Арифметические операции python math

Работа с числами в Python

В этом материале рассмотрим работу с числами в Python. Установите последнюю версию этого языка программирования и используйте IDE для работы с кодом, например, Visual Studio Code.

В Python достаточно просто работать с числами, ведь сам язык является простым и одновременно мощным. Он поддерживает всего три числовых типа:

Хотя int и float присутствуют в большинстве других языков программирования, наличие типа комплексных чисел — уникальная особенность Python. Теперь рассмотрим в деталях каждый из типов.

Целые и числа с плавающей точкой в Python

В программирование целые числа — это те, что лишены плавающей точкой, например, 1, 10, -1, 0 и так далее. Числа с плавающей точкой — это, например, 1.0, 6.1 и так далее.

Создание int и float чисел

Для создания целого числа нужно присвоить соответствующее значение переменной. Возьмем в качестве примера следующий код:

Здесь мы присваиваем значение 25 переменной var1 . Важно не использовать одинарные или двойные кавычки при создании чисел, поскольку они отвечают за представление строк. Рассмотрим следующий код.

В этих случаях данные представлены как строки, поэтому не могут быть обработаны так, как требуется. Для создания числа с плавающей точкой, типа float , нужно аналогичным образом присвоить значение переменной.

Здесь также не стоит использовать кавычки.

Проверить тип данных переменной можно с помощью встроенной функции type() . Можете проверить результат выполнения, скопировав этот код в свою IDE.

 
var1 = 1 # создание int 
var2 = 1.10 # создание float 
var3 = "1.10" # создание строки 
print(type(var1)) 
print(type(var2)) 
print(type(var3)) 
 
В Python также можно создавать крупные числа, но в таком случае нельзя использовать запятые.
 
 
# создание 1,000,000 
var1 = 1,000,000 # неправильно 
 
Если попытаться запустить этот код, то интерпретатор Python вернет ошибку. Для разделения значений целого числа используется нижнее подчеркивание. Вот пример корректного объявления.
 
 
# создание 1,000,000 
var1 = 1_000_000 # правильно 
print(var1) 
 
Значение выведем с помощью функции print :
 
Арифметические операции над целыми и числами с плавающей точкой
 
Используем такие арифметические операции, как сложение и вычитание, на числах. Для запуска этого кода откройте оболочку Python, введите python или python3 . Терминал должен выглядеть следующим образом:
 
 
Сложение
 
В Python сложение выполняется с помощью оператора + . В терминале Python выполните следующее.
 
Результатом будет сумма двух чисел, которая выведется в терминале.
 
 
Теперь запустим такой код.
 
В нем было выполнено сложение целого и числа с плавающей точкой. Можно обратить внимание на то, что результатом также является число с плавающей точкой. Таким образом сложение двух целых чисел дает целое число, но если хотя бы один из операндов является числом с плавающей точкой, то и результат станет такого же типа.
 
Вычитание
 
В Python для операции вычитания используется оператор -. Рассмотрим примеры.
 
>>> 3 - 1 2 >>> 1 - 5 -4 >>> 3.0 - 4.0 -1.0 >>> 3 - 1.0 2.0
 
Положительные числа получаются в случае вычитания маленького числа из более крупного. Если же из маленького наоборот вычесть большое, то результатом будет отрицательно число. По аналогии с операцией сложения при вычитании если один из операндов является числом с плавающей точкой, то и весь результат будет такого типа.
 
Умножение
 
Для умножения в Python применяется оператор * .
 
>>> 8 * 2 16 >>> 8.0 * 2 16.0 >>> 8.0 * 2.0 16.0
 
Если перемножить два целых числа, то результатом будет целое число. Если же использовать число с плавающей точкой, то результатом будет также число с плавающей точкой.
 
Деление
 
В Python деление выполняется с помощью оператора / .
 
>>> 3 / 1 3.0 >>> 4 / 2 2.0 >>> 3 / 2 1.5
 
В отличие от трех предыдущих операций при делении результатом всегда будет число с плавающей точкой. Также нужно помнить о том, что на 0 делить нельзя, иначе Python вернет ошибку ZeroDivisionError . Вот пример такого поведения.
 
>>> 1 / 0 Traceback (most recent call last): File "", line 1, in ZeroDivisionError: division by zero
 
Деление без остатка
 
При обычном делении с использованием оператора / результатом будет точное число с плавающей точкой. Но иногда достаточно получить лишь целую часть операции. Для этого есть операции интегрального деления. Стоит рассмотреть ее на примере.
 
Результатом такой операции становится частное. Остаток же можно получить с помощью модуля, о котором речь пойдет дальше.
 
Остаток от деления
 
Для получения остатка деления двух чисел используется оператор деления по модулю % .
 
>>> 5 % 2 1 >>> 4 % 2 0 >>> 3 % 2 1 >>> 5 % 3 2
 
На этих примерах видно, как это работает.
 
Возведение в степень
 
Число можно возвести в степень с помощью оператора ** .
 
Комплексные числа
 
Комплексные числа — это числа, которые включают мнимую часть. Python поддерживает их «из коробки». Их можно запросто создавать и использовать. Пример:
 
Источник
 
Python. Урок 4. Арифметические операции
 
 
 
Язык Python, благодаря наличию огромного количества библиотек для решения разного рода вычислительных задач, сегодня является конкурентом таким пакетам как Matlab и Octave. Запущенный в интерактивном режиме, он, фактически, превращается в мощный калькулятор. В этом уроке речь пойдет об арифметических операциях, доступных в данном языке.
 
Арифметические операции будем изучать применительно к числам, причем работу с комплексными числами разберем отдельно. Также, кратко остановимся на битовых операциях, представлении чисел в разных системах исчисления и коснемся библиотеки math.
 
Как было сказано в предыдущем уроке, посвященном типами и модели данных Python, в этом языке существует три встроенных числовых типа данных:
 
Если в качестве операндов некоторого арифметического выражения используются только целые числа, то результат тоже будет целое число. Исключением является операция деления, результатом которой является вещественное число. При совместном использовании целочисленных и вещественных переменных, результат будет вещественным.
 
Арифметические операции с целыми и вещественными числами
 
Все эксперименты будем производить в Python, запущенном в интерактивном режиме.
 
Складывать можно непосредственно сами числа…
 
либо переменные, но они должны предварительно быть проинициализированы.
 
Результат операции сложения можно присвоить другой переменной…
 
>>> a = 3 >>> b = 2 >>> c = a + b >>> print(c) 5 
 
либо ей же самой, в таком случае можно использовать полную или сокращенную запись, полная выглядит так
 
>>> a = 3 >>> b = 2 >>> a = a + b >>> print(a) 5 
 
>>> a = 3 >>> b = 2 >>> a += b >>> print(a) 5 
 
Все перечисленные выше варианты использования операции сложения могут быть применены для всех нижеследующих операций.
 
>>> 5 * 8 40 >>> a = 4 >>> a *= 10 >>> print(a) 40 
 
>>> 9 / 3 3.0 >>> a = 7 >>> b = 4 >>> a / b 1.75
 
 Получение целой части от деления. 
 
>>> 9 // 3 3 >>> a = 7 >>> b = 4 >>> a // b 1 
 
 Получение остатка от деления. 
 
>>> 9 % 5 4 >>> a = 7 >>> b = 4 >>> a % b 3 
 
>>> 5 ** 4 625 >>> a = 4 >>> b = 3 >>> a ** b 64
 
Работа с комплексными числами
 
Для создания комплексного числа можно использовать функцию complex(a, b), в которую, в качестве первого аргумента, передается действительная часть, в качестве второго – мнимая. Либо записать число в виде a + bj.
 
Рассмотрим несколько примеров.
 
Создание комплексного числа.
 
>>> z = 1 + 2j >>> print(z) (1+2j) >>> x = complex(3, 2) >>> print(x) (3+2j)
 
Комплексные числа можно складывать, вычитать, умножать, делить и возводить в степень.
 
>>> x + z (4+4j) >>> x - z (2+0j) >>> x * z (-1+8j) >>> x / z (1.4-0.8j) >>> x ** z (-1.1122722036363393-0.012635185355335208j) >>> x ** 3 (-9+46j)
 
У комплексного числа можно извлечь действительную и мнимую части.
 
>>> x = 3 + 2j >>> x.real 3.0 >>> x.imag 2.0 
 
Для получения комплексносопряженного число необходимо использовать метод conjugate().
 
Битовые операции
 
В Python доступны битовые операции, их можно производить над целыми числами.
 
 Побитовое Исключающее ИЛИ (XOR). 
 
Представление чисел в других системах счисления
 
В своей повседневной жизни мы используем десятичную систему исчисления, но при программирования, очень часто, приходится работать с шестнадцатеричной, двоичной и восьмеричной.
 
Представление числа в шестнадцатеричной системе
 
Представление числа в восьмеричной системе
 
Представление числа в двоичной системе
 
Библиотека (модуль) math
 
В стандартную поставку Python входит библиотека math, в которой содержится большое количество часто используемых математических функций.
 
Для работы с данным модулем его предварительно нужно импортировать.
 
Рассмотрим наиболее часто используемые функции.
 
Возвращает ближайшее целое число большее, чем x.
 
Возвращает абсолютное значение числа.
 
math.factorial(x)
 
Возвращает ближайшее целое число меньшее, чем x.
 
>>> math.exp(3) 20.085536923187668
 
math.log(x[, base])
 
По умолчанию вычисляет логарифм по основанию e, дополнительно можно указать основание логарифма.
 
>>> math.log2(8) 3.0 >>> math.log10(1000) 3.0 >>> math.log(5) 1.6094379124341003 >>> math.log(4, 8) 0.6666666666666667
 
Вычисляет значение x в степени y.
 
Тригонометрические функции, их мы оставим без примера.
 
И напоследок пару констант.
 
Помимо перечисленных, модуль math содержит ещё много различных функций, за более подробной информацией можете обратиться на официальный сайт.
 
P.S.
 
Если вам интересна тема анализа данных, то мы рекомендуем ознакомиться с библиотекой Pandas. На нашем сайте вы можете найти вводные уроки по этой теме. Все уроки по библиотеке Pandas собраны в книге “Pandas. Работа с данными”. 
 
 >>
 
Источник
 
Читайте также:  Шаблон портфолио фотографа html