除法囉嗦的,不僅是python。
整數除以整數
看官請在啟動idle之後,練習下面的運算:
>>> 2/50>>> 2.0/50.4>>> 2/5.00.4>>> 2.0/5.00.4
看到沒有?麻煩出來了,如果從小學數學知識除法,以上四個運算結果都應該是0.4。但我們看到的後三個符合,第一個居然結果是0。why?
因為,在python裡面有一個規定,像2/5中的除法這樣,是要取整。2除以5,商是0(整數),餘數是2(整數)。那麼如果用這種形式:2/5,計算結果就是商那個整數。或者可以理解為:整數除以整數,結果是整數(商)。
繼續實驗,驗證這個結論:
>>> 5/22>>> 6/32>>> 5/22>>> 6/23>>> 7/23>>> 8/24>>> 9/24
注意:這裡是得到整數商,而不是得到含有小數位的結果後“四捨五入”。例如5/2,得到的是商2,餘數1,最終5/2=2。並不是對2.5進行四捨五入。
浮點數與整數相除
列為看官注意,這個標題和上面的標題格式不一樣,上面的標題是“整數除以整數”,如果按照風格一貫制的要求,本區段標頭應該是“浮點數除以整數”,但沒有,現在是“浮點數與整數相除”,這是因為包含了以下三種情況:
被除數是浮點數,除數是整數
被除數是整數,除數是浮點數
被除數和除數都是浮點數
出結論之前,還是先做實驗:
>>> 9.0/24.5>>> 9/2.04.5>>> 9.0/2.04.5>>> 8.0/24.0>>> 8/2.04.0>>> 8.0/2.04.0
歸納,得到規律:不管是被除數還是除數,只要有一個數是浮點數,結果就是浮點數。所以,如果相除的結果有餘數,也不會像前面一樣了,而是要返回一個浮點數,這就跟在數學上學習的結果一樣了。
>>> 10.0/33.3333333333333335
這個是不是就有點搞怪了,按照數學知識,應該是3.33333...,後面是3的迴圈了。那麼你的電腦就停不下來了,滿屏都是3。為了避免這個,python武斷終結了迴圈,但是,可悲的是沒有按照“四捨五入”的原則終止。
關於無限迴圈小數問題,小學都學習了,但是這可不是一個簡單問題,看看維基百科的詞條:0.999...,會不會有深入體會呢?
總之,要用python,就得遵循她的規定,前面兩條規定已經明確了。
補充一個資料,供有興趣的朋友閱讀:浮點數演算法:爭議和限制
說明:以上除法規則,是針對python2,在python3中,將5/2和5.0/2等同起來了。不過,如果要得到那個整數部分的上,可以用另外一種方式:地板除.
>>> 9/24>>> 9//24
python總會要提供多種問題的解決方案的,這是她的風格。
開始用輪子
python之所以受人歡迎,一個很重重要的原因,就是輪子多。這是比喻啦。就好比你要跑的快,怎麼辦?光天天練習跑步是不行滴,要用輪子。找輛單車,就快了很多。還嫌不夠快,再換電瓶車,再換汽車,再換高鐵...反正你可以選擇的很多。但是,這些讓你跑的快的東西,多數不是你自己造的,是別人造好了,你來用。甚至兩條腿也是感謝父母恩賜。正是因為輪子多,可以選擇的多,就可以以各種不同速度享受了。
python就是這樣,有各種各樣別人造好的輪子,我們只需要用。只不過那些輪子在python裡面的名字不叫單車、汽車,叫做“模組”,有人承接別的語言的名稱,叫做“類庫”、“類”。不管叫什麼名字把。就是別人造好的東西我們拿過來使用。
怎麼用?可以通過兩種形式用:
形式1:import module-name。import後面跟空格,然後是模組名稱,例如:import os
形式2:from module1 import module11。module1是一個大模組,裡面還有子模組module11,只想用module11,就這麼寫了。比如下面的例子:
不囉嗦了,實驗一個:
>>> from __future__ import division>>> 5/22.5>>> 9/24.5>>> 9.0/24.5>>> 9/2.04.5
注意了,引用了一個模組之後,再做除法,就不管什麼情況,都是得到浮點數的結果了。
這就是輪子的力量。
關於餘數
前面計算5/2的時候,商是2,餘數是1
餘數怎麼得到?
實驗下面的操作:
>>> 5%21>>> 9%21>>> 7%31>>> 6%42>>> 5.0%21.0
符號:%,就是要得到兩個數(可以是整數,也可以是浮點數)相除的餘數。
前面說python有很多人見人愛的輪子(模組),她還有豐富的內建函數,也會幫我們做不少事情。例如函數divmod()
>>> divmod(5,2) #表示5除以2,返回了商和餘數(2, 1)>>> divmod(9,2)(4, 1)>>> divmod(5.0,2)(2.0, 1.0)
四捨五入
最後一個了,一定要堅持,今天的確有點囉嗦了。要實現四捨五入,很簡單,就是內建函數:round()
動手試試:
>>> round(1.234567,2)1.23>>> round(1.234567,3)1.235>>> round(10.0/3,4)3.3333
簡單吧。越簡單的時候,越要小心,當你遇到下面的情況,就有點懷疑了:
>>> round(1.2345,3)1.234 #應該是:1.235>>> round(2.235,2)2.23 #應該是:2.24
哈哈,我發現了python的一個bug,太激動了。
別那麼激動,如果真的是bug,這麼明顯,是輪不到我的。為什嗎?具體解釋看這裡,下面摘錄官方文檔中的一段話:
Note:The behavior of round() for floats can be surprising: for example, round(2.675, 2) gives 2.67 instead of the expected 2.68. This is not a bug: it's a result of the fact that most decimal fractions can't be represented exactly as a float. See Floating Point Arithmetic: Issues and Limitations for more information.
原來真的輪不到我。(垂頭喪氣狀。)
似乎除法的問題到此要結束了,其實遠遠沒有,不過,做為初學者,至此即可。還留下了很多話題,比如如何處理迴圈小數問題,我肯定不會讓有探索精神的朋友失望的,在我的github中有這樣一個輪子,如果要深入研究,可以來這裡嘗試。