Python的math模組中常用的數學函數整理總結

這篇文章主要介紹了Python的math模組中的常用數學函數整理,同時對運算子的運算優先級作了一個羅列,需要的朋友可以參考下

在數學之中，除了加減乘除四則運算之外——這是小學數學——還有其它更多的運算，比如乘方、開方、對數運算等等，要實現這些運算，需要用到Python 中的一個模組：Math

模組(module)是Python 中非常重要的東西，你可以把它理解為Python 的擴充工具。換言之，Python 預設提供了一些可用的東西，但是這些預設情況下提供的還遠遠不能滿足程式設計實踐的需要，於是就有人專門製作了另外一些工具。這些工具被稱為「模組」

任何一個 Pythoner 都可以寫模組，並且把這些模組放到網路上供他人使用。

當安裝好 Python 之後，就有一些模組預設安裝了，這個稱之為“標準庫”，“標準庫”中的模組不需要安裝，就可以直接使用。

如果沒有納入標準庫的模組，需要安裝之後才能使用。模組的安裝方法，我特別推薦使用 pip 來安裝。這裡僅提一下，後面會專門進行講述，性急的看官可以自己 google。
使用 math 模組
math 模組是標準函式庫中的，所以不用安裝，可以直接使用。使用方法是：

>>> import math

用 import 就將 math 模組引用過來了，下面就可以使用這個模組提供的工具了。例如，要得到圓周率：

>>> math.pi
3.141592653589793

這個模組都能做哪些事呢？可以用下面的方法看到：

>>> dir(math)
['doc', 'name', 'package', 'acos', 'acosh', 'asin', 'asinh', 'atan', 'atan2', 'atanh', 'ceil', 'copysign', 'cos', 'cosh', 'degrees', 'e', 'erf', 'erfc', 'exp', 'expm1', 'fabs', 'factorial', 'floor', 'fmod', 'frexp', 'fsum', 'gamma', 'hypot', 'isinf', 'isnan', 'ldexp', 'lgamma', 'log', 'log10', 'log1p', 'modf', 'pi', 'pow', 'radians', 'sin', 'sinh', 'sqrt', 'tan', 'tanh', 'trunc']

dir(module)是一個非常有用的指令，可以透過它查看任何模組中所包含的工具。從上面的列表中就可以看出，在math 模組中，可以計算正sin(a),cos(a),sqrt(a)......

這些我們稱之為函數，也就是在模組math 中提供了各類計算的函數，例如計算乘方，可以使用pow 函數。但是，要怎麼用呢？

Python 是一個非常周到的姑娘，她早就提供了一個命令，讓我們來查看每個函數的使用方法。

>>> help(math.pow)

在互動模式下輸入上面的指令，然後回車，看到下面的資訊：

Help on built-in function pow in module math:

 
pow(...)
 pow(x, y)

 Return x**y (x to the power of y).

這裡展示了math 模組中的pow 函數的使用方法和相關說明。

第一行意思是說這裡是math 模組的內建函數pow 幫助資訊（所謂built-in，稱為內建函數，是說這個函數是Python 預設就有的)
第三行，表示這個函數的參數，有兩個，也是函數的呼叫方式
第四行，是對函數的說明，傳回x**y 的結果，並且在後面解釋了x**y 的意思。
最後，按 q 鍵回到 Python 互動模式
從上面看到了一個額外的訊息，就是 pow 函數和 x**y 是等效的，都是計算 x 的 y 次方。

>>> 4**2
16
>>> math.pow(4,2)
16.0
>>> 4*2
8

特別注意，4**2 和 4*2 是有很大差別的。

用類似的方法，可以查看 math 模組中的任何一個函數的使用方法。

關於「函數」的問題，在這裡不做深入闡述，看管姑且按照自己在數學中所學到去理解。後面會有專門研究函數的章節。
以下是幾個常用的 math 模組中函數舉例，看官可以結合自己調試的進行比照。

>>> math.sqrt(9)
3.0
>>> math.floor(3.14)
3.0
>>> math.floor(3.92)
3.0
>>> math.fabs(-2) # 等价于 abs(-2)
2.0
>>> abs(-2)
2
>>> math.fmod(5,3) # 等价于 5%3
2.0
>>> 5%3
2

幾個常見函數
有幾個常用的函數，列一下，如果記不住也不要緊，知道有這些就好了，用的時候就 google。

求絕對值

>>> abs(10)
10
>>> abs(-10)
10
>>> abs(-1.2)
1.2

四捨五入

>>> round(1.234)
1.0
>>> round(1.234,2)
1.23

>>> # 如果不清楚这个函数的用法，可以使用下面方法看帮助信息
>>> help(round)

Help on built-in function round in module builtin:

round(...)
 round(number[, ndigits]) -> floating point number

 Round a number to a given precision in decimal digits (default 0 digits).
 This always returns a floating point number. Precision may be negative.

#運算優先級
從小學數學開始，就研究運算優先級的問題，比如四則運算中“先乘除，後加減”，說明乘法、除法的優先級要高於加減。

對於同一層級的，就依照「從左到右」的順序進行計算。

下面的表格中列出了 Python 中的各種運算的優先順序。不過，就一般情況而言，不需要記憶，完全可以按照數學中的去理解，因為人類既然已經發明了數學，在計算機中進行的運算就不需要從新編寫一套新規範了，只需要符合數學中的即可。

表達式布林「或」#andnot xin， not inis，is not，>=，!=，==|^&>#+，-##x [index:index]尋址段f(arguments...)函數呼叫

運算子	描述
	#lambdaLambda
	or
布林「與」
#布林「非」
成員測試
相同性測試
比較
按位元或
按位異或
位元與
移位
加法與減法
#*，/，%	乘法、除法與取餘
+x，-x	正負號
~x	以位元翻轉
#**	索引
#x.attribute	屬性參考
x[index]	下標

#(experession,...)

綁定或元組顯示#############[expression,...]######清單顯示# ###########{key:datum,...}######字典顯示############'expression,...'#### ######字串###轉換##################上面的表格將Python 中用到的與運算子有關的都列出來了，是按照從低到高的順序列出的。雖然有很多還不知道是怎麼回事，不過先列出來，等以後用到了，還可以再回來查看。 ######最後，要提及的是運算中的絕殺：括號。只要有括號，就先計算括號裡面的。這是數學中的共識，無需解釋。 ###

以上是Python的math模組中常用的數學函數整理總結的詳細內容。更多資訊請關注PHP中文網其他相關文章！