Python 支持多种数字类型,包括整型、浮点型、复数和布尔型。这些类型在处理数值数据时提供了灵活性和功能。
整型 (int)
整型是表示没有小数部分的数值的数据类型。Python 3 引入了长整型(long integer),但后来将其与普通的整型合并为单一的整型类型。因此,在 Python 3 中,整型可以表示任意大的数值,除非受到内存限制。
x = 42 y = -100
整型支持常见的数学运算,如加法、减法、乘法、除法和取余。
a = 10 + 5 # 结果为 15 b = 20 - 7 # 结果为 13 c = 6 * 9 # 结果为 54 d = 18 / 4 # 结果为 4.5 e = 25 % 4 # 结果为 1
浮点型 (float)
浮点型用于表示具有小数部分的数值。它们通常用于科学计算或需要高精度的应用场景。
x = 3.14 y = -0.001 z = 2.71828
浮点数同样支持基本的算术运算。
a = 3.5 + 2.7 # 结果为 6.2 b = 9.8 - 1.2 # 结果为 8.6 c = 4.5 * 2.2 # 结果为 9.9 d = 10.0 / 3.0 # 结果为 3.3333333333333335
复数 (complex)
复数由实部和虚部组成,通常用于工程和科学应用中。Python 使用 j
或 J
表示虚部。
z = 3 + 4j w = -2.5 + 1.2j
复数同样支持一些特定的操作,例如求模运算(绝对值)和共轭。
import cmath z = 3 + 4j modulus = abs(z) # 求模,结果为 5.0 conjugate = z.conjugate() # 共轭,结果为 (3-4j)
布尔型 (bool)
布尔型用于表示真(True)或假(False)。它通常用于逻辑判断和条件表达式中。
is_true = True is_false = False
布尔型也参与逻辑运算,如与 (and
)、或 (or
) 和非 (not
)。
result1 = True and False # 结果为 False result2 = True or False # 结果为 True result3 = not True # 结果为 False
数字转换
在实际编程过程中,经常需要将一种类型的数字转换成另一种类型。Python 提供了几种内置函数来实现这种转换:
int()
:将其他类型转换为整型。float()
:将其他类型转换为浮点型。complex()
:将其他类型转换为复数。
x = int(3.14) # 结果为 3 y = float("3.14") # 结果为 3.14 z = complex(1, 2) # 结果为 (1+2j)
数字操作符
Python 提供了一些特殊操作符用于更复杂的数字运算:
取整除法(地板除)
使用 //
进行取整除法,它会向下取整到最接近的整数。
a = 10 // 3 # 结果为 3
幂运算
使用 **
进行幂运算。
a = 2 ** 3 # 结果为 8
位运算
Python 支持几种位运算,用于对整数进行二进制操作:
&
:按位与|
:按位或^
:按位异或~
:按位取反<<
:左移>>
:右移
a = 5 & 3 # 结果为 1 b = 5 | 3 # 结果为 7 c = 5 ^ 3 # 结果为 6 d = ~5 # 结果为 -6 e = 5 << 2 # 结果为 20 f = 5 >> 2 # 结果为 1
内置函数
Python 提供了许多内置函数来帮助处理数字:
abs(x)
:返回 x 的绝对值。round(x[, n])
:返回 x 四舍五入后的值,n 表示保留的小数位数,默认为 0。pow(x, y)
:等同于 x 的 y 次方,也可以写作x ** y
。max(x1, x2, ..., xn)
:返回参数中的最大值。min(x1, x2, ..., xn)
:返回参数中的最小值。
a = abs(-5) # 结果为 5 b = round(3.75, 1)# 结果为 3.8 c = pow(2, 3) # 结果为 8 d = max(1, 5, 3) # 结果为 5 e = min(1, 5, 3) # 结果为 1
总结
本章介绍了 Python 中的数字类型及其基本操作。理解这些基础知识对于进行任何类型的数值计算都是至关重要的。通过使用这些数据类型和操作符,我们可以有效地处理各种数值问题,并构建功能强大的应用程序。