python中的數字類型工具

python中為更高級的工作提供很多高級數字編程支持和對象，其中數字類型的完整工具包括：

1.整數與浮點型，

2.復數，

3.固定精度十進制數，

4.有理分數，

5.集合，

6.布爾類型

7.無窮的整數精度

8.各種數字內置函數及模塊。

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（注：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。并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符串寫法出現，浮點數帶一個小數點或者使用科學計數法e來表示。在python2版本中，整數還分為一般整數（32位）和長整數（無窮精度），長整數以l結尾。帶了python3中整數就只有一種形式了，具有無盡精度。

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

十進制數與其他進制的轉換：

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

運行結果：
0b10000
0o20
0x10
          

            
print('{0:o},{1:x},{2:b}'.format(16,16,16))
print('%o,%x,%X'%(16,16,16))
運行結果：
20,10,10000
20,10,10
          

其他進制轉化為十進制：

            
a=int('0b10000',2)
b=int('0o20',8)
c=int('0x10',16)
print(a)
print(b)
print(c)
運行結果：
16
16
16
          

            
print(eval('16'))
print(eval('0b10000'))
print(eval('0o20'))
print(eval('0x10'))
運行結果：
16
16
16
16
          

python表達式操作符

表達式是數學符號和操作符號寫出來的，下表為python表達式操作符與程序：

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

x

在python2中可以使用混合類型，在python3中比較混合類型大小是會報錯的，

            
python2
a = 1 > 'a'
print a
運行結果：
False
          

            
python3
            

            a=1 > 'a'
print(a)
運行結果：
Traceback (most recent call last):
 File "C:/Users/jeff/PycharmProjects/python_file/practice/prac2.py", line 92, in 
            
              
 a=1 > 'a'
TypeError: unorderable types: int() > str()
            
          

上面的表格也是程序運行的優先級表格，自上而下，優先級越來越高，當然如果想要改變優先級，要是用括號來做。括號在python數字操作中經常會使用到，他不僅強制程序按照你想要的順序運行，同時也增加了程序的可讀性。

混合類型

這里指的是混合數字類型，比如整數和浮點數相加的結果是什么呢？

其實在python中首先將備操作對象轉換成其中最復雜的操作對象的類型，然后再進行相同類型的對象進行數學運算。

            
print(1+0.2)

運行結果：
1.2
          

注：除此之外，在python中還存在著運算符重載功能比如‘+'，除了做數字加法運算，在字符串拼接時也適用‘+'。

數字顯示格式

由于一些硬件限制，數字顯示有時看起來會很奇怪，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)
運行結果：
0.3333333333333333
num = 1/3.0
print('{0:4.2f}'.format(num))#4是前面空格格數，2是保留小數位
運行結果：
0.33
          

在命令行中顯示的形式叫做默認的交互式回顯，而print打印的叫做友好式回顯，與reper和str的顯示是一致的：

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

除法：傳統除法，floor除法，真除法和截斷除法

除法是python2與python3之間非常重要的一個變化。

一、除法操作符

python有兩種除法操作符‘x/y'與‘x//y'，其中‘/'在python2中是傳統除法，即省略浮點數小數部分，然而顯示整數，在python3中，除法就是真除法，即無論什么類型都會保留小數部分；‘//'也叫作floor除法，在python3中省略小數部分，剩下最小的能整除的整數部分，操作數如果是浮點數則結果顯示浮點數，python2中整數截取整數，浮點數執行保留浮點數。

例：在python2中：

在python3中：

在python2中若是想要使用python3中的'/'則需要調用模塊來完成，在python2中調用division模塊：

截斷除法與floor除法一樣都是取最接近整數向下取整，這使得在負數時也生效，即-2.5則為-3，而不是-2，想要得到真正的截取需要調用math模塊：

python還支持復數的計算：

還支持compliex（real，imag）來創建復數。

更多復數計算參考模塊cmath的參考手冊。

位操作

            
x=1
print(x<<2)
print(x|2)
print(x&2)
print(x^2)
運行結果：
3
3
          

python3中使用bit_length查看二進制位數：

            
x=99
print(bin(x))
print(x.bit_length())
print(len(bin(x))-2)
運行結果：
0b1100011
7
7
          

內置數學工具

math模塊

            
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))
運行結果：
3.141592653589793
2.718281828459045
-0.044242678085070965
12.0
8
50
6
3
1
          

對于截取浮點數的操作有四種方式：

            
print(math.floor(2.577))
print(math.trunc(2.577))
print(round(2.577))
print(int(2.577))
運行結果：
2
2
3
2
          

random模塊

獲取隨機數

            
import random
print(random.random())
print(random.randint(1,100))
運行結果：
0.9534845221467178
79
          

其他數字類型介紹

除了常見的整型與浮點數，還有一些其他較為常見的數字類型。

一、小數數字

雖然學習python有一段時間了，但是確實沒有太明白浮點數與小數的區別，其實小數在某種程度上就是浮點數，只不過他有固定的位數和小數點，在python中有專門的模塊導入小數，from decimal import Decimal。

注：浮點數缺乏精確性。

            
print(0.1+0.1+0.1-0.3)
輸出結果：
5.551115123125783e-17
          

我想看到這里的兄弟可能已經慌了，然后使用python解釋器試了一下，果然結果就是5.551115123125783e-17雖然很接近0，但是不是0。所以說浮點型本質是缺乏精確性。要精確就需要調用from decimal import Decimal。

            
from decimal import Decimal
print(Decimal('0.1')+Decimal('0.10')+Decimal('0.10')-Decimal('0.30'))
運行結果：
0.00
          

可以看出來小數相加也是自動升級為位數最多的。

注：浮點數創建小數對象，由于浮點數本身可能就不精確所以轉換會產生較多的位數。

            
from decimal import Decimal
print(Decimal.from_float(1.88))
print(Decimal.from_float(1.25))
輸出結果：
1.87999999999999989341858963598497211933135986328125
1.25
          

這里只是簡單介紹一下小數，更多關于小數在以后看過Python標準庫手冊后再來總結。

二、分數

分數類型與小數極為相似，他們都是通過固定小數位數和指定舍入或截取策略控制精度。分數使用Fraction模塊導入。

            
from fractions import Fraction
x=Fraction(1,3)
y=Fraction(2,3)
print(x+y)
輸出結果：
1
          

注：對于內存給定有限位數無法精確表示的值，浮點數的局限尤為明顯。分數和小數都比浮點數更為準確。

三、集合

集合是無序元素組成，打印時順序也是無序的，但是集合中沒有重復的元素，所以我們常使用集合去重，尤其是在涉及數字和數據庫的工作中。

我們有兩個集合a與b：

a與b的交集為a.intersection（b）或者a & b。

a與b的差集為a.difference（b）或者a-b。

a與b的并集為a.union（b）或者a|b。

反向差集與對稱差集（并集減去交集）為a.symmetric_difference（b）或者a^b。

合并為a.update（b），a.difference_update(b)求差集并賦值給a集合

刪除元素可用discard（元素）或者remove（元素），pop（）是隨機刪除一個元素，add插入一個項目。

注：set是可變數據類型，但是set里面的元素一定是不可變數據類型。

            
x={'a','c','b'}
y={'a','g','b'}
z={'a'}
print('a' in x)
print(x-y)
print(x|y)
print(x&y)
print(x^y)
print(z
            
            
          

            
x={'a','c','b'}
y={'a','g','b'}
z={'a'}
print(x.intersection(y))
print(x.union(y))
x.add('s')
print(x)
print(x.pop())
x.update({'w','e','o'})
print(x)
print(x)
運行結果：
{'a', 'b'}
{'c', 'a', 'b', 'g'}
{'a', 'b', 'c', 's'}
a
{'o', 'c', 's', 'w', 'b', 'e'}
{'o', 'c', 's', 'w', 'b', 'e'}
          

注：在python中{}是空字典，如果想要定義空集合要用set()。

集合要是添加列表等可變類型則會報錯。

            
x={'a','c','b'}
l=[1,2,3]
x.add(l)
print(x)
運行結果：
Traceback (most recent call last):
 File "C:/Users/jeff/PycharmProjects/python_file/practice/prac2.py", line 111, in 
            
              
 print(x.add(l))
TypeError: unhashable type: 'list'
            
          

正確的添加序列方式為添加元組。

            
x={'a','c','b'}
l=(1,2,3)
x.add(l)
print(x)
運行結果：
{'c', 'b', 'a', (1, 2, 3)}
          

定義不可操作的集合使用frozenset定義集合。

字典解析：

與列表解析相類似，集合也是可迭代對象，所以可以使用for循環遍歷。

            
x={1,2,3}
print({i ** 2 for i in x})
運行結果：
{1, 9, 4}
          

四、布爾值

python的一個數據類型，有兩個值Ture 與 False。

            
print(type(True))
print(True == 1)
print(True is 1)
print(True + 1)
運行結果：

            
              
True
False
2
            
          

集合和bool值，還是比較常見的類型，在基礎學習里也有涉及，在這里就不多寫了。

python中的數字在程序編寫時廣泛使用，今后還會更深層次的學習python的擴展庫。

以上這篇淺談python中的數字類型與處理工具就是小編分享給大家的全部內容了，希望能給大家一個參考，也希望大家多多支持腳本之家。