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python的數字類型

巴扎黑
巴扎黑原創
2017-08-07 12:28:332362瀏覽

下面小編就為大家帶來一篇淺談python中的數字類型與處理工具。小編覺得蠻不錯的,現在就分享給大家,也給大家做個參考。一起跟著小編過來看看吧

python中的數字類型工具

python中為更高級的工作提供許多高級數字編程支援和對象,其中數字類型的完整工具包括:

1.整數與浮點型,

2.複數,

3.固定精度十進制數,

4.有理分數,

5.集合,

6.布林類型

7.無窮的整數精確度

8.各種數位內建函數及模組。

基本數字類型

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

整數的表現形式以十進制數字字串寫法出現,浮點數帶一個小數點或使用科學計數法e來表示。在python2版本中,整數也分為一般整數(32位元)和長整數(無限精確度),長整數以l結尾。帶了python3中整數就只有一種形式了,具有無盡精準度。

當然,在Python中整數還有二進位(0bxxxxxxxx),八進位(0oxxxxxxxx),和十六進位(0x xxxxxxxx)的形式出現。

十進位數與其他進位的轉換:


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

运行结果:
0b10000
0o20
0x10


print('{0:o},{1:x},{2:b}'.format(16,16,16))
print('%o,%x,%X'%(16,16,16))
运行结果:
20,10,10000
20,10,10

其他進位轉換為十進位:


a=int('0b10000',2)
b=int('0o20',8)
c=int('0x10',16)
print(a)
print(b)
print(c)
运行结果:
16
16
16


print(eval('16'))
print(eval('0b10000'))
print(eval('0o20'))
print(eval('0x10'))
运行结果:
16
16
16
16

#python表達式運算子

表達式是數學符號與操作符號寫出來的,下表為python表達式運算子與程式:

##描敘yield產生器函式發送協定#lambda args:expression#產生匿名函數#x if y else z三元表達式#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# #比較大小x|y位或,集合並集合
運算子
##x is y ,x is not y 物件實體測試
x9ed41611d0522aeaf6f0eb242c851d8cy,x>=y,x==y,x!=y
##x^y #位元異或,集合對稱性差
x&y 位與,集合交集
xf8544198a3556e828db2ffe050344174>y 左移或右移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######以位元求補(取反)######### ###x**y######冪運算############x[i]######索引,函數呼叫######### ###x[i:j:k]######分片############x(...)######呼叫函數##### #######x.attr######呼叫屬性############(...)######元組,表達式,產生器# ###########[...]######列表,列表解析#############{...}#####字典,集合,集合與字典解析############

:操作符在python2和python3中略有不同,python2中不等于用!=或》a8093152e673feb7aba1828c43532094来表示,在python3中a8093152e673feb7aba1828c43532094方法被取消,不等于就用!=来表示。

x

在python2中可以使用混合类型,在python3中比较混合类型大小是会报错的,


python2
a = 1 > 'a'
print a
运行结果:
False


python3<br>a=1 > &#39;a&#39;
print(a)
运行结果:
Traceback (most recent call last):
 File "C:/Users/jeff/PycharmProjects/python_file/practice/prac2.py", line 92, in <module>
 a=1 > &#39;a&#39;
TypeError: unorderable types: int() > str()

上面的表格也是程序运行的优先级表格,自上而下,优先级越来越高,当然如果想要改变优先级,要是用括号来做。括号在python数字操作中经常会使用到,他不仅强制程序按照你想要的顺序运行,同时也增加了程序的可读性。

混合类型

这里指的是混合数字类型,比如整数和浮点数相加的结果是什么呢?

其实在python中首先将备操作对象转换成其中最复杂的操作对象的类型,然后再进行相同类型的对象进行数学运算。


print(1+0.2)

运行结果:
1.2

注:除此之外,在python中还存在着运算符重载功能比如‘+',除了做数字加法运算,在字符串拼接时也适用‘+'。

数字显示格式

由于一些硬件限制,数字显示有时看起来会很奇怪,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)
运行结果:
0.3333333333333333
num = 1/3.0
print(&#39;{0:4.2f}&#39;.format(num))#4是前面空格格数,2是保留小数位
运行结果:
0.33

在命令行中显示的形式叫做默认的交互式回显,而print打印的叫做友好式回显,与reper和str的显示是一致的:


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

除法:传统除法,floor除法,真除法和截断除法

除法是python2与python3之间非常重要的一个变化。

一、除法操作符

python有两种除法操作符‘x/y'与‘x//y',其中‘/'在python2中是传统除法,即省略浮点数小数部分,然而显示整数,在python3中,除法就是真除法,即无论什么类型都会保留小数部分;‘//'也叫作floor除法,在python3中省略小数部分,剩下最小的能整除的整数部分,操作数如果是浮点数则结果显示浮点数,python2中整数截取整数,浮点数执行保留浮点数。

例:在python2中:

在python3中:

在python2中若是想要使用python3中的'/'则需要调用模块来完成,在python2中调用pision模块:

截断除法与floor除法一样都是取最接近整数向下取整,这使得在负数时也生效,即-2.5则为-3,而不是-2,想要得到真正的截取需要调用math模块:

python还支持复数的计算:

还支持compliex(real,imag)来创建复数。

更多复数计算参考模块cmath的参考手册。

位操作


x=1
print(x<<2)
print(x|2)
print(x&2)
print(x^2)
运行结果:
3
3

python3中使用bit_length查看二进制位数:


x=99
print(bin(x))
print(x.bit_length())
print(len(bin(x))-2)
运行结果:
0b1100011
7
7

内置数学工具

math模块


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))
运行结果:
3.141592653589793
2.718281828459045
-0.044242678085070965
12.0
8
50
6
3
1

对于截取浮点数的操作有四种方式:


print(math.floor(2.577))
print(math.trunc(2.577))
print(round(2.577))
print(int(2.577))
运行结果:
2
2
3
2

random模块

获取随机数


import random
print(random.random())
print(random.randint(1,100))
运行结果:
0.9534845221467178
79

其他数字类型介绍

除了常见的整型与浮点数,还有一些其他较为常见的数字类型。

一、小数数字

虽然学习python有一段时间了,但是确实没有太明白浮点数与小数的区别,其实小数在某种程度上就是浮点数,只不过他有固定的位数和小数点,在python中有专门的模块导入小数,from decimal import Decimal。

注:浮点数缺乏精确性。


print(0.1+0.1+0.1-0.3)
输出结果:
5.551115123125783e-17

我想看到这里的兄弟可能已经慌了,然后使用python解释器试了一下,果然结果就是5.551115123125783e-17虽然很接近0,但是不是0。所以说浮点型本质是缺乏精确性。要精确就需要调用from decimal import Decimal。


from decimal import Decimal
print(Decimal(&#39;0.1&#39;)+Decimal(&#39;0.10&#39;)+Decimal(&#39;0.10&#39;)-Decimal(&#39;0.30&#39;))
运行结果:
0.00

可以看出来小数相加也是自动升级为位数最多的。

注:浮点数创建小数对象,由于浮点数本身可能就不精确所以转换会产生较多的位数。


from decimal import Decimal
print(Decimal.from_float(1.88))
print(Decimal.from_float(1.25))
输出结果:
1.87999999999999989341858963598497211933135986328125
1.25

二、分数

分数类型与小数极为相似,他们都是通过固定小数位数和指定舍入或截取策略控制精度。分数使用Fraction模块导入。


from fractions import Fraction
x=Fraction(1,3)
y=Fraction(2,3)
print(x+y)
输出结果:
1

注:对于内存给定有限位数无法精确表示的值,浮点数的局限尤为明显。分数和小数都比浮点数更为准确。

三、集合

集合是无序元素组成,打印时顺序也是无序的,但是集合中没有重复的元素,所以我们常使用集合去重,尤其是在涉及数字和数据库的工作中。

我们有两个集合a与b:

a与b的交集为a.intersection(b)或者a & b。

a与b的差集为a.difference(b)或者a-b。

a与b的并集为a.union(b)或者a|b。

反向差集与对称差集(并集减去交集)为a.symmetric_difference(b)或者a^b。

合并为a.update(b),a.difference_update(b)求差集并赋值给a集合

删除元素可用discard(元素)或者remove(元素),pop()是随机删除一个元素,add插入一个项目。

注:set是可变数据类型,但是set里面的元素一定是不可变数据类型。


x={&#39;a&#39;,&#39;c&#39;,&#39;b&#39;}
y={&#39;a&#39;,&#39;g&#39;,&#39;b&#39;}
z={&#39;a&#39;}
print(&#39;a&#39; in x)
print(x-y)
print(x|y)
print(x&y)
print(x^y)
print(z<y)


x={&#39;a&#39;,&#39;c&#39;,&#39;b&#39;}
y={&#39;a&#39;,&#39;g&#39;,&#39;b&#39;}
z={&#39;a&#39;}
print(x.intersection(y))
print(x.union(y))
x.add(&#39;s&#39;)
print(x)
print(x.pop())
x.update({&#39;w&#39;,&#39;e&#39;,&#39;o&#39;})
print(x)
print(x)
运行结果:
{&#39;a&#39;, &#39;b&#39;}
{&#39;c&#39;, &#39;a&#39;, &#39;b&#39;, &#39;g&#39;}
{&#39;a&#39;, &#39;b&#39;, &#39;c&#39;, &#39;s&#39;}
a
{&#39;o&#39;, &#39;c&#39;, &#39;s&#39;, &#39;w&#39;, &#39;b&#39;, &#39;e&#39;}
{&#39;o&#39;, &#39;c&#39;, &#39;s&#39;, &#39;w&#39;, &#39;b&#39;, &#39;e&#39;}

注:在python中{}是空字典,如果想要定义空集合要用set()。

集合要是添加列表等可变类型则会报错。


x={&#39;a&#39;,&#39;c&#39;,&#39;b&#39;}
l=[1,2,3]
x.add(l)
print(x)
运行结果:
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: &#39;list&#39;

正确的添加序列方式为添加元组。


x={&#39;a&#39;,&#39;c&#39;,&#39;b&#39;}
l=(1,2,3)
x.add(l)
print(x)
运行结果:
{&#39;c&#39;, &#39;b&#39;, &#39;a&#39;, (1, 2, 3)}

定义不可操作的集合使用frozenset定义集合。

字典解析:

与列表解析相类似,集合也是可迭代对象,所以可以使用for循环遍历。


x={1,2,3}
print({i ** 2 for i in x})
运行结果:
{1, 9, 4}

四、布尔值

python的一个数据类型,有两个值Ture 与 False。


print(type(True))
print(True == 1)
print(True is 1)
print(True + 1)
运行结果:
<class &#39;bool&#39;>
True
False
2

集合和bool值,还是比较常见的类型,在基础学习里也有涉及,在这里就不多写了。

python中的数字在程序编写时广泛使用,今后还会更深层次的学习python的扩展库。

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