Python数字(number)

2018年10月11日 0条评论 1,041次阅读 5人点赞

《Python数字(number)》

简介

数字(number)是不可更改的类型，因此变更数字会生成新的对象，重新分配内存空间。

Python3中支持三种数值类型：

整型(int)：又称整数。Python3中整型没有限制大小，因此不包括python2中的长整型。除此之外，布尔类型也是只有两个值的整型。
浮点型(float)：浮点型值通常都有一个小数点和一个可选的后缀e（科学计数法，比如：1.5e3=1500）。
复数(complex)：复数由实数部分和虚数部分组成，实数部分和虚数部分都是浮点型，虚数部分必须有后缀j或J（比如1.3+1.4j）或者用complex(1.3, 1.4)表示。

类型转换

这三种数值类型之间可以通过类型函数名进行转换。

int(x)           #将x转成整数
float(x)         #将x转成浮点数
complex(x)       #将x转成一个复数，实部为x，虚部为0
complex(x, y)    #将x、y转成一个复数，实部为x，虚部为y

int(x) #将x转成整数

float(x) #将x转成浮点数

complex(x) #将x转成一个复数，实部为x，虚部为0

complex(x, y) #将x、y转成一个复数，实部为x，虚部为y

除了这些转换函数，Python中提供很多用于数字数据处理的函数:

数学运算函数
三角函数
布尔函数
随机数函数
进制转换函数
ASCII转换函数

数学运算函数

函数	描述
abs(x)	返回数字的绝对值
(x > y) – (x < y)	如果 x < y 返回 -1, 如果 x == y 返回 0, 如果 x > y 返回 1
exp(x)	返回e的x次幂
fabs(x)	返回数字的绝对值
ceil(x)	返回数字的上入整数
floor(x)	返回数字的下舍整数
log(x)	默认以e为底的函数，可以引入其他底，log(x, 底)
log10(x)	返回以10为基数的x的对数
max(x1, x2, …)	返回给定参数的最大值，参数可以为序列
min(x1, x2, …)	返回给定参数的最小值，参数可以为序列
modf(x)	返回x的小数部分与整数部分，两部分的数值符号与x相同，整数部分以浮点型表示
pow(x, y)	x的y次方
round(x, n)	”理论上”返回浮点数x的四舍五入值，如给出n值，则代表舍入到小数点后的位数
sqrt(x)	返回数字x的平方根
divmod(x, y)	除法-取余计算的结合。返回一个元组（x / y, x % y）, 对浮点型和复数的商进行下取整

代码演示：

>>>import math
>>>abs(-5)
-5

>>>(2 > 1) - (2 < 1)
1

>>>math.exp(2)
7.38905609893065

>>>math.fabs(-5)
5.0

>>>math.ceil(4.5)
5

>>>math.floor(4.5)
4

>>>math.log(math.e)
1.0

>>>math.log(9, 3)
2.0

>>>max([1, 2, 3, 4])
4

>>>min([1, 2, 3, 4])
1

>>>math.modf(-2.5)
(-0.5, -2.0)

>>>pow(2, 3)
8

>>>round(0.5)
0

>>>round(1.5)
2

>>>round(2.675)
2.67

>>>round(1.245)
1.25

>>>math.sqrt(9)
3.0

>>>divmod(4, 3)
(1, 1)

>>>import math

>>>abs(-5)

-5

>>>(2 > 1) - (2 < 1)

>>>math.exp(2)

7.38905609893065

>>>math.fabs(-5)

5.0

>>>math.ceil(4.5)

>>>math.floor(4.5)

>>>math.log(math.e)

1.0

>>>math.log(9, 3)

2.0

>>>max([1, 2, 3, 4])

>>>min([1, 2, 3, 4])

>>>math.modf(-2.5)

(-0.5, -2.0)

>>>pow(2, 3)

>>>round(0.5)

>>>round(1.5)

>>>round(2.675)

2.67

>>>round(1.245)

1.25

>>>math.sqrt(9)

3.0

>>>divmod(4, 3)

(1, 1)

需要注意的是round()函数，当近似到整数部分，如果距离两边一样远，会保留到偶数的一边，比如round(0.5)和round(-0.5)都会保留到0，而round(1.5)会保留到2。如果是保留几位小数，要看机器在截断二进制数的时候是偏大还是偏小了，比如round(2.675, 2)结果为2.67，而round(1.245, 2)结果为1.25。在机器中浮点数不一定能精确表达，因为换算成一串1或0后可能是无限位数的，机器已经做出了截断处理，实际得到的值会或大或小一点点，从而导致这种“bug”。因此，对浮点精度要求很高的话，请用decimal模块。

三角函数

函数	描述
sin(x)	返回的x弧度的正弦值
cos(x)	返回x的弧度的余弦值
tan(x)	返回x弧度的正切值
asin(x)	返回x的反正弦弧度值
acos(x)	返回x的反余弦弧度值
atan(x)	返回x的反正切弧度值
atan2(y, x)	返回给定的 X 及 Y 坐标值的反正切值
hypot(x, y)	返回欧几里德范数 sqrt(xx + yy)
degrees(x)	将弧度转换为角度
radians(x)	将角度转换为弧度

代码演示：

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

>>>math.hypot(3, 4)
5.0

>>>math.degrees(math.pi)
180.0

>>>math.radians(180)
3.141592653589793

>>>import math

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

1.0

>>>math.hypot(3, 4)

5.0

>>>math.degrees(math.pi)

180.0

>>>math.radians(180)

3.141592653589793

布尔函数

布尔值有两个：True和False，他们分别对应1和0。

代码演示：

>>>bool(1)
True

>>>bool(0)
False

>>>bool('0')
True

>>>bool([])
False

>>>x = 1
>>>y = x < 2
>>>y
True

>>>bool(1)

True

>>>bool(0)

False

>>>bool('0')

True

>>>bool([])

False

>>>x = 1

>>>y = x < 2

>>>y

True

随机数函数

在数据挖掘，游戏设计和算法等领域都要使用随机数，python的random模块包含以下常用的随机数函数：

函数	描述
choice(x)	从序列x的元素中随机挑选一个元素
random()	在[0,1)范围内随机生成一个实数
randint(x, y)	在整数[x,y]范围内随机生成一个整数
uniform(x, y)	在[x,y]范围内随机生成一个实数
randrange(start, stop, step)	从指定范围内[start, stop)不包含stop，按指定步数递增的集合中获取一个随机数，步数缺省值为1
shuffle(x)	将序列x的所有元素随机排序
seed(x)	随机数生成器的种子seed。如果不设定x，每次结果都随机，该函数没有返回值，在调用其他随机模块函数之前调用此函数。

代码演示：

>>>import random
>>>random.choice([1, 2, 3, 4])
3

>>>random.random()
0.297556756440553

>>>random.randint(1, 10)
4

>>>random.uniform(1, 3)
1.786673945115081

>>>random.randrange(0, 10, 2)
6

>>>x = [1, 2, 3, 4]
>>>random.shuffle(x)
>>>x
[3, 4, 1, 2]

>>>random.seed(1)       #种子数固定，产生的随机数一样
>>>random.random()
0.13436424411240122

>>>random.seed(1)       #种子数固定，产生的随机数一样
>>>random.random()
0.13436424411240122

>>>import random

>>>random.choice([1, 2, 3, 4])

>>>random.random()

0.297556756440553

>>>random.randint(1, 10)

>>>random.uniform(1, 3)

1.786673945115081

>>>random.randrange(0, 10, 2)

>>>x = [1, 2, 3, 4]

>>>random.shuffle(x)

>>>x

[3, 4, 1, 2]

>>>random.seed(1) #种子数固定，产生的随机数一样

>>>random.random()

0.13436424411240122

>>>random.seed(1) #种子数固定，产生的随机数一样

>>>random.random()

0.13436424411240122

进制转换函数

函数	描述
int(x, y)	将字符串x（二进制、八进制、十六进制）转换成十进制数并以字符串形式返回，y参数表示x是几进制数
bin(x)	将数字x（十进制）转换成二进制数并以字符串形式返回
oct(x)	将数字x（二进制、十进制、十六进制）转换成八进制数并以字符串形式返回
hex(x)	将数字x（十进制）转换成十六进制数并以字符串形式返回

转十进制

使用int()函数，将字符串转换成十进制数。

二进制转十进制

>>>int('101', 2)
5

1 2	>>>int('101', 2) 5

八进制转十进制

>>>int('17', 8)
15

1 2	>>>int('17', 8) 15

十六进制转十进制

>>>int('0xf', 16)
15

1 2	>>>int('0xf', 16) 15

转二进制

十进制转二进制

>>>bin(5)
'0b101'

1 2	>>>bin(5) '0b101'

八进制转二进制
先转十进制，再转二进制

>>>bin(int('17', 8))
'0b1111'

1 2	>>>bin(int('17', 8)) '0b1111'

十六进制转二进制
先转十进制，再转二进制

>>>bin(int('0xf', 16))
'0b1111'

1 2	>>>bin(int('0xf', 16)) '0b1111'

转八进制

二进制转八进制

>>>oct(0b1111)
'0o17'

1 2	>>>oct(0b1111) '0o17'

十进制转八进制

>>>oct(15)
'0o17'

1 2	>>>oct(15) '0o17'

十六进制转八进制

>>>oct(0xf)
'0o17'

1 2	>>>oct(0xf) '0o17'

转十六进制

十进制转十六进制

>>>hex(15)
'0xf'

1 2	>>>hex(15) '0xf'

二进制转十六进制
先转十进制，再转十六进制

>>>hex(int('0b1111', 2))
'0xf'

1 2	>>>hex(int('0b1111', 2)) '0xf'

八进制转十六进制
先转十进制，再转十六进制

>>>hex(int('0o17', 8))
'0xf'

1 2	>>>hex(int('0o17', 8)) '0xf'

ASCII转换函数

函数	描述
chr(x)	将x的值转换成ASCII字符，x的范围在[0, 255]之间
ord(x)	接受一个ASCII字符，返回相应的ASCII值

代码演示：

>>>chr(97)
'a'

>>>ord('a')
97

>>>chr(97)

'a'

>>>ord('a')

完整的ASCII表

最后附上完整的ASCII对查表：

ASCII值	控制字符	ASCII值	控制字符	ASCII值	控制字符	ASCII值	控制字符
0	NUL	32	(space)	64	@	96	、
1	SOH	33	！	65	A	97	a
2	STX	34	”	66	B	98	b
3	ETX	35	#	67	C	99	c
4	EOT	36	$	68	D	100	d
5	ENQ	37	%	69	E	101	e
6	ACK	38	&	70	F	102	f
7	BEL	39	‘	71	G	103	g
8	BS	40	(	72	H	104	h
9	HT	41	)	73	I	105	i
10	LF	42	*	74	J	106	j
11	VT	43	+	75	K	107	k
12	FF	44	,	76	L	108	l
13	CR	45	–	77	M	109	m
14	SO	46	.	78	N	110	n
15	SI	47	/	79	O	111	o
16	DLE	48	0	80	P	112	p
17	DCI	49	1	81	Q	113	q
18	DC2	50	2	82	R	114	r
19	DC3	51	3	83	X	115	s
20	DC4	52	4	84	T	116	t
21	NAK	53	5	85	U	117	u
22	SYN	54	6	86	V	118	v
23	TB	55	7	87	W	119	w
24	CAN	56	8	88	X	120	x
25	EM	57	9	89	Y	121	y
26	SUB	58	:	90	Z	122	z
27	ESC	59	;	91	[	123	{
28	FS	60	<	92	\	124	\|
29	GS	61	=	93	]	125	}
30	RS	62	>	94	^	126	~
31	US	63	?	95	—	127	DEL

十进制	十六进制	字符	十进制	十六进制	字符
128	80	Ç	192	C0	└
129	81	ü	193	C1	┴
130	82	é	194	C2	┬
131	83	â	195	C3	├
132	84	ä	196	C4	─
133	85	à	197	C5	┼
134	86	å	198	C6	╞
135	87	ç	199	C7	╟
136	88	ê	200	C8	╚
137	89	ë	201	C9	╔
138	8A	è	202	CA	╩
139	8B	ï	203	CB	╦
140	8C	î	204	CC	╠
141	8D	ì	205	CD	═
142	8E	Ä	206	CE	╬
143	8F	Å	207	CF	╧
144	90	É	208	D0	╨
145	91	æ	209	D1	╤
146	92	Æ	210	D2	╥
147	93	ô	211	D3	╙
148	94	ö	212	D4	Ô
149	95	ò	213	D5	╒
150	96	û	214	D6	╓
151	97	ù	215	D7	╫
152	98	ÿ	216	D8	╪
153	99	Ö	217	D9	┘
154	9A	Ü	218	DA	┌
155	9B	¢	219	DB	█
156	9C	£	220	DC	▄
157	9D	¥	221	DD	▌
158	9E	?	222	DE	?
159	9F	ƒ	223	DF	?
160	A0	á	224	E0	α
161	A1	í	225	E1	ß
162	A2	ó	226	E2	Γ
163	A3	ú	227	E3	π
164	A4	ñ	228	E4	Σ
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167	A7	º	231	E7	τ
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174	AE	«	238	EE	ε
175	AF	»	239	EF	∩
176	B0	?	240	F0	≡
177	B1	?	241	F1	±
178	B2	▓	242	F2	≥
179	B3	│	243	F3	≤
180	B4	┤	244	F4	?
181	B5	╡	245	F5	?
182	B6	╢	246	F6	÷
183	B7	╖	247	F7	≈
184	B8	╕	248	F8	≈
185	B9	╣	249	F9	?
186	BA	║	250	FA	·
187	BB	╗	251	FB	√
188	BC	╝	252	FC	?
189	BD	╜	253	FD	²
190	BE	╛	254	FE	■
191	BF	┐	255	FF	ÿ

十进制	十六进制	字符	十进制	十六进制	字符
128	80	Ç	192	C0	└
129	81	ü	193	C1	┴
130	82	é	194	C2	┬
131	83	â	195	C3	├
132	84	ä	196	C4	─
133	85	à	197	C5	┼
134	86	å	198	C6	╞
135	87	ç	199	C7	╟
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137	89	ë	201	C9	╔
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141	8D	ì	205	CD	═
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143	8F	Å	207	CF	╧
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145	91	æ	209	D1	╤
146	92	Æ	210	D2	╥
147	93	ô	211	D3	╙
148	94	ö	212	D4	Ô
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150	96	û	214	D6	╓
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152	98	ÿ	216	D8	╪
153	99	Ö	217	D9	┘
154	9A	Ü	218	DA	┌
155	9B	¢	219	DB	█
156	9C	£	220	DC	▄
157	9D	¥	221	DD	▌
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178	B2	▓	242	F2	≥
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189	BD	╜	253	FD	²
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191	BF	┐	255	FF	ÿ

十进制	十六进制	字符	十进制	十六进制	字符
128	80	Ç	192	C0	└
129	81	ü	193	C1	┴
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131	83	â	195	C3	├
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152	98	ÿ	216	D8	╪
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155	9B	¢	219	DB	█
156	9C	£	220	DC	▄
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167	A7	º	231	E7	τ
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180	B4	┤	244	F4	?
181	B5	╡	245	F5	?
182	B6	╢	246	F6	÷
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