005 - 数字

# 四种不同的数值类型

```mindmap
# Numbers（数字）
## 整型
### int（有符号整型）
#### 100
#### 0
#### -100
### long（长整型）
#### 也可以代表八进制和十六进制
## float（浮点型）
### 0.01
## complex（复数）

```

|数字类型|说明|实例|
|----|----|----|
|整型|是正或负整数，不带小数点|10，-10，0|
|长整型|无限大小的整数，整数最后是一个大写或小写的L|51924361L|
|浮点型|由整数部分与小数部分组成|0.1，-0.1|
|复数|复数由实数部分和虚数部分构成|4.53e-7j|

> 长整型也可以使用小写"l"，但是还是建议使用大写"L"，避免与数字"1"混淆。Python使用"L"来显示长整型

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# 类型转换

|函数|说明|
|----|----|
|`int(x [,base ]) `        |将x转换为一个整数  |
|`long(x [,base ]) `       |将x转换为一个长整数  |
|`float(x )`               |将x转换到一个浮点数  |
|`complex(real [,imag ])`  |创建一个复数  |
|`str(x )   `              |将对象 x 转换为字符串  |
|`repr(x )                `|将对象 x 转换为表达式字符串  |
|`eval(str )              `|用来计算在字符串中的有效Python表达式,并返回一个对象  |
|`tuple(s )               `|将序列 s 转换为一个元组  |
|`list(s )                `|将序列 s 转换为一个列表  |
|`chr(x )                 `|将一个整数转换为一个字符  |
|`unichr(x )              `|将一个整数转换为Unicode字符  |
|`ord(x )                 `|将一个字符转换为它的整数值  |
|`hex(x )                 `|将一个整数转换为一个十六进制字符串  |
|`oct(x )                 `|将一个整数转换为一个八进制字符串  |

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# math 模块、cmath 模块

Python 中数学运算常用的函数基本都在 math 模块、cmath 模块中。

Python math 模块提供了许多对浮点数的数学运算函数。

Python cmath 模块包含了一些用于复数运算的函数。

cmath 模块的函数跟 math 模块函数基本一致，区别是 cmath 模块运算的是复数，math 模块运算的是数学运算。

要使用 math 或 cmath 函数必须先导入：

`import math`

查看 math 查看包中的内容:

import math
	dir(math)
	['__doc__', '__file__', '__loader__', '__name__', '__package__', '__spec__', 'acos', 'acosh', 'asin', 'asinh', 'atan', 'atan2', 'atanh', 'ceil', 'copysign', 'cos', 'cosh', 'degrees', 'e', 'erf', 'erfc', 'exp', 'expm1', 'fabs', 'factorial', 'floor', 'fmod', 'frexp', 'fsum', 'gamma', 'gcd', 'hypot', 'inf', 'isclose', 'isfinite', 'isinf', 'isnan', 'ldexp', 'lgamma', 'log', 'log10', 'log1p', 'log2', 'modf', 'nan', 'pi', 'pow', 'radians', 'sin', 'sinh', 'sqrt', 'tan', 'tanh', 'tau', 'trunc']

下文会介绍各个函数的具体应用。

查看 cmath 查看包中的内容

import cmath
	dir(cmath)
	['__doc__', '__file__', '__loader__', '__name__', '__package__', '__spec__', 'acos', 'acosh', 'asin', 'asinh', 'atan', 'atanh', 'cos', 'cosh', 'e', 'exp', 'inf', 'infj', 'isclose', 'isfinite', 'isinf', 'isnan', 'log', 'log10', 'nan', 'nanj', 'phase', 'pi', 'polar', 'rect', 'sin', 'sinh', 'sqrt', 'tan', 'tanh', 'tau']

实例

import cmath
	print(cmath.sqrt(-1))
	>>>1j
	print(cmath.sqrt(9))
	>>>(3+0j)
	print(cmath.sin(1))
	>>>(0.8414709848078965+0j)
	print(cmath.log10(100))
	>>>(2+0j)

# 数学函数
|函数|返回值 ( 描述 )|
|----|----|
|`abs(x)`|返回数字的绝对值，如abs(-10) 返回 10|
|`ceil(x)`|返回数字的上入整数，如math.ceil(4.1) 返回 5|
|`cmp(x, y)`|如果 x < y 返回 -1, 如果 x == y 返回 0, 如果 x > y 返回 1|
|`exp(x)`|返回e的x次幂(ex),如math.exp(1) 返回2.718281828459045|
|`fabs(x)`|返回数字的绝对值，如math.fabs(-10) 返回10.0|
|`floor(x)`|返回数字的下舍整数，如math.floor(4.9)返回 4|
|`log(x)`|如math.log(math.e)返回1.0,math.log(100,10)返回2.0|
|`log10(x)`|返回以10为基数的x的对数，如math.log10(100)返回 2.0|
|`max(x1, x2,...)`|返回给定参数的最大值，参数可以为序列|
|`min(x1, x2,...)`|返回给定参数的最小值，参数可以为序列
|`modf(x)`|返回x的整数部分与小数部分，两部分的数值符号与x相同，整数部分以浮点型表示|
|`pow(x, y)`|`x**y` 运算后的值|
|`round(x [,n])`|返回浮点数x的四舍五入值，如给出n值，则代表舍入到小数点后的位数|
|`sqrt(x)`|返回数字x的平方根|

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# 随机数函数

随机数可以用于数学，游戏，安全等领域中，还经常被嵌入到算法中，用以提高算法效率，并提高程序的安全性。

Python包含以下常用随机数函数：

|函数|描述|
|----|----|
|`choice(seq)`|从序列的元素中随机挑选一个元素，比如random.choice(range(10))，从0到9中随机挑选一个整数|
|`randrange ([start,] stop [,step])`|从指定范围内，按指定基数递增的集合中获取一个随机数，基数默认值为 1|
|`random()`|随机生成下一个实数，它在[0,1)范围内|
|`seed([x])`|改变随机数生成器的种子seed。如果你不了解其原理，你不必特别去设定seed，Python会帮你选择seed|
|`shuffle(lst)`|将序列的所有元素随机排序|
|`uniform(x, y)`|随机生成下一个实数，它在[x,y]范围内|

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# 三角函数

Python包括以下三角函数：

|函数|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|
|`atan2(y, x)`|返回给定的 X 及 Y 坐标值的反正切值|
|`cos(x)`|返回x的弧度的余弦值|
|`hypot(x, y)`|返回欧几里德范数 sqrt(x*x + y*y)|
|`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,如degrees(math.pi/2) ， 返回90.0|
|`radians(x)`|将角度转换为弧度|

# 数学常量
|常量|描述|
|----|----|
|pi|数学常量 pi（圆周率，一般以π来表示）|
|e|数学常量 e，e即自然常数（自然常数）|