Phenquestions
I denne vejledning lærer vi om den behandling, der kan udføres med tal i python. For at arbejde med denne vejledning anbefales det at installere den nyeste version af python. Du kan se vores vejledning til installation af den nyeste version af python på Linux. Hvis du bruger andre operativsystemer, skal du skifte til den officielle python-webside og downloade en binærfil derfra.
Python-vejledning: Arbejde med tal
Det anbefales også at vælge en python IDE til skrivning af python-kode. Ved hjælp af VS-koden kan du bruge den eller vælge en IDE fra vores øverste IDE-liste.
Introduktion
Det er ligetil at arbejde med tal, da python i sig selv er et simpelt og kraftfuldt sprog. Det understøtter tre numeriske typer, nemlig:
- int
- flyde
- komplekst nummer
Selvom int og float er almindelige numeriske datatyper, der findes i mange programmeringssprog, er understøttelsen af komplekse tal som standard en pythons unikke kapacitet. Lad os se detaljer om hvert af disse tal.
Heltal og flydende numre
Ved programmering er heltal et tal uden decimaltegn, for eksempel. 1. 10. -1, 0 osv. Mens tallene med decimaler som 1.0, 6.1 osv. kaldes floating-point tal eller float.
Oprettelse af heltal og flydende numre
For at oprette et heltal skal vi tildele heltalets værdi i en variabel. Se nedenstående kode for illustration:
var1 = 25
I denne kode tildeler vi heltalsværdien 25 i en variabel med navnet var1. Men husk ikke at bruge enkelt eller dobbelt anførselstegn, mens du opretter tal, da det repræsenterer tallet som strengdatatype i stedet for heltal. Se f.eks. Nedenstående kode.
var1 = "25" # eller var1 = '25'
Skriftligt med anførselstegn repræsenteres dataene som en streng, men ikke som et tal, som vi ikke kan behandle.
For at oprette et nummer med float-datatypen skal vi tildele værdien til en variabel, som jeg gjorde i den følgende kodelinje.
var1 = 0.001
Som heltal må vi ikke bruge citater, mens vi opretter en variabel her, som jeg diskuterede ovenfor.
Vi kan også kontrollere datatypen for en variabel eller data ved hjælp af pythons indbyggede type () -funktion. For at se en hurtig demo af denne funktion skal du kopiere og køre følgende kode i en Python IDE.
var1 = 1 # opretter et heltal var2 = 1.10 # oprettelse af en float var3 = "1.10 "# opretter en strengudskrivning (type (var1)) print (type (var2)) print (type (var3))
I ovenstående kode brugte vi funktionen type () til at hente datatypen for nogle variabler og derefter vise dem ved hjælp af udskrivningsfunktionen.
Produktion:
Vi kan også oprette store tal i python, men vi skal huske, at vi ikke kan bruge komma (,) mens vi opretter tal, som jeg gjorde i følgende kode.
# opretter 1.000.000 var1 = 1.000.000 # forkert
Når vi kører ovenstående kode ved hjælp af en pythontolker, får vi en fejl, fordi vi bruger et komma i heltalets data. For at adskille heltalværdier skal vi bruge understregning (_) i stedet for et komma. Her er den korrekte brug.
# opretter 1.000.000 var1 = 1_000_000 # højre
Når du kører ovenstående kode, kører den uden nogen fejl. Vi kan også udskrive for at kontrollere dataene, som jeg gør i nedenstående eksempelkode.
# opretter 1.000.000 var1 = 1_000_000 # højre udskrivning (var1)
Produktion:
Aritmetiske operationer på heltal og flydende punkter
Lad os se nogle aritmetiske operationer som addition, subtraktion, som vi kan udføre på tal. For at køre eksempelkoderne skal du åbne din python-shell ved at skrive python eller python3 i din terminal, som jeg gjorde i det følgende billede.
Tilføjelse
I python sker tilføjelse ved hjælp af + operatør. Åbn pythonskallen, og kør følgende.
>>> 1 + 3
Vi får summen af de to numre, der er trykt i terminalen, som vist i nedenstående billede.
Kør nu følgende kode i skallen.
>>> 1.0 + 2
Når jeg kørte ovenstående kode, tilføjede jeg et flydende nummer og et heltal. Du bemærker muligvis, at det viser et flydende nummer. Således tilføjer to heltal resultater i heltal, men tilføjelse af to floats eller en float og et heltal vil føre til flydende punkt.
Produktion:
Subtraktion
I python foretages subtraktion ved hjælp af - operatør. Se nedenstående kode for illustration.
>>> 3-1 2 >>> 1-5 -4 >>> 3.0-4.0 -1.0 >>> 3-1.0 2.0
Vi kan se, at vi får et positivt heltal ved at trække et stort heltal med et lille heltal. I modsætning hertil får vi ved at trække et stort heltal fra et lille heltal et negativt heltal i normal aritmetik. Vi kan også se, at ligesom tilføjelse i subtraktion, hvis vi bruger et tal heltal og andet tal flydende punkt, så vil output være et flydende nummer.
Multiplikation
For at udføre multiplikation i Python skal vi bruge * operatoren.
>>> 8 * 2 16 >>> 8.0 * 2 16.0 >>> 8.0 * 2.0 16.0
Hvis vi multiplicerer et heltal med et heltal, får vi et heltal, og hvis vi multiplicerer et float-nummer med et heltal eller float med float, får vi output som et flydende tal.
Division
I python kan opdeling gøres ved hjælp af / operatør.
>>> 3/1 3.0 >>> 4/2 2.0 >>> 3/2 1.5
Vi bemærker muligvis, at i modsætning til addition, subtraktion eller multiplikation, når vi deler to heltal eller flydende tal, viser det altid et flydende nummer.
Ved division kan vi også passe på, at det antal, hvor vi dykker, ikke må være nul, ellers viser python en ZeroDivisionError. Se nedenstående kode for illustration.
>>> 1/0 Traceback (seneste opkald sidst): Fil "", linje 1, i ZeroDivisionError: division med nul
Integreret division
Mens vi deler ved hjælp af operatoren division (/), får vi det nøjagtige resultat i decimaltegnet. Men nogle gange kræver vi kun hele talets del. Dette kan opnås ved hjælp af operatoren integral division (//). Se Python Shellcode nedenfor.
>>> 2 // 1 2 >>> 4 // 3 1 >>> 5 // 2 2
Du bemærker muligvis, at vi får kvotientdelen af divisionen ved at bruge denne operatør. Vi kan også få resten af divisionen ved hjælp af moduloperatoren, som jeg diskuterer nedenfor.
Modulus
For at få resten af to tal bruger vi modulus (%) operatoren.
>>> 5% 2 1 >>> 4% 2 0 >>> 3% 2 1 >>> 5% 3 2
Vi kan se fra ovenstående kode, at resten er tydeligt vist uden nogen fejl.
Eksponent
Vi kan give et tal til styrken på et nummer ved hjælp af ** operatøren.
>>> 3 ** 2 9 >>> 2 ** 4 16 >>> 3 ** 3 27
Vi kan se, at det let havde hævet et heltal til et tal.
Komplekse numre
Komplekse tal er tal, der indeholder den imaginære del. Python har native support til det komplekse nummer. Vi kan nemt oprette dem og bruge dem i python.
Eksempel:
# skabe de to komplekse tal var1 = 2 + 2j var2 = 3 + 4j # tilføje de to komplekse tal sum = var1 + var2 print ("Summen af de to komplekse tal er:", sum) Vi har oprettet to komplekse tal, som er af formen a + bj. Derefter tilføjede vi de to komplekse tal ved hjælp af + -operatoren og viste summen ved hjælp af funktionen print ().
Produktion:
Type konvertering
Typekonvertering er metoden til at konvertere et nummer fra en datatype til en anden. Vi kan nemt konvertere et nummer fra en type til en anden ved hjælp af funktion som float (), int (), complex ().
x = 1 # opretter et heltal y = 2.0 # opretter et flydende nummer z = 2 + 3j # opretter et komplekst tal a = float (x) # konverterer heltal til float b = int (x) # konverterer float til heltal c = kompleks (x) # konverterer heltal til kompleks d = kompleks (y) # konvertering af float til kompleks print (a, type (a)) print (b, type (b)) print (c, type (c)) print (d, type (d))
Produktion:
Vi kan se, hvordan tallene er blevet ændret til den ønskede type ved hjælp af enkle pythonfunktioner.
Tilfældige tal
Tilfældige tal kan bruges til at oprette spil, i kryptografi osv. Python har ikke nogen indbygget funktion til at generere tilfældige tal, men den har et indbygget modul med navnet random, som kan bruges til at arbejde med tilfældige tal. Lad os se en simpel demo af generering af tilfældige tal ved hjælp af dette modul.
import tilfældig udskrift (tilfældig.randrange (1, 1000))
Produktion:
Vi får et nyt nummer genereret mellem 1 og 1000.
Indbyggede matematiske funktioner
Python har også en bred vifte af indbyggede funktioner til at arbejde med tal. Lad os diskutere nogle af de vigtige funktioner.
rund()
Funktionen runde () bruges til at afrunde et flydende nummer til dets nærmeste integrale tal. Mens det konverterer flydende nummer til nærmeste heltal, ændres datatypen ikke. Det integrerede tal er også af flydetatatypen.
Eksempel:
# opretter tallene a = 0.01 b = 1.45 c = 2.25 d = 3.7 e = 4.5 # afrunding af numrene print (rund (a)) print (rund (b)) print (rund (c)) print (rund (d)) print (rund (e))
I output kan vi se, at alle flydende numre er afrundet til den nærmeste integrale værdi ved kørsel af koden.
abs ()
Abs () -funktionen bruges til at generere den absolutte værdi af et tal. Den absolutte værdi er altid positiv, selvom antallet kan være positivt eller negativt.
Eksempel:
# opretter tallene a = 1.1 b = -1.5 c = 2 d = -3 e = 0 # viser absolut værdi print (abs (a)) print (abs (b)) print (abs (c)) print (abs (d)) print (abs (e) )
Produktion:
pow ()
Pow () -funktionen bruges til at hæve et tal til en styrke. Vi har lært at hæve effekten af et nummer ved hjælp af ** operatøren. Denne funktion kan også bruges til at opnå dette resultat.
Pow () -funktionen krævede to argumenter, det første argument er det grundnummer, som vi vil hæve magten for, og det andet argument er magten.
Eksempel:
base = 8 power = 2 print (pow (base, power))
Produktion:
Vi hæver basen 8 til 2.
Matematikbiblioteket
Python leveres med et fuldt udbygget bibliotek, der kan udføre næsten alle matematiske operationer; dette er matematikbiblioteket. Dette python-modul findes i python-standardbiblioteket, så vi behøver ikke gøre noget. Matematikmodulet leveres med nogle matematiske konstanter som PI, e osv., og har også nogle nyttige matematiske metoder som log (), exp (), sqrt (), trigonometriske funktioner osv.
Mens jeg planlægger at dække matematikmodulet i en fremtidig artikel, kan du for nu skifte til matematikbibliotekets officielle dokumentation for flere detaljer om, hvordan du bruger det.
Konklusion
I denne vejledning har vi lært det grundlæggende i at arbejde med tal i python. Disse grundlæggende vil hjælpe dig med at udføre mange typer matematiske operationer, mens du skriver kode i python. Det kan også være en god idé at se vores trinvise vejledning til at arbejde med strenge i python, hvilket vil øge din viden om den mest anvendte datatype for python.
