python學習02：Python數值類型（整形、浮點型和複數）及其用法

實際開發中，咱們常常須要使用數字記錄遊戲中用戶的得分、遊戲中角色的生命值、傷害值等信息，Python 語言提供了數值類型用於保存這些數值。

須要注意的是，Python 中這些數值類型都是不可改變的，也就是說，若是咱們要修改數字類型變量的值，那麼其底層實現的過程是，先將新值存放到內存中，而後修改變量讓其指向新的內存地址，換句話說，Python 中修改數值類型變量的值，其實只是修改變量名所表示的內存空間。

數值類型只是一個泛泛的統稱，Python 中的數值類型主要包括整形、浮點型和複數類型。

Python整型

整形專門用來表示整數，即沒有小數部分的數。在 Python 中，整數包括正整數、0 和負整數。

和其餘強類型語言不一樣，它們會提供多種整形類型，開發者要根據數值的大小，分別用不一樣的整形類型存儲，以 C 語言爲例，根據數值的大小，開發者要合理選擇 short、int、long 整形類型存儲，大大增長了開發難度。

Python 則不一樣，它的整型支持存儲各類整數值，不管多大或者多小，Python 都能輕鬆處理（當所用數值超過計算機自身的計算功能時，Python 會自動轉用高精度計算）。

例如以下代碼：

 

#定義變量a，賦值爲56
a = 56
print(a)
#爲a賦值一個大整數
a = 9999999999999999999999
print(a)
#type()函數用於返回變量的類型
print(type (a))

對於沒有編程基礎的讀者， 一樣能夠在交互式解釋器中逐行「試驗」上面程序來觀看運行效果。因爲篇幅限制，本教程後面的程序再也不詳細列出在交互式解釋器中逐行「試驗」的過程。

上面程序中，將 9999999999999999999999 大整數賦值給變量 a，Python 也不會發生溢出等問題，程序運行同樣正常，這足以證實 Python 的強大。

使用 Python 3.x 運行上面程序，能夠看到以下輸出結果：

56
9999999999999999999999
<class 'int'>

從上面的輸出結果能夠看出，此時 a 依然是 int 類型。

但若是用 Python 2.x 運行上面程序，因爲輸入的數值比較大，Python 會自動在其後面加上字母 L（或小寫字母 l），以下輸出結果：

56
9999999999999999999999L
<type 'long'>

對比兩種輸出結果，不難發現：不論是 Python 3.x 仍是 Python 2.x，Python 徹底能夠正常處理很大的整數，只是 Python 2.x 底層會將大整數當成 long 類型處理，但開發者一般不須要理會這種細節。

除此以外，Python 的整型還支持 None 值（空值），例如以下代碼：

a = None
print(a) #什麼都不輸出

Python 的整型數值有 4 種表示形式：

1. 十進制形式：最普通的整數就是十進制形式的整數，在使用十進制表示整數值時，不能以 0（零）做爲十進制數的開頭（數值是 0 除外）。
2. 二進制形式：由 0 和 1 組成，以 0b 或 0B 開頭。例如，101 對應十進制數是 5；
3. 八進制形式：八進制整數由 0~7 組成，以 0o 或 0O 開頭（第一個字母是零，第二個字母是大寫或小寫的 O）。須要注意的是，在 Python 2.x 中，八進制數值還能夠直接以 0（零）開頭。
4. 十六進制形式：由 0~9 以及 A~F（或 a~f）組成，以 0x 或 0X 開頭，

下面代碼片斷使用了其餘進制形式的數：

#以0x或0X開頭的整型數值是十六進制形式的整數
hex_value1 = 0x13
hex_value2 = 0xaF
print("hexValue1 的值爲：",hex_value1)
print("hexValue2 的值爲：",hex_value2)
#以0b或0B開頭的整型數值是二進制形式的整數
bin_val = 0b111
print('bin_val的值爲：',bin_val)
bin_val = 0B101
print('bin_val的值爲：',bin_val)
#以0o或0O開頭的整型數值是八進制形式的整數
oct_val = 0o54
print('oct_val 的值爲：',oct_val)
oct_val = 0O17
print('oct_val 的值爲：',oct_val)

爲了提升數值（包括浮點型）的可讀性，Python 3.x 容許爲數值（包括浮點型）增長下畫線做爲分隔符。這些下畫線並不會影響數值自己。例如以下代碼：

# 在數值中使用下畫線
one_million = 1000000
print(one_million)
price = 234_234_234 #price 實際的值爲234234234
android = 1234_1234 #android 實際的值爲12341234

Python浮點型

浮點型數值用於保存帶小數點的數值，Python 的浮點數有兩種表示形式：

• 十進制形式：這種形式就是日常簡單的浮點數，例如 5.十二、512.0、0.512。浮點數必須包含一個小數點，不然會被當成整數類型處理。
• 科學計數形式：例如 5.12e2（即 5.12×10^2）、5.12E2（也是 5.12 ×10^2）。

必須指出的是，只有浮點型數值纔可使用科學計數形式表示。例如 51200 是一個整型值，但 512E2 則是浮點型值。

下面程序示範了上面介紹的關於浮點數的各個知識點：

af1 = 5.2345556
#輸出af1的值
print("af1的值爲：",af1)
af2 = 25.2345
print("af2的類型爲：",type(af2))
f1=5.12e2
print("f1的值爲：",f1)
f2 = 5e3
print("f2的值爲：",f2)
print("f2的類型爲：",type(f2))#看到類型爲float

經過第 8 行代碼能夠看出，雖然 5e3 的值是 5000，但它依然是浮點型值，而不是整型值，由於 Python 會自動將該數值變爲 5000.0。

注意，使用浮點數進行計算時，可能會出現小數位數不肯定的狀況，好比說，計算 0.1+0.2，原本應該獲得 0.3，但通過測試你會發現，Python解釋器的運行結果爲 0.30000000000000004。幾乎全部編程語言都存在這個問題，這與浮點數在底層的存儲方式有關係（後續章節會作詳細介紹）。

Python複數

Python 甚至能夠支持複數，複數的虛部用 j 或 J 來表示。

若是讀者對虛數虛部感到困惑，請直接跳過本節，大部分編程並不會用到複數這麼「高級」的數學知識。

若是須要在程序中對複數進行計算，可導入 Python 的 cmath 模塊（c 表明 complex），在該模塊下包含了各類支持複數運算的函數。

模塊就是一個 Python 程序，Python 正是經過模塊提升了自身的可擴展性的；Python 自己內置了大量模塊，此外還有大量第三方模塊，導入這些模塊便可直接使用這些程序中定義的函數。

下面程序示範了複數的用法：

ac1 = 3 + 0.2j
print (ac1)
print(type(ac1)) #輸出複數類型
ac2 = 4 - 0.1j
print(ac2)
#複數運行
print(ac1 + ac2) #輸出(7+0.1j)
#導入cmath 模塊
import cmath
#sqrt()是cmath 模塊下的商數，用於計算平方根
ac3 = cmath.sqrt(-1)
print (ac3) #輸出1j