Python從菜鳥到高手（5）：數字

1 基礎知識

  Python語言與其餘編程語言同樣，也支持四則運算（加、減、乘、除），以及圓括號運算符。在Python語言中，數字分爲整數和浮點數。整數就是無小數部分的數，浮點數就是有小數部分的數。例如，下面的代碼是標準的四則運算表達式。

2 + 44 * 5 + 205.3 / 7(30 + 2) * 12

  若是要計算兩個數的除法，無論分子和分母是整數仍是浮點數，使用除法運算符（/）的計算結果都是浮點數。例如1/2的計算結果是0.5，2/2的計算結果是1.0。要想讓Python解釋器執行整除操做，可使用整除運算符，也就是兩個斜槓（//）。使用整除運算符後，1 // 2的計算結果是0，2 // 2的結果是1。

  整除運算符不只能對整數執行整除操做，也能對浮點數執行整除操做，在執行整除操做時，分子分母只要有一個是浮點數，那麼計算結果就是浮點數。例如，1.0 // 2的計算結果是0.0，2.0 // 2的結果是1.0。

  除了四則運算符外，Python還提供了兩個特殊的運算符：%（取餘運算符）和**（冪運算符）。取餘運算符用於對整數和浮點數執行取餘操做。例如，5 % 2的計算結果是1，而5.0 % 2的計算結果是1.0。從這一點能夠看出，%和//相似，只要分子分母有一個是浮點數，計算結果就是浮點數。

  冪運算符用於計算一個數值的冪次方。例如，2 ** 3的計算結果是8，3.2 ** 2的計算結果是10.24。

  到如今爲止，一共介紹了8個運算符，它們是圓括號（(…)）加（+）、減（-）、乘（*）、除（/）、整除（//）、取餘（%）和冪運算符（**）。其中減號（-）也能夠用於負號（一元運算符），因此如今涉及到9個運算符。既然涉及到這麼多運算符，那麼就有一個優先級的問題，也就是說，同一個表達式中包含有多個不一樣的運算符，須要先計算優先級高的運算符，若是優先級相同個，那麼就按從左向右的順序執行。

  這9個運算符的優先級順序以下圖所示。越靠前優先級越高，同一行的運算符的優先級相同。

  下面的代碼演示了Python語言中運算符的使用方法，在編寫Python代碼時，應該注意運算符的優先級問題。

print(2 + 4)                        #  運算結果：6print(126 - 654)                    #  運算結果：-528print(6 + 20 * 4)                   #  運算結果：86print((20 + 54) * 30)               #  運算結果：2220print(1/2)                          #  運算結果：0.5print(1//2)                     #  運算結果：0print(3/2)                          #  運算結果：1.5print(3//2)                     #  運算結果：1print(4**3)                     #  運算結果：64print(3 + 5 * -3 ** 4 - (-5)**2)    #  運算結果：-427#  用變量操做數值x = 30
y = 50
k = 10.2print(x + y * k)                    #  運算結果：540.0

2 大整數

  對於有符號32位整數來講，可表示的最大值是2147483647（2^31 -1），可表示的最小值是-2147483648（-2^31），若是超過這個範圍，有符號32位整數就會溢出。不過在Python語言中，能夠處理很是大的整數，並不受位數限制。例如，下面表達式的輸出結果就超出了32位整數的範圍。

print(2 ** 35)      # 輸出2的35次冪，輸出結果是34359738368

  讓咱們再換個更大的數，看看會不會溢出。

print(2**630  * 100000)     # 2的630次冪再乘10萬

  上面這行代碼的輸出結果以下：

445550841564667501820426914619169074696604346410992180720624269326101090547722401025968047980212050759633038044296328838934443820446820117016861457004122479321483854917994624031530682836582400000

  很顯然，Python語言仍然能夠正確處理2**630 * 100000的計算結果。所以，在Python語言中使用數字不須要擔憂溢出，由於Python語言能夠處理很是大的數字，這也是爲何不少人使用Python語言進行科學計算和數據分析的主要緣由之一。

3. 二進制、八進制和十六進制

  Python語言能夠表示二進制、八進制和十六進制數。表示這3個進制的數，必須以0開頭，而後分別跟着表示不一樣進制的字母。表示二進制的字母是b，表示八進制的字母是o（這是英文字母中小寫的o，不要和數字0搞混了），表示十六進制的字母是x。所以，二進制數的正確寫法是0b110011，八進制數的正確寫法是0o56432，十六進制數的正確寫法是0xF765A。

  除了這3種進制外，前面章節一直使用的是十進制。所以，Python語言一共能夠表示4種進制：二進制、八進制、十進制和十六進制。Python語言提供了一些函數用於在這4種進制數之間進行轉換。

  若是是從其餘進制轉換到十進制，須要使用int函數，該函數有兩個參數，含義以下：

• 第1個參數：字符串類型，表示待轉換的二進制、八進制或十六進制數。參數值只須要指定帶轉換的數便可，不須要使用前綴，如二進制直接指定11011，不須要指定0b11011。

• 第2個參數：數值類型，表示第1個參數值的進制，例如，若是要將二進制轉換爲十進制，第2個參數值就是2。

  int函數返回一個數值類型，表示轉換後的十進制數。

  下面的代碼將二進制數110011轉換爲十進制數，並輸出返回結果。

print(int("110011",2))    // 輸出結果：51

  若是要從十進制轉換到其餘進制，須要分別使用bin、oct和hex函數。bin函數用於將十進制數轉換爲二進制數；oct函數用於將十進制數轉換爲八進制數，hex函數用於將十進制數轉換十六進制數。這3個函數都接收一個參數，就是待轉換的十進制數。不過要注意，這3個函數的參數值也能夠是二進制數、八進制數和十六進制數，也就是說，這3個函數能夠在二進制、八進制、十進制和十六進制之間互轉。廈門叉車出租公司電話多少

  下面的代碼將十進制數54321轉換爲十六進制數，並輸出轉換結果。

print(hex(54321))       # 輸出結果：0xd431

下面的代碼演示了Python語言中二進制、八進制、十進制和十六進制數之間的轉換。

print(0b110011)             # 輸出二進制數print(0o123)                    # 輸出八進制數print(0xF15)                    # 輸出十六進制數print(bin(12))                  # 十進制轉二進制，輸出結果：0b1100print(int("10110",2))           # 二進制轉十進制，輸出結果：22print(int("0xF35AE",16))        # 十六進制轉十進制，輸出結果：996782print(hex(54321))               # 十進制轉十六進制，輸出結果：0xd431print(bin(0xF012E))         # 十六進制轉二進制，輸出結果：0b11110000000100101110print(hex(0b1101101))           # 二進制轉十六進制，輸出結果：0x6dprint(oct(1234))                # 十進制轉八進制，輸出結果：0o2322print(int("76532", 8))          # 八進制轉十進制，輸出結果：32090

程序運行結果以下圖所示。

 

 

4 數字的格式化輸出

  在輸出數字時，有時須要對其進行格式化。例如，在輸出12.34時，只但願保留小數點後1位數字，也就是12.3，或整數位按6位輸出，不足前面補0，也就是000012.34。Python語言中提供了format函數用於對數字進行格式化。format函數有兩個參數，含義以下：

• 第1個參數：要格式化的數字。

• 第2個參數：格式字符串。

  format函數的返回值就是數字格式化後的字符串。

  下面的代碼演示了format函數在格式化數字方面的應用。

x = 1234.56789# 小數點後保留兩位數，輸出結果：'1234.57'print(format(x, '0.2f'))      
# 數字在12個字符長度的區域內右對齊，並保留小數點後1位數字，# 輸出結果：'      1234.6'      print(format(x, '>12.1f'))          
# 數字在12個字符長度的區域內左對齊，並保留小數點後3位數字，緊接着輸出20，# 輸出結果：'1234.568     20'print(format(x, '<12.3f'), 20)# 數字在12個字符長度的區域內右對齊，並保留小數點後1位數字，數字前面補0，# 輸出結果：'0000001234.6'print(format(x, '0>12.1f'))# 數字在12個字符長度的區域內左對齊，並保留小數點後1位數字，數字後面補0，# 輸出結果：'1234.6000000'print(format(x, '0<12.1f'))# 數字在12個字符長度的區域內中心對齊，並保留小數點後2位數字，緊接着輸出3，# 輸出結果：'   1234.57   3'print(format(x, '^12.2f'),3)# 每千位用逗號（,）分隔，輸出結果：1,234.56789print(format(x, ','))# 每千位用逗號（,）分隔，並保留小數點後2位數字，輸出結果：1,234.57print(format(x, ',.2f'))# 用科學計數法形式輸出數字，輸出結果：1.234568e+03print(format(x, 'e'))# 用科學計數法形式輸出數字，尾數保留小數點後2位數字，輸出結果：1.23E+03print(format(x, '0.2E'))

程序運行結果以下圖所示。