1、 算术表达式
在Pyhton语言中,数学算式中的小数或整数称为数值,数学算式称为算术表达式。算式中的数值称为操作数,算式中的运算符号称为运算符。
2、 算术运算符
下面的表格对算术表达式使用到的运算符和数学算式中的运算符号进行了比较,这样就可以借助数学算式的运算符号来理解算术表达式的运算符。
取模运算符“%”用于取模运算,取模运算和数学中的取余运算是一样的,运算结果返回两个数值相除后的余数。
基本算术运算
Python支持所有基本的算术运算符,包括加减乘除、取模和幂等运算。下面的表格列出了常见的算术运算符及其用法:
运算符 描述 示例
+ 加法 2 + 3 = 5
- 减法 5 - 3 = 2
* 乘法 2 * 3 = 6
/ 除法 6 / 3 = 2.0
% 取模 5 % 2 = 1
** 幂运算 2 ** 3 = 8
// 地板除法(向下取整) 7 // 3 = 2,-7 // 3 = -3
除法运算的结果可能是浮点数或整数,如果希望得到整数结果,可以使用地板除法运算符//。
比较运算
Python中常见的比较运算符包括等于、不等于、大于、小于、大于等于和小于等于。下面的表格列出了常见的比较运算符及其用法:
运算符 描述 示例
== 等于 2 == 3 False
!= 不等于 2 != 3 True
> 大于 2 > 3 False
< 小于 2 < 3 True
>= 大于等于 2 >= 3 False
<= 小于等于 2 <= 3 True
比较运算的结果是布尔值True或False。
逻辑运算
Python中常见的逻辑运算符包括与、或和非运算。下面的表格列出了常见的逻辑运算符及其用法:
运算符 描述 示例
and 与运算 True and False False
or 或运算 True or False True
not 非运算(取反) not True False
逻辑运算的结果也是布尔值True或False。
数学函数
Python还提供了许多数学函数,包括三角函数、指数函数、对数函数、常数等。这些函数可以在Python的标准库(math库)中找到。使用这些函数需要先导入math库,然后调用相应的函数。下面是一些常用的数学函数:
abs(x)
返回x的绝对值,x可以是整数、浮点数或复数。
pow(x, y)
返回x的y次幂,也可以用x**y表示。
round(x[, n])
返回浮点数x的四舍五入值,n表示保留小数位数,默认为0。
math.ceil(x)
返回大于或等于x的最小整数。
math.floor(x)
返回小于或等于x的最大整数。
math.sqrt(x)
返回x的平方根。
math.exp(x)
返回e的x次幂。
math.log(x[, base])
返回x的对数,默认以e为底,base可指定底数。
math.sin(x)
返回x的正弦值,x以弧度为单位。
math.cos(x)
返回x的余弦值,x以弧度为单位。
math.tan(x)
返回x的正切值,x以弧度为单位。
math.asin(x)
返回x的反正弦值,返回值以弧度为单位。
math.acos(x)
返回x的反余弦值,返回值以弧度为单位。
math.atan(x)
返回x的反正切值,返回值以弧度为单位。
示例
下面是一些使用Python进行数学运算的示例:
importmath
x=2.5
y=3
#基本算术运算
print(x+y)#5.5
print(x-y)#-0.5
print(x*y)#7.5
print(x/y)#0.8333333333333334
print(x%y)#2.5
print(x**y)#15.625
print(x//y)#0
#比较运算
print(x==y)#False
print(x!=y)#True
print(x>y)#False
print(x< y) # True
print(x >=y)#False
print(x<= y) # True
# 逻辑运算
print(x >0andy< 5) # True
print(x < 0 or y >5)#False
print(not(x>0andy< 5)) # False
# 数学函数
print(abs(-3)) # 3
print(pow(2, 3)) # 8
print(round(3.14159)) # 3
print(round(3.14159, 2)) # 3.14
print(math.ceil(2.1)) # 3
print(math.floor(2.9)) # 2
print(math.sqrt(9)) # 3.0
print(math.exp(2)) # 7.38905609893065
print(math.log(10)) # 2.302585092994046
print(math.sin(math.pi/2)) # 1.0
print(math.cos(math.pi)) # -1.0
print(math.tan(0))
总结
以上本文介绍了Python中的基本数学运算和数学函数,以及如何使用它们进行数学计算和处理。了解这些基础知识可以使你在Python中更加灵活和高效地进行数学计算和处理。同时,也可以为你深入学习Python中更高级的数学处理和科学计算库奠定基础。在进行数学运算时,应该特别注意数据类型和精度,避免出现计算错误。另外,由于Python中的浮点数精度问题,对于精度要求较高的计算,可以使用专门的科学计算库,例如NumPy、SciPy等,它们提供了更加精确和高效的数学计算功能。