python的數字類型

下面小編就為大家帶來一篇淺談python中的數字類型與處理工具。小編覺得挺不錯的，現在就分享給大家，也給大家做個參考。一起跟隨小編過來看看吧

python中的數字類型工具

python中為更進階的工作提供很多進階數字編程支援和對象，其中數字類型的完整工具包括：

1.整數與浮點型，

2.複數，

3.固定精度十進位數，

4.有理分數，

5.集合，

6.布爾類型

7.無窮的整數精度

8.各種數字內建函數及模組。

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（註：帶有小數部分的數字），其中python中我們可以使用多種進位的整數。並且整數可以用有無窮精度。

整數的表現形式以十進位數字字串寫法出現，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中整數還有二進位（0bxxxxxxxx），八進位（0oxxxxxxxx），和十六進位（0x xxxxxxxx）的形式出現。

十進位數與其他進位的轉換：

s=16print(bin(s))print(oct(s))print(hex(s))運行結果：0b100000o200x10

print('{0:o},{1:x},{2:b}'.format(16,16,16))print('%o,%x,%X'%(16,16,16))運行結果：20,10,1000020,10,10

其他進位轉化為十進位：

a=int('0b10000',2)b=int('0o20',8)c=int('0x10',16)print(a)print(b)print(c)運行結果：161616

print(eval('16'))print(eval('0b10000'))print(eval('0o20'))print(eval('0x10'))運行結果：16161616

python運算式操作符

運算式是數學符號和操作符號寫出來的，下表為python運算式操作符與程式：

操作符	描敘
yield	產生 器函數發送協議
lambda args:expression	產生匿名函數
x if y else z	三元運算式
x or y	邏輯或（存在短路演算法）
x and y	邏輯與（存在短路演算法）
not x	邏輯非
x in y , x not in y	成員關係
x is y ,x is not y	對象實體測試
x<y,x<=y,x>y,x>=y,x==y,x!=y	比較大小
x|y	位或，集合并集
x^y	位異或，集合對稱差
x&y	位與，集合交集
x<<y,x>>y	左移或者右移y位
x+y,x-y	加減法、合并刪除
x*y,x%y,x/y,x//y	乘，取餘數，除，地板除
-x,+x	一元減法
~x	按位求補（取反）
x**y	冪運算
x[i]	索引，函數調用
x[i:j:k]	分區
x(...)	調用函數
x.attr	調用屬性
(...)	元組，運算式,產生器
[...]	列表，列表解析
{...}	字典,集合，集合和字典解析

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

x<y<z等同於x<y and y<z，

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，

python2a = 1 > 'a'print a運行結果：False

python3<br>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 <module> a=1 > 'a'TypeError: unorderable types: int() > str()

上面的表格也是程式啟動並執行優先順序表格，自上而下，優先順序越來越高，當然如果想要改變優先順序，要是用括弧來做。括弧在python數字操作中經常會使用到，他不僅強製程序按照你想要的順序運行，同時也增加了程式的可讀性。

混合類型

這裡指的是混合數字類型，比如整數和浮點數相加的結果是什麼呢？

其實在python中首先將備操作對象轉換成其中最複雜的操作對象的類型，然後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

註：除此之外，在python中還存在著運算子多載功能比如‘+'，除了做數字加法運算，在字串拼接時也適用‘+'。

數字顯示格式

由於一些硬體限制，數字顯示有時看起來會很奇怪，例如：

在命令列中操作>>>num = 1 / 3.0>>>num0.333333333333333333331在pycharm中print操作num = 1/3.0print(num)運行結果：0.3333333333333333num = 1/3.0print('{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

在命令列中顯示的形式叫做預設的互動式回顯，而print列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，即無論什麼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，運算元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'/'則需要調用模組來完成，在python2中調用pision模組：

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模組：

python還支援複數的計算：

還支援compliex（real，imag）來建立複數。

更多複數計算參考模組cmath的參考手冊。

位操作

x=1print(x<<2)print(x|2)print(x&2)print(x^2)運行結果：33

python3中使用bit_length查看二進位位元：

x=99print(bin(x))print(x.bit_length())print(len(bin(x))-2)運行結果：0b110001177

內建數學工具

math模組

import mathprint(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：3.1415926535897932.718281828459045-0.04424267808507096512.0850631

對於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：2232

random模組

擷取隨機數

import randomprint(random.random())print(random.randint(1,100))運行結果：0.953484522146717879

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元和小數點，在python中有專門的模組匯入小數，from decimal import Decimal。

註：浮點數缺乏精確性。

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

我想看到這裡的兄弟可能已經慌了，然後使用python解譯器試了一下，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 Decimalprint(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元最多的。

註：浮點數建立小數對象，由於浮點數本身可能就不精確所以轉換會產生較多的位元。

from decimal import Decimalprint(Decimal.from_float(1.88))print(Decimal.from_float(1.25))輸出結果：1.879999999999999893418589635984972119331359863281251.25

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元和指定舍入或截取策略控制精度。分數使用Fraction模組匯入。

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

註：對於記憶體給定有限位元無法精確表示的值，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，列印時順序也是無序的，但是集合中沒有重複的元素，所以我們常使用集合去重，尤其是在涉及數字和資料庫的工作中。

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的並集為a.union（b）或者a|b。

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

合并為a.update（b），a.difference_update(b)求差集並賦值給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。

註：set是可變資料類型，但是set裡面的元素一定是不可變資料類型。

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<y)

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'}

註：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 <module> 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迴圈遍曆。

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

四、布爾值

python的一個資料類型，有兩個值Ture 與 False。

print(type(True))print(True == 1)print(True is 1)print(True + 1)運行結果：<class 'bool'>TrueFalse2

集合和bool值，還是比較常見的類型，在基礎學習裡也有涉及，在這裡就不多寫了。

python中的數字在程式編寫時廣泛使用，今後還會更深層次的學習python的擴充庫。