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Python学习笔记 (2.1)标准数据类型之Number(数字)

更新时间:2021-12-11 06:05:00

Python3中,数字分为四种——int,float,bool,complex

int(整型)

  和数学上的整数表示没啥区别,没有大小限制(多棒啊,不用写整数高精了),可正可负。还可表示16进制,以 0x 开头,后面接0~9的数字和a~f的小写字母。

  网上有博客说常规整型最大值可以用以下命令打印

import sys
print(sys.maxsize)

  然后我得到了9223372036854775807——$2^{63}-1$——即C/C++中long long型的最大值。可能是大于这个值就换成高精之类的表示了吧,唯一的限制只有内存容量。

float(浮点型)

  就是小数,可以用一般的表示方法,也可以用科学计数法,这时浮点的意思才体现得出来——1.23e9==12.3e8。当计算过程中浮点数太大或是太小时,解释器会用科学计数法表示,我试了一下我的python3.7.0,最多保留17位有效数字。超出某个范围(见下)就会抛出错误——

Traceback (most recent call last):
  File "<stdin>", line 1, in <module>
OverflowError: (34, 'Numerical result out of range')

  浮点型的一些限制可以通过命令查看——

import sys
print(sys.float_info)
sys.float_info(max=1.7976931348623157e+308, max_exp=1024, max_10_exp=308, min=2.2250738585072014e-308, min_exp=-1021, min_10_exp=-307, dig=15, mant_dig=53, epsilon=2.220446049250313e-16, radix=2, rounds=1)

  可以看到,和C/C++的double差不多,依然存在浮点误差.http://0.30000000000000004.com/。可以导入decimal模块(十进制高精度小数)(这下连小数的高精都不用手写了,开心一下)对抗浮点误差,不过速度与float相比慢了好多。decimal用法(留坑)。还可以导入fractions模块进行分数运算。fractions用法(留坑)。

bool(布尔型)

  只有两种值——True(1)、False(0)。有3种运算——and、or、not,就是且、或、非。也可以和其他三种一起做运算,和整型做运算就转换成整型1或0,遇到浮点就转为浮点。

complex(复数)

  数学上的一个虚数$a+bi$(a为实部,b为虚部),在python中有三种表示方法 a+bj (大写J也可以。搞不懂为啥要用j不用i)或 complex(a,b) 。这里的实部和虚部都是浮点型。

  这里我们定义一个虚数 x=1+2j ,那么 x.real() 将返回其实部1.0(float型), x.imag()将返回其虚部2.0(float型), x.conjugate()将返回其共轭复数 1-2j (complex型)。abs()函数可以求一个复数的模。

各数据类型可进行的运算——

  int、bool、float的运算

    Python运算符

    大部分运算符和C/C++区别不大,有以下几点——

      1、多了幂运算符 ** 和整除符号 // (而"/"符号结果均为浮点数)

      2、不等于号除了 != 还有 <> 

      3、判断大小是允许出现 a<b<c 的形式

      4、逻辑运算符是 and  or  not ,而不是 &&  ||  ! ,且运算数字为int型时,规则发生变化,返回的真值不只会是1(C/C++中,返回一个真值只会是bool型的0或1),而可能是参与计算的数。具体如下

         x and y ——如果 x 为 False,x and y 返回 False,否则它返回 y 的计算值。

         x or y ——如果 x 是非 0,它返回 x 的值,否则它返回 y 的计算值。

         not x ——如果 x 为 True,返回 False 。如果 x 为 False,它返回 True。

        可以用短路判断辅助理解和记忆。

      5、多了成员运算符 in 和 not in (not在前),用于判断某个值是否在某个序列(包括字符串、列表、元组)中,返回一个bool值

      6、多了身份运算符 is 和 is not (not在后),用于判断两个变量是否引用同一个对象(是否指向同一片内存区域),返回一个bool值(在Python学习笔记(2)这篇博文中变量部分提到过)

    附:Python运算符优先级(来自Python运算符)

    Python学习笔记 (2.1)标准数据类型之Number(数字)

    进行更多数学函数的计算,可以导入模块math import math ,然后可以大概像下面这样搞(更详细的留坑)

>>> print(math.sin(math.pi/2))
1.0

    当int型整除或取模时,一直满足这个公式a = (a//b)*(b) + (a%b),于是有负数参与的整除和取模就可以计算了。

  复数的计算

    两个复数间进行+、-、*、/四种运算的规则和高中数学中的一致,还可以进行乘方(**)运算。要以复数为参数进行更复杂的计算(如sin()cos()…)或是希望其他三种数据类型的计算过程可以返回复数而不是报错(如sqrt(-1)),那么就要导入cmath模块 import cmath (更详细的留坑)。