Phenquestions
In diesem Tutorial lernen wir die Verarbeitung von Zahlen in Python kennen. Um mit diesem Tutorial zu arbeiten, wird empfohlen, die neueste Version von Python zu installieren. Sie können sich auf unser Tutorial zur Installation der neuesten Python-Version unter Linux beziehen. Wenn Sie andere Betriebssysteme verwenden, wechseln Sie zur offiziellen Python-Website und laden Sie eine Binärdatei von dort herunter.
Python-Tutorial: Mit Zahlen arbeiten
Es wird auch empfohlen, eine Python-IDE zum Schreiben von Python-Code zu wählen. Mit dem VS-Code können Sie ihn verwenden oder eine IDE aus unserer Top-IDE-Liste auswählen.
Einführung
Es ist einfach, mit Zahlen zu arbeiten, da Python selbst eine einfache und leistungsstarke Sprache ist. Es unterstützt drei numerische Typen, nämlich:
- int
- schweben
- komplexe Zahl
Obwohl int und float gängige numerische Datentypen sind, die in vielen Programmiersprachen vorhanden sind, ist die standardmäßige Unterstützung komplexer Zahlen eine einzigartige Fähigkeit von Pythonpy. Lassen Sie uns Details zu jeder dieser Zahlen sehen.
Ganzzahlen und Gleitkommazahlen
In der Programmierung sind ganze Zahlen eine Zahl ohne Dezimalpunkt, zum Beispiel. 1. 10. -1, 0 usw. Während die Zahlen mit Dezimalpunkten wie 1.0, 6.1, usw. heißen Gleitkommazahlen oder float.
Erstellen von ganzen Zahlen und Gleitkommazahlen
Um eine ganze Zahl zu erstellen, müssen wir den ganzzahligen Wert in einer Variablen zuweisen. Zur Veranschaulichung siehe den folgenden Code:
var1 = 25
In diesem Code weisen wir einer Variablen namens var1 den ganzzahligen Wert 25 zu. Denken Sie jedoch daran, beim Erstellen von Zahlen keine einfachen oder doppelten Anführungszeichen zu verwenden, da dies die Zahl als String-Datentyp anstelle von Ganzzahlen darstellt. Sehen Sie sich zum Beispiel den folgenden Code an.
var1 = "25" # oder var1 = '25'
Beim Schreiben mit Anführungszeichen werden die Daten als String dargestellt, aber nicht als Zahl, aufgrund derer wir sie nicht verarbeiten können.
Um eine Zahl mit dem Datentyp float zu erstellen, müssen wir den Wert einer Variablen zuweisen, wie ich es in der folgenden Codezeile getan habe.
var1 = 0.001
Wie bei Ganzzahlen dürfen wir hier keine Anführungszeichen verwenden, wenn wir eine Variable erstellen, wie ich oben besprochen habe.
Wir können auch den Datentyp einer Variablen oder von Daten mit der integrierten Funktion type() von Python überprüfen. Um eine kurze Demo dieser Funktion zu sehen, kopieren Sie den folgenden Code und führen Sie ihn in einer Python-IDE aus.
var1 = 1 # Erstellen einer Ganzzahl var2 = 1.10 # Erstellen eines Floats var3 = "1.10" # Erstellen einer Zeichenfolge print(type(var1)) print(type(var2)) print(type(var3))
Im obigen Code haben wir die Funktion type() verwendet, um den Datentyp einiger Variablen abzurufen und sie dann mit der Druckfunktion anzuzeigen.
Ausgabe:
Wir können auch große Zahlen in Python erstellen, aber wir müssen daran denken, dass wir beim Erstellen von Zahlen kein Komma (,) verwenden können, wie ich es im folgenden Code getan habe.
# 1.000.000 erstellen var1 = 1.000.000 # falsch
Wenn wir den obigen Code mit einem Python-Interpreter ausführen, erhalten wir einen Fehler, da wir ein Komma in den Integer-Daten verwenden. Um ganzzahlige Werte zu trennen, müssen wir Unterstrich (_) anstelle eines Kommas verwenden. Hier ist die richtige Verwendung.
# 1.000.000 erstellen var1 = 1_000_000 # richtig
Beim Ausführen des obigen Codes wird er ohne Fehler ausgeführt run. Wir können auch drucken, um die Daten zu überprüfen, wie ich es im folgenden Beispielcode tue.
# 1.000.000 erstellen var1 = 1_000_000 # right print(var1)
Ausgabe:
Arithmetische Operationen auf Ganzzahlen und Gleitkommazahlen
Sehen wir uns einige arithmetische Operationen wie Addition und Subtraktion an, die wir mit Zahlen ausführen können. Um die Beispielcodes auszuführen, öffnen Sie Ihre Python-Shell, indem Sie python oder python3 in Ihr Terminal eingeben, wie ich es in der folgenden Abbildung getan habe.
Zusatz
In Python erfolgt die Addition mit dem + Operator. Öffnen Sie die Python-Shell und führen Sie Folgendes aus.
>>> 1+3
Wir erhalten die Summe der beiden Zahlen, die im Terminal gedruckt werden, wie im folgenden Bild gezeigt.
Führen Sie nun den folgenden Code in der Shell aus.
>>> 1.0 + 2
Beim Ausführen des obigen Codes habe ich eine Gleitkommazahl und eine ganze Zahl hinzugefügt. Möglicherweise stellen Sie fest, dass eine Gleitkommazahl angezeigt wird. Das Addieren von zwei Integern ergibt also Integer, aber das Addieren von zwei Floats oder einem Float und einem Integer würde zu Fließkomma führen.
Ausgabe:
Subtraktion
In Python erfolgt die Subtraktion mit dem - Operator. Siehe den folgenden Code zur Veranschaulichung.
>>> 3-1 2 >>> 1-5 -4 >>> 3.0-4.0 -1.0 >>> 3-1.0 2.0
Wir können sehen, dass wir eine positive ganze Zahl erhalten, wenn wir eine große ganze Zahl von einer kleinen ganzen Zahl subtrahieren. Im Gegensatz dazu erhalten wir beim Subtrahieren einer großen ganzen Zahl von einer kleinen ganzen Zahl eine negative ganze Zahl in normaler Arithmetik. Wir können auch sehen, dass wie bei der Addition bei der Subtraktion, wenn wir eine ganze Zahl und eine andere Gleitkommazahl verwenden, die Ausgabe eine Gleitkommazahl ist.
Multiplikation
Um eine Multiplikation in Python durchzuführen, müssen wir den Operator * verwenden.
>>> 8*2 16 >>> 8.0*2 16.0 >>> 8.0*2.0 16.0
Wenn wir eine Ganzzahl mit einer Ganzzahl multiplizieren, erhalten wir eine Ganzzahl, und wenn wir eine Gleitkommazahl mit einer Ganzzahl oder eine Gleitkommazahl mit Gleitkomma multiplizieren, erhalten wir die Ausgabe als Gleitkommazahl.
Einteilung
In Python kann die Division mit dem / Operator.
>>> 3/1 3.0 >>> 4/2 2.0 >>> 3/2 1.5
Wir werden vielleicht feststellen, dass im Gegensatz zu Addition, Subtraktion oder Multiplikation, wenn wir zwei beliebige ganze Zahlen oder Gleitkommazahlen teilen, immer eine Gleitkommazahl angezeigt wird.
Bei der Division können wir auch darauf achten, dass die Zahl, nach der wir tauchen, nicht Null sein darf, sonst zeigt Python einen ZeroDivisionError. Siehe den folgenden Code zur Veranschaulichung.
>>> 1/0 Traceback (letzter Aufruf zuletzt): Datei "", Zeile 1, in ZeroDivisionError: Division durch Null
Integrale Abteilung
Beim Dividieren mit dem Divisionsoperator (/) erhalten wir das genaue Ergebnis im Dezimalpunkt. Aber manchmal benötigen wir nur den ganzzahligen Teil der Division. Dies kann mit dem Integraldivisionsoperator (//) erreicht werden. Siehe den Python-Shellcode unten.
>>> 2//1 2 >>> 4//3 1 >>> 5//2 2
Sie werden vielleicht bemerken, dass wir den Quotiententeil der Division erhalten, indem wir diesen Operator verwenden. Wir können auch den Rest der Division erhalten, indem wir den Modul-Operator verwenden, den ich unten bespreche.
Modul
Um den Rest von zwei Zahlen zu erhalten, verwenden wir den Modulus(%)-Operator.
>>> 5%2 1 >>> 4%2 0 >>> 3%2 1 >>> 5%3 2
Wir können aus dem obigen Code sehen, dass der Rest ohne Fehler klar angezeigt wurde.
Exponent
Mit dem Operator ** können wir eine Zahl hoch eine Zahl geben.
>>> 3**2 9 >>> 2**4 16 >>> 3**3 27
Wir können sehen, dass es eine ganze Zahl leicht mit einer Zahl potenziert hatte.
Komplexe Zahlen
Komplexe Zahlen sind Zahlen, die den Imaginärteil enthalten. Python bietet native Unterstützung für die komplexe Zahl. Wir können sie leicht erstellen und in Python verwenden use.
Beispiel:
# Erstellen der beiden komplexen Zahlen var1 = 2+2j var2 = 3+4j # Addieren der beiden komplexen Zahlen sum = var1 + var2 print("Die Summe der beiden komplexen Zahlen ist: ", sum) Wir haben zwei komplexe Zahlen erzeugt, die die Form a+bj . haben. Dann haben wir die beiden komplexen Zahlen mit dem Operator + addiert und die Summe mit der Funktion print() angezeigt.
Ausgabe:
Typumwandlung
Typkonvertierung ist die Methode zum Konvertieren einer Zahl von einem Datentyp in einen anderen. Wir können eine Zahl leicht von einem Typ in einen anderen umwandeln, indem wir Funktionen wie float(), int(), complex() verwenden.
x = 1 # Erstellen einer ganzen Zahl y = 2.0 # Erstellen einer Gleitkommazahl z = 2+3j # Erstellen einer komplexen Zahl a = float(x) # Konvertieren von Ganzzahlen in Float b = int(x) # Konvertieren von Float in Integer c = Complex(x) # Konvertieren von Ganzzahlen in komplex d = komplex(y) # Float in Komplex umwandeln print(a, type(a)) print(b, type(b)) print(c, type(c)) print(d, type(d))
Ausgabe:
Wir können sehen, wie die Zahlen mit einfachen Python-Funktionen in den gewünschten Typ geändert wurden.
Zufällige Zahlen
Zufallszahlen können zum Erstellen von Spielen, in der Kryptographie usw. verwendet werden. Python hat keine eingebaute Funktion zum Generieren von Zufallszahlen, aber es hat ein eingebautes Modul namens random, das verwendet werden kann, um mit Zufallszahlen zu arbeiten. Sehen wir uns eine einfache Demo zum Generieren von Zufallszahlen mit diesem Modul an.
Zufallsdruck importieren (zufällig.Randbereich(1, 1000))
Ausgabe:
Wir erhalten eine neue Zahl zwischen 1 und 1000 and.
Eingebaute mathematische Funktionen
Python hat auch eine breite Palette integrierter Funktionen, um mit Zahlen zu arbeiten. Lassen Sie uns einige der wichtigen Funktionen besprechen.
runden()
Die Funktion round() wird verwendet, um eine Gleitkommazahl auf ihre nächste ganze Zahl zu runden. Während die Gleitkommazahl in die nächste ganze Zahl konvertiert wird, ändert sich der Datentyp nicht. not. Die ganze Zahl ist ebenfalls vom Datentyp float.
Beispiel:
# Erstellen der Zahlen a = 0.01 b = 1.45c = 2.25 Tage = 3.7 e = 4.5 # Runden der Zahlen print(round(a)) print(round(b)) print(round(c)) print(round(d)) print(round(e))
In der Ausgabe können wir sehen, dass alle Gleitkommazahlen beim Ausführen des Codes auf den nächsten ganzzahligen Wert gerundet wurden.
Abs()
Die Funktion abs() wird verwendet, um den Absolutwert einer Zahl zu generieren. Der Absolutwert ist immer positiv, obwohl die Zahl positiv oder negativ sein kann.
Beispiel:
# Erstellen der Zahlen a = 1.1b = -1.5 c = 2 d = -3 e = 0 # Anzeige des Absolutwertes print(abs(a)) print(abs(b)) print(abs(c)) print(abs(d)) print(abs(e) )
Ausgabe:
pow()
Die Funktion pow() wird verwendet, um eine Zahl zu potenzieren. Wir haben gelernt, die Potenz einer Zahl mit dem **-Operator zu erhöhen. Diese Funktion kann auch verwendet werden, um dieses Ergebnis zu erzielen.
Die Funktion pow() erforderte zwei Argumente: Das erste Argument ist die Basiszahl, deren Potenz wir erhöhen wollen, und das zweite Argument ist die Potenz.
Beispiel:
base = 8 power = 2 print(pow(base, power))
Ausgabe:
Wir erhöhen die Potenz der Basis 8 auf 2.
Die Mathebibliothek
Python wird mit einer vollwertigen Bibliothek geliefert, die fast jede mathematische Operation ausführen kann; Das ist die Mathebibliothek. Dieses Python-Modul ist in der Python-Standardbibliothek vorhanden, wir müssen also nichts tun. Das Mathematikmodul enthält einige mathematische Konstanten wie PI, e usw., und hat auch einige nützliche mathematische Methoden wie log(), exp(), sqrt(), trigonometrische Funktionen usw.
Obwohl ich vorhabe, das Mathematikmodul in einem zukünftigen Artikel zu behandeln, können Sie vorerst in der offiziellen Dokumentation der Mathematikbibliothek wechseln, um weitere Informationen zu seiner Verwendung zu erhalten.
Fazit
In diesem Tutorial haben wir die Grundlagen der Arbeit mit Zahlen in Python gelernt. Diese Grundlagen helfen Ihnen, viele Arten von mathematischen Operationen auszuführen, während Sie Code in Python schreiben writing. Vielleicht möchten Sie auch unsere Schritt-für-Schritt-Anleitung zum Arbeiten mit Strings in Python sehen, die Ihr Wissen über den am häufigsten verwendeten Datentyp von Python erweitert.
