Python数字

在 Python 中，数字是用于表示和操作数值的基本数据类型。 Python 支持三种数字类型，包括整数、浮点数和复数。这些数字在 Python 中被定义为 **int**、**float** 和 **complex** 类。

• int： **int** 类保存不限长度的有符号整数。
• float： **float** 类保存浮点数，精度可达 15 位小数。
• complex： **complex** 类保存复数。

以下示例提供了每种类型的概述

输出

<class 'int'>
<class 'float'>
<class 'complex'>

说明

在上面的示例中，我们定义了三个包含不同数值的变量，并使用 **type()** 函数打印了它们的类型。结果是，所有这些数字都属于 Python 中的不同类。

Python int（整数）

整数是指不带小数部分或分数部分的整数（正数、负数或零）。例如，8、-5、0、12、-512 等。

Python **int** 是一个用于表示整数的类。在 Python 中，整数的长度没有限制。

让我们看一个简单的示例，演示如何在 Python 中初始化一个整数。

输出

6 -> <class 'int'>
-7 -> <class 'int'>
0 -> <class 'int'>

说明

在此示例中，我们定义了几个数字，包括正数、负数和零。然后我们打印了它们的类型。结果是，所有这些初始化的数值都属于 **int** 类。

整数上的算术运算

在 Python 中，我们可以在 **int** 类型上执行各种算术运算，例如加法、减法、乘法等。

让我们看下面的示例

输出

8 + 3 = 11
8 - 3 = 5
8 * 3 = 24
8 / 3 = 2.6666666666666665
8 // 3 = 2
8 % 3 = 2
8 ** 3 = 512

说明

在此示例中，我们执行了各种算术运算，如整数的加法、减法、乘法、除法、整除、取模和幂运算。

Python float（浮点数）

浮点数是指可以带有小数点或以科学计数法表示的数字。例如，7.435、3.62、7e3 等。

在 Python 中，一个名为 **float** 的类用于表示可以为正数、负数或零的十进制数。它支持科学计数法（例如，5e4 = 5000.0）。

**float** 类遵循 IEEE 754 浮点数标准，其精度限制高达 15 位小数。我们可以通过直接输入带小数点的数字或执行像整数除法这样的运算来定义浮点数值。

以下示例展示了在 Python 中创建浮点数的方法。

输出

5.85253 -> <class 'float'>
-7.23 -> <class 'float'>
0.0 -> <class 'float'>
3000000.0 -> <class 'float'>

说明

在上面的示例中，我们定义了几个浮点数并打印了它们的数据类型。结果是，所有初始化的变量都属于 Python **float** 类。

浮点数上的算术运算

与整数运算类似，我们也可以对 **float** 数据类型执行各种算术运算，例如加法、减法、乘法等。

让我们看一个下面的例子

输出

8.4 + 2.9 = 11.3
8.4 - 2.9 = 5.5
8.4 * 2.9 = 24.36
8.4 / 2.9 = 2.896551724137931
8.4 // 2.9 = 2.0
8.4 % 2.9 = 2.6000000000000005
8.4 ** 2.9 = 479.0820834676715

说明

在上面的示例中，我们执行了各种算术运算，如浮点数的加法、减法、乘法、除法、整除、取模和幂运算。

Python complex（复数）

复数是由实部和虚部组成的数字。它以以下形式书写：

其中

• **a**= 它是**实部**，可以是浮点数或整数。
• **b**= 它是**虚部**，可以是浮点数或整数。
• **j**= 它代表 **√(-1)**。它是 Python 中使用的**虚数单位**。

例如，3 + 4j 是一个复数，其中 3 是实部，4 乘以 j 是虚部。

在 Python 中，复数存储在称为 **complex** 的类中。

让我们看一个在 Python 中初始化复数的示例。

输出

 (4+7j) -> <class 'complex'>
(6-2j) -> <class 'complex'>
3j -> <class 'complex'>

说明

在此示例中，我们创建了一些复数并调用了 **type()** 函数来返回它们的类型。结果是，这些数字属于 **complex** 类。

复数上的算术运算

Python 允许我们对 **complex** 类型执行不同的算术运算，如加法、减法、乘法等。我们还可以使用 **real** 和 **imag** 属性来获取复数的实部和虚部。

让我们看一个下面的例子

输出

(12+8j) + (4-3j) = (16+5j)
(12+8j) - (4-3j) = (8+11j)
(12+8j) * (4-3j) = (72-4j)
(12+8j) / (4-3j) = (0.96+2.72j)
(12+8j) ** 3 = (-576+2944j)
Real part of (12+8j) = 12.0
Imaginary part of (12+8j) = 8.0
Conjugate of (12+8j) = (12-8j)

说明

在上面的示例中，我们执行了复数的加法、减法、乘法、除法和幂运算等各种算术运算。

我们还使用了 **complex** 类的 **real** 和 **imag** 属性来返回指定变量的实部和虚部。我们还调用了 **conjugate()** 方法来返回指定复数的共轭。

Python 中的类型转换

Python 是一种动态类型语言，允许我们不显式定义变量的数据类型。但是，Python 提供了将一种数据类型转换为另一种数据类型的能力。

**类型转换**是在编程中将一种数字类型转换为另一种数字类型的过程。Python 主要提供两种方法来转换变量的类型。

隐式类型转换（自动）

Python 会自动将较小的数据类型转换为较大的数据类型。让我们看下面的示例

输出

13 + 4.6 = 17.6
<class 'float'>
13 / 5 = 2.6
<class 'float'>

说明

在这里，我们可以观察到，当执行加法和减法等运算时，如果其中一个操作数为浮点数，则整数会被隐式转换为浮点数。但是，在除法的情况下，即使两个操作数都是整数，返回值也是浮点数。

显式类型转换（手动）

程序员使用 Python 的内置函数，如 **int()**、**float()**、**complex()** 等，来手动将一种数据类型转换为另一种数据类型。下面是一个 Python 中显式类型转换的简单示例

输出

7 -> <class 'int'>
6.0 -> <class 'float'>
(8+0j) -> <class 'complex'>

说明

在此示例中，当从浮点数转换为整数时，数字的小数部分被移除。同样，当将整数转换为浮点数时，会在数字后附加 .0。将整数转换为复数时，会在指定的数字后面加上 0j。

要了解更多关于 Python 中类型转换的信息，请访问 Python 中的类型转换。

Python random 模块

Python 提供了一个名为 **random** 的模块，它允许我们生成随机数或从迭代器中选择一个随机元素。要使用 random 模块，我们需要使用 import 语句导入它。

让我们看一个简单的示例来理解 **random** 模块的工作原理

输出

Random Number between 5 and 25: 21
Given List: [12, 15, 4, 8, 13]
Random Item from the List: 13
Shuffling the List: [8, 4, 13, 12, 15]
Printing Random Element: 0.488618511415422

说明

在上面的示例中，我们可以看到 **random** 模块的各种函数，例如返回指定范围内的随机数、从给定列表中选择一个随机项、打乱列表并打印一个随机元素。

要了解更多关于 **random** 模块的信息，请访问 Python Random 模块。

Python math 模块

在 Python 中，我们可以使用 **math** 模块来执行不同的数学运算，如三角学、对数、概率和统计。

下面是一个示例，展示了 Python 中 **math** 模块的工作原理

输出

Value of Pi = 3.141592653589793
cos(pi) = -1.0
e^5 = 148.4131591025766
log10(10000) = 4.0
sinh(1/2) = 0.5210953054937474
7! = 5040

说明

在此示例中，我们使用了 **math** 模块的不同属性和函数，例如打印 pi 的值、计算 pi 的余弦、e 的 5 次方、以 10 为底的 1000 的对数、sinh 1/2 以及 7 的阶乘。

要了解更多关于 **math** 模块及其函数和属性的信息，请访问 Python math 模块。

结论

Python 数字是数学运算的支柱，支持整数、浮点数和复数类型，构成了数学运算的基础。理解这些数据类型是编写高效代码、处理数据和解决现实世界问题的关键。

Python 数字选择题

1. 下列哪一项是 Python 中有效的数字类型？

1. int
2. float
3. complex
4. 以上全部。

2. type(7.28) 的输出是什么？

1. <class 'int'>
2. <class 'float'>
3. <class 'double'>
4. <class 'complex'>

3. Python 中 5 + 3j 的类型是什么？

1. 复数
2. 整数
3. 字符串
4. 浮点数

4. 在 Python 中，哪个函数用于将字符串转换为浮点数？

1. int()
2. str()
3. complex()
4. float()

5. Python 中 type(6/3) 的输出是什么？

1. complex
2. int
3. float
4. string