06. Python 数据类型之数值

Python 的数值可以表示三种类型的数据：

• 整数 ：可以表示正数，例如 123；可以表示负数，例如 123；使用 0 表示零。
• 浮点数：浮点数由整数部分与小数部分组成，例如 123.456。
• 复数：复数由实数部分和虚数部分构成，例如 1 + 2j，实数部分是 1，虚数部分是 2。

1. 基本运算

1.1 加法

• 整数相加

  >>> 1 + 1
  2
  

• 浮点数相加

  >>> 1.2 + 2.3
  3.5
  

• 复数相加

  >>> x = 1 + 2j
  >>> y = 2 + 3j
  >>> x + y
  (3 + 5j)
  

1.2 减法

• 整数相减

  >>> 2 - 1
  1
  

• 浮点数相减

  >>> 2.3 - 1.2
  1.09999999999999
  

  输出结果为 1.09999999999999，而不是 1.1。在计算机内部，有的浮点数无法被精确的表示，在这个例子中，只能使用近似值来表示 1.1。

• 复数相减

  >>> x = 1 + 2j
  >>> y = 2 + 3j
  >>> y - x
  (1 + 1j)
  

1.3 乘法

• 整数相乘

  >>> 1 * 2
  2
  

• 浮点数相乘

  >>> 1.1 * 1.1
  1.21000000000002
  

  输出结果为 1.21000000000002，而不是 1.21。在计算机内部，有的浮点数无法被精确的表示，在这个例子中，只能使用近似值来表示 1.21。

• 复数乘法

  >>> (1 + 2j) * 2
  (2 + 4j)
  

1.4 除法

• 整数除法

  >>> 5 // 2
  2
  

  在 Python 中，//是整数除法运算，运算结果是商的整数部分，是一个整数。

• 浮点数除法

  >>> 5 / 2
  2.5
  

  在 Python 中，/ 是浮点数除法运算，运算结果是商，是一个浮点数。

• 复数除法

  >>> (2 + 2j) / 2
  (1 + 1j)
  

1.5 求模

求模运算返回除法的余数。

• 整数求模

  >>> 5 % 2
  1
  

• 浮点数求模

  >>> 5.1 % 2
  1.09999999999999
  

  输出结果为 1.09999999999999，而不是 1.1。在计算机内部，有的浮点数无法被精确的表示，在这个例子中，只能使用近似值来表示 1.1。

1.6 幂运算

• 整数求幂，计算 2 的 3 次方，即 2 * 2 * 2:

  >>> 2 ** 3
  8
  

• 浮点数求幂，计算 1.1 的 3 次方，即 1.1 * 1.1 * 1.1：

  >>> 1.1 ** 3
  1.33100000000004
  

1.7 比较运算

Python 提供了 6 种比较运算用于比较数值大小，如下所示：

比较运算的结果返回 True 或者 False，如下所示：

>>> 2 > 1
True
>>> 2 < 1 False >>> 2 >= 2
True
>>> 2 <= 2 True >>> 1 == 1
True
>>> 1 != 1
False

2. 类型转换

2.1 为什么要进行类型转换

假设希望用户输入 2 个整数，然后将用户输入的整数相加，最后打印结果。在 Python 交互模式下输入：

>> a = input()
2
>> b = input()
2
>> a
'2'
>> b
'2'
>> a + b
'22'

• 在第 1 行，使用 input 读取用户输入的一行文本（字符串），用户输入字符 2；
• 在第 3 行，使用 input 读取用户输入的一行文本（字符串），用户输入字符 2；
• 在第 5 行，显示变量 a 的值为字符串 ‘2’；
• 在第 7 行，显示变量 b 的值，为字符串 ‘2’；
• 在第 9 行，将两者相加；在第 10 行，得到最终结果 ‘22’。

程序的输出结果和我们的期望不一致，原因是 input 返回的是一个字符串而不是一个整数，在 Python 中两个字符串相加表示把两个字符串连接起来。因此，最终输出结果是一个字符串 ‘22’，而不是一个整数 4。

2.2 将字符串转换为整数

Python 提供函数 int 用于将字符串转换为整数。使用 int 函数重写以上程序如下：

>> a = input()
'1'
>> b = input()
'1'
>> x = int(a)
>> y = int(b)
>> x + y
2

• 在第 5 行，将字符串 a 转换为整数 x
• 在第 6 行，将字符串 b 转换为整数 y
• 在第 7 行，将整数 x 和整数 y 相加，得到结果 2

将 input 返回的结果从将字符串转换为整数后，我们得到了预期的结果。

2.3 将整数转换为字符串

Python 提供函数 str 用于将整数转换为字符串，例如：

>> a = 1
>> b = 1
>> x = str(a)
>> y = str(b)
>> x + y
'11'

• 在第 3 行，将整数 a 转换为字符串 x
• 在第 4 行，将整数 b 转换为字符串 y
• 在第 5 行，将字符串 x 和字符串 y 相加，得到结果 ‘11’

3. 常用的数学函数

在 Python 的 math 模块中包含如下常用的三角函数，在词条 “Python 中常用的标准库系列之 math 模块” 获取详细用法。

4. 常用的三角函数

在 Python 的 math 模块中包含如下常用的三角函数，在词条 “Python 中常用的标准库系列之 math 模块” 获取详细用法。

5. 小结

本节我们讲解了 Python 基本数据类型数值的基本运算和类型转换和常用函数等。常用的函数需要大家自己多多使用，毕竟熟能生巧。