Python 數(shù)據(jù)類型詳細(xì)篇：數(shù)值

Python 的數(shù)值可以表示三種類型的數(shù)據(jù)：

• 整數(shù) ：可以表示正數(shù)，例如 123；可以表示負(fù)數(shù)，例如 123；使用 0 表示零。

• 浮點(diǎn)數(shù)：浮點(diǎn)數(shù)由整數(shù)部分與小數(shù)部分組成，例如 123.456。

• 復(fù)數(shù)：復(fù)數(shù)由實(shí)數(shù)部分和虛數(shù)部分構(gòu)成，例如 1 + 2j，實(shí)數(shù)部分是 1，虛數(shù)部分是 2。

1. 基本運(yùn)算

1.1 加法

• 整數(shù)相加

>>> 1 + 1
2

• 浮點(diǎn)數(shù)相加

>>> 1.2 + 2.3
3.5

• 復(fù)數(shù)相加

>>> x = 1 + 2j
>>> y = 2 + 3j
>>> x + y
(3 + 5j)

1.2 減法

• 整數(shù)相減

>>> 2 - 1
1

• 浮點(diǎn)數(shù)相減

>>> 2.3 - 1.2
1.09999999999999

輸出結(jié)果為 1.09999999999999，而不是 1.1。在計(jì)算機(jī)內(nèi)部，有的浮點(diǎn)數(shù)無(wú)法被精確的表示，在這個(gè)例子中，只能使用近似值來(lái)表示 1.1。

• 復(fù)數(shù)相減

>>> x = 1 + 2j
>>> y = 2 + 3j
>>> y - x
(1 + 1j)

1.3 乘法

• 整數(shù)相乘

>>> 1 * 2
2

• 浮點(diǎn)數(shù)相乘

>>> 1.1 * 1.1
1.21000000000002

輸出結(jié)果為 1.21000000000002，而不是 1.21。在計(jì)算機(jī)內(nèi)部，有的浮點(diǎn)數(shù)無(wú)法被精確的表示，在這個(gè)例子中，只能使用近似值來(lái)表示 1.21。

• 復(fù)數(shù)乘法

>>> (1 + 2j) * 2
(2 + 4j)

1.4 除法

• 整數(shù)除法

>>> 5 // 2
2

在 Python 中，// 是整數(shù)除法運(yùn)算，運(yùn)算結(jié)果是商的整數(shù)部分，是一個(gè)整數(shù)。

• 浮點(diǎn)數(shù)除法

>>> 5 / 2
2.5

在 Python 中，/ 是浮點(diǎn)數(shù)除法運(yùn)算，運(yùn)算結(jié)果是商，是一個(gè)浮點(diǎn)數(shù)。

• 復(fù)數(shù)除法

>>> (2 + 2j) / 2
(1 + 1j)

1.5 求模

求模運(yùn)算返回除法的余數(shù)。

• 整數(shù)求模

>>> 5 % 2
1

• 浮點(diǎn)數(shù)求模

>>> 5.1 % 2
1.09999999999999

輸出結(jié)果為 1.09999999999999，而不是 1.1。在計(jì)算機(jī)內(nèi)部，有的浮點(diǎn)數(shù)無(wú)法被精確的表示，在這個(gè)例子中，只能使用近似值來(lái)表示 1.1。

1.6 冪運(yùn)算

• 整數(shù)求冪

計(jì)算 2 的 3 次方，即 2 * 2 * 2:

>>> 2 ** 3
8

• 浮點(diǎn)數(shù)求冪

計(jì)算 1.1 的 3 次方，即 1.1 * 1.1 * 1.1:

>>> 1.1 ** 3
1.33100000000004

1.7 比較運(yùn)算

Python 提供了 6 種比較運(yùn)算用于比較數(shù)值大小，如下所示：

比較運(yùn)算的結(jié)果返回 True 或者 False，如下所示：

>>> 2 > 1
True
>>> 2 < 1
False
>>> 2 >= 2
True
>>> 2 <= 2
True
>>> 1 == 1
True
>>> 1 != 1
False

2. 類型轉(zhuǎn)換

2.1 為什么要進(jìn)行類型轉(zhuǎn)換

假設(shè)希望用戶輸入 2 個(gè)整數(shù)，然后將用戶輸入的整數(shù)相加，最后打印結(jié)果。在 Python 交互模式下輸入：

>> a = input()
2
>> b = input()
2
>> a
'2'
>> b
'2'
>> a + b
'22'

• 在第 1 行，使用 input 讀取用戶輸入的一行文本（字符串），用戶輸入字符 2；
• 在第 3 行，使用 input 讀取用戶輸入的一行文本（字符串），用戶輸入字符 2；
• 在第 5 行，顯示變量 a 的值為字符串 ‘2’；
• 在第 7 行，顯示變量 b 的值，為字符串 ‘2’；
• 在第 9 行，將兩者相加；在第 10 行，得到最終結(jié)果 ‘22’。

程序的輸出結(jié)果和我們的期望不一致，原因是 input 返回的是一個(gè)字符串而不是一個(gè)整數(shù)，在 Python 中兩個(gè)字符串相加表示把兩個(gè)字符串連接起來(lái)。因此，最終輸出結(jié)果是一個(gè)字符串 ‘22’，而不是一個(gè)整數(shù) 4。

2.2 將字符串轉(zhuǎn)換為整數(shù)

Python 提供函數(shù) int 用于將字符串轉(zhuǎn)換為整數(shù)。使用 int 函數(shù)重寫以上程序如下：

>> a = input()
'1'
>> b = input()
'1'
>> x = int(a)
>> y = int(b)
>> x + y
2

• 在第 5 行，將字符串 a 轉(zhuǎn)換為整數(shù) x
• 在第 6 行，將字符串 b 轉(zhuǎn)換為整數(shù) y
• 在第 7 行，將整數(shù) x 和整數(shù) y 相加，得到結(jié)果 2

將 input 返回的結(jié)果從將字符串轉(zhuǎn)換為整數(shù)后，我們得到了預(yù)期的結(jié)果。

2.3 將整數(shù)轉(zhuǎn)換為字符串

Python 提供函數(shù) str 用于將整數(shù)轉(zhuǎn)換為字符串，例如：

>> a = 1
>> b = 1
>> x = str(a)
>> y = str(b)
>> x + y
'11'

• 在第 3 行，將整數(shù) a 轉(zhuǎn)換為字符串 x
• 在第 4 行，將整數(shù) b 轉(zhuǎn)換為字符串 y
• 在第 5 行，將字符串 x 和字符串 y 相加，得到結(jié)果 ‘11’

3. 常用的數(shù)學(xué)函數(shù)

在 Python 的 math 模塊中包含如下常用的數(shù)學(xué)函數(shù)，在詞條 “Python 中常用的標(biāo)準(zhǔn)庫(kù)系列之 math 模塊” 獲取詳細(xì)用法。

4. 常用的三角函數(shù)

在 Python 的 math 模塊中包含如下常用的三角函數(shù)，在詞條 “Python 中常用的標(biāo)準(zhǔn)庫(kù)系列之 math 模塊” 獲取詳細(xì)用法。

5. 小結(jié)

這節(jié)課我們講解了 Python 基本數(shù)據(jù)類型數(shù)值的基本運(yùn)算和類型轉(zhuǎn)換和常用函數(shù)等。常用的函數(shù)需要大家自己多多使用，畢竟熟能生巧。