数据类型详细篇：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

浮点数相加

复数相加

1.2 减法

整数相减

浮点数相减

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

1.3 乘法

整数相乘

浮点数相乘

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

1.4 除法

整数除法

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

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

1.5 求模

求模运算返回除法的余数。

整数求模

浮点数求模

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:

浮点数求幂

计算 1.1 的 3 次方，即 1.1 * 1.1 * 1.1:

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：

运算符

功能描述

>

大于

>=

大于或者等于

==

等于

!=

不等于

<

小于

<=

小于等于

比较运算的结果返回 True 或者 False，如下所示：

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：

在第 1 行，使用 input 读取用户输入的一行文本(字符串)

在第 2 行，用户输入字符串 ‘1’

在第 3 行，使用 input 读取用户输入的一行文本(字符串)

在第 4 行，用户输入字符串 ‘2’

在第 4 行，将两者相加

在第 5 行，得到最终结果 ‘22’，在 Python 中两个字符串相加表示把两个字符串连接起来

最终输出结果是一个字符串 ‘22’，而不是一个整数 2。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，我们需要将 input 返回的结果从将字符串转换为整数。

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：

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：

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。

函数

功能描述

abs(x)

返回数值的绝对值

ceil(x)

返回数值的上入整数

exp(x)

返回 e 的 x 次幂

fabs(x)

返回浮点数的绝对值

floor(x)

返回浮点数的下舍整数

log(x)

返回 x 的自然对数

log10(x)

返回以 10 为基数的 x 的对数

max(x, y)

返回给定参数的最大值

min(x, y)

返回给定参数的最小值

pow(x, y)

返回以 x 为底数、y 为指数的运算结果

round(x)

返回浮点数 x 的四舍五入值

sqrt(x)

返回数值 x 的平方根

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。

函数

功能描述

acos(x)

返回 x 的反余弦弧度值

asin(x)

返回 x 的反正弦弧度值

atan(x)

返回 x 的反正切弧度值

cos(x)

返回x的弧度的余弦值

hypot(x, y)

返回欧几里德范数 sqrt(xx + yy)

sin(x)

返回的x弧度的正弦值

tan(x)

返回x弧度的正切值

degrees(x)

将弧度转换为角度

radians(x)

将角度转换为弧度

5. 小结

这节课我们讲解了 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。