Python3学习笔记 | 二、Python的类型与运算

一、数字类型

1、整数

1. 0，-1234，5678，9223372036854775808
2. 十六进制：0x9a，0XFF
3. 八进制：0o73，0O35
4. 二进制：0b100100，0B101100 2、浮点数 1.23，1.，3.45e-10，4E100 3、复数 complex(real,imag), 3+5j，4J 4、其他
5. 分数：Fraction(4,5), Fraction(7,8)
6. 无穷大/小：float(‘inf’), float(‘-inf’)
7. 非数字NaN：float(‘nan’) 二、数字类型的应用 1、整数 在Python 2.x版本中整数分为一般整数和长整数，但是在Python 3.x就没有这种区分，整数只有一个类型，在Python里整数可以输入或输出成二进制，八进制或者十六进制数。

二进制数表示方式为0b或者0B开头。例如：0b10110010，0B11001001 八进制数表述方式为0o或者0O开头。例如：0o632765，0O223174 十六进制数表述方式为0x或者0X开头。例如：0xff，0X3A，0xAC，0Xb7

需要把整数输出成非十进制数的时候，需要使用一下函数：bin(i), oct(i), hex(i) ，在这里i是十进制数字，输出的是文本形式。

>>> bin(153)
'0b10011001'
>>> oct(153)
'0o231'
>>> hex(153)
'0x99'

我们需要把一个非十进制数的文本转化为整数：int(str,base) ，在这里，str是文本形式的数字，base为2，8，16 数字。各自代表二进制，八进制，十六进制。

>>> int('10011001',2)
153
>>> int('231',8)
153
>>> int('99',16)
153
>>> int('49',36)
153

注：Python提供从2进制到36进制数的输入。

2、浮点数

在Python里浮点数是用64bit来存储的，精度大约能达到17位。

>>> print(1.0/7.0)
0.14285714285714285

3、复数

在Python里复数的现实方式跟现实稍微有点区别，在现实中，例如：1+3i，在这里1是实数部分，3i为虚数部分，而在Python中则是 1+3j，也就是将现实里的i换成“j”或者“J”来表示。

在Python里还有一种表示方式是函数格式：complex(1,3)

>>> Dora=1+3j
>>> Emon=1+3J
>>> Daxiong=complex(1,3)
>>> Dora==Emon
True
>>> Dora==Daxiong
True
>>> Emon==Daxiong
True

4、其他

在一些特殊场景，我们会需要特殊的数字类型，比如分数、无穷大无穷小或者非数字。

a、分数

在Python里使用Fraction函数来表示分数。

>>> from fractions import *
>>> print(Fraction(1,3))
1/3

b、无穷大，无穷小

float(‘inf’)是无穷大，float(‘-inf’)是无穷小

>>> 1/float('inf')
0.0
>>> 1/float('-inf')
-0.0

c、非数字

float(‘nan’)用来表示非数字。

>>> float('nan')
nan
>>> 7+float('nan')
nan

三、运算符

1、各类运算符

算数运算符：+,-,,/,%,//,** 比较运算符：==,!=,>,<,>=,<= 赋值运算符：=,+=,-=,=,/=,%=,//=,**= 位运算符：&,|,^,~,<<,>> 逻辑运算符：and,or,not 成员运算符：in, not in 身份运算符：is, is not

2、运算符优先级

~,+,- #这里的加和减是一元运算符 ,/,%,// +,- <<,>> & ^,| <=,>=,<,> ==,!= =,+=,-=,=,/=,%=,//=,= is, is not in, not in not,and,or

四、运算符应用

1、类型升级

>>> Dora=153
>>> Emon=1.53
>>> Da=1+3j
>>> Xiong=Fraction(1,3)
>>> print(type(Dora),type(Emon),type(Da),type(Xiong))
<class 'int'> <class 'float'> <class 'complex'> <class 'fractions.Fraction'>
>>> print(type(Dora+Emon),type(Dora+Da),type(Dora+Xiong),type(Da+Xiong))
<class 'float'> <class 'complex'> <class 'fractions.Fraction'> <class 'complex'>

注：type()函数可以用来查看字符类型。

2、只能用于整数的运算符

位运算符：&、|、^、~、<<、>>

3、结果可能不是预期的运算符

逻辑运算符：and,or

>>> 1 and 3
3
>>> 3 and 1
1
>>> 1 or 3
1
>>> 3 or 1
3

4、比较运算符连续性

xz相当于xz

>>> 1<3>5
False
>>> 1<3 and 3>5
False

五、基本数学函数

1、pow：幂函数 2、abs：绝对值 3、fabs：绝对值（与abs稍微有区别）(math) 4、round：四舍五入 5、ceil，floor：取整(math) 6、int,bin,oct,hex,float等：格式转换 7、random：随机函数(random) 8、log：算出自然对数(math) 9、log10：算出底数为10的对数(math) 10、max，min：选出最大，最小值 11、modf：对浮点数分成小数部分和整数部分（math） 12、sqrt：算出平方根

六、数学函数的应用

1、pow：幂函数，功能与运算符**一样

>>> pow(5,3)
125

2、abs：取绝对值

>>> abs(-153)
153

3、fabs：取绝对值，fabs函数取出来的是浮点数，而abs可以保持原有的数字类型

>>> import math
>>> math.fabs(-153)
153.0

4、round：四舍五入？

>>> round(13.5)
14
>>> round(2.5)
2
>>> round(1/3,5)
0.33333

5、ceil：取最小的大于该值的最大整数 floor：取最大的小于该值的最小整数

>>> math.ceil(13.5)
14
>>> math.floor(13.5)
13

6、格式转换 见本文第二章：整数，在此不多赘述 7、random，是Python 里很好的随机函数使用的模块，其使用方法如下： a、取0-1之间的随机小数：

>>> import random
>>> random.random()
0.41430515476488494

b、取自定义数里的随机数(多个元素）：

>>> random.choice((1,2,3,4,5,6,7))
6
>>> random.choice((1,2,3,4,5,6,7))
2
>>> random.sample((1,2,3,4,5,6,7),3)
[4, 5, 3]

c、随机打乱顺序：

>>> a=[1,2,3,4,5,6,7]
>>> random.shuffle(a)
>>> a
[6, 2, 5, 1, 7, 4, 3]

d、获取N位随机数（二进制）：

>>> random.getrandbits(200)
771596897424695624466272211269661342068063847000212188678258

注：random.getrandbits(n)，返回的是0-2^n之间的数 8、log：指数函数，默认e为底数，结果为浮点数，可以自定义底数。

>>> math.log(8)
2.0794415416798357
>>> math.log(8,2)
3.0

9、log10：以10为底数的指数函数。

>>> math.log10(1000)
3.0

10、max，min：选出最大，最小值

>>> max(1,3,5,2,4)
5
>>> min(1,3,5,2,4)
1

11、modf：将浮点数的整数位和小数位单独取出来

>>> math.modf(13.5)
(0.5, 13.0)

12、sqrt：算出当前数的平方根

>>> math.sqrt(49)
7.0

七、其他数字相关内容

1、round与格式化输出

当输出以一定的格式来输出的时候，比如：a的值是2.5和2.335，2.345的时候，我们只需要小数点之后两位，这个时候不会使用round函数来进行所谓的“四舍五入”，两者也会有点区别。

>>> round(2.5)
2
>>> format(2.5,'0.0f')
'2'
>>> round(2.335,2)
2.33
>>> format(2.335,'0.2f')
'2.33'
>>> round(2.345,2)
2.35
>>> format(2.345,'0.2f')
'2.35'

2、Decimal模块

在使用浮点数的时候，因为计算机里是使用二进制来表示，所以会出现精度问题，当金融行业等不许出现一丝问题的时候，我们会使用Decimal模块来解决精度问题。

>>> a=2.1
>>> b=4.2
>>> a+b
6.300000000000001
>>> from decimal import *
>>> a= Decimal('2.1')
>>> b= Decimal('4.2')
>>> a+b
Decimal('6.3')

3、format格式化输出

使用bin(),oct(),hex()的时候会发现前面会加0b，0o，0x。我们不想要前缀的时候可以使用format函数来解决。

>>> a=153
>>> print(bin(a),oct(a),hex(a))
0b10011001 0o231 0x99
>>> print(format(a,'b'),format(a,'o'),format(a,'x'))
10011001 231 99