

與列表解析相類似，集合也是可迭代對(duì)象，所以可以使用for循環(huán)遍歷。

x={1,2,3}
print({i ** 2 for i in x})
運(yùn)行結(jié)果：
{1, 9, 4}

四、布爾值

python的一個(gè)數(shù)據(jù)類型，有兩個(gè)值Ture 與 False。

print(type(True))
print(True == 1)
print(True is 1)
print(True + 1)
運(yùn)行結(jié)果：
<class 'bool'>
True
False
2

集合和bool值，還是比較常見(jiàn)的類型，在基礎(chǔ)學(xué)習(xí)里也有涉及，在這里就不多寫了。

python中的數(shù)字在程序編寫時(shí)廣泛使用，今后還會(huì)更深層次的學(xué)習(xí)python的擴(kuò)展庫(kù)。

以上這篇淺談python中的數(shù)字類型與處理工具就是小編分享給大家的全部?jī)?nèi)容了，希望能給大家一個(gè)參考，也希望大家多多支持腳本之家。

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