Python基础(三): 数值和布尔

一、数值

1. 表现形式

• 整数: int
  • 二进制: 0b + 二进制数(0, 1), 例如: 0b1010
  • 八进制: 0o + 八进制数(0-7), 例如: 0o21457
  • 十进制: 十进制数(0-9), 例如: 94832
  • 十六进制: 0x + 十六进制数(0-9, a-f), 例如: 0xa5b3
• 浮点数: float
  • 有整数部分和小数部分组成, 例如: 10.312
  • 可以使用科学计数法表示, 例如: 1.682e02 => 1.682 * 10^2
• 复数: complex
  • 由实部和虚部组成
  • a + bj, 可以由函数 complex(a, b) 表示
  • a和b都是浮点数
• 注意:
  • Python3的整形, 可以自动调整大小, 当做long类型使用, Python3中没有long类型, Python2中有long类型
  • 数值型分正负

2. 进制转换

• 进制概念: 进位的制度, x进制, 逢x进1
• 常用进制:
  • 二进制: 逢2进1
  • 八进制: 逢8进1
  • 十进制: 逢10进1
  • 十六进制: 逢16进1
• 进制转换
  • 二进制 -> 十进制: 0b1011 -> 1 * 2 ^ 3 + 0 * 2 ^ 2 + 1 * 2 ^1 + 1 * 2 ^ 0
  • 八进制 -> 十进制: 0o7562 -> 7 * 8 ^ 3 + 5 * 8 ^ 2 + 6 * 8 ^1 + 2 * 8 ^ 0
  • 十六进制 -> 十进制: 0xf5a -> 15 * 16 ^ 2 + 5 * 16 ^ 1 + 10 * 16 ^ 0
  • 十进制 -> x进制: 整除倒取余

  十进制 -> 二进制
  num = 18
  print(bin(num)), 打印: 0b10010
  
  十进制 -> 八进制
  num = 18
  print(oct(num)), 打印: 0o22
  
  十进制 -> 十六进制
  num = 18
  print(hex(num)), 打印: 0x12
  

  • 二进制 -> 八进制: 整合三位为一位, 不足三位, 前面补0

  num = 0b10 010
  10 -> 010 -> 2
  010 -> 2
  0b010 010 == 0o22
  

  • 八进制 -> 二进制: 一位分为三位

  num = 0o22
  2 -> 010
  2 -> 010
  0o22 == 0b010010
  

  • 二进制 -> 十六进制: 整合四位为一位, 不足四位, 前面补0

  num = 0b101 1010
  101 -> 0101 -> 5
  1010 -> 10
  0b01011010 == 0x5a
  

  • 十六进制 -> 二进制: 一位分为四位

  num = 0x5a
  5 -> 0101
  a -> 1010
  0o22 == 0b0101 1010 -> 0b1011010
  

3. 常用操作

• 适用于几乎所有Python运算符
  • 整数和浮点数进行运算, 结果是浮点数
  • 条件判断时, 非零即真
• 数学函数
  • Python中拥有内置函数, 即: 可以直接调用的函数

  abs(x): 绝对值函数, 获取数值的绝对值
  max(x, y, ...): 最大值函数, 获取多个数值中的最大值
  min(x, y, ...): 最小值函数, 获取多个数值中的最小值
  round(x, n): 四舍五入函数, n为小数点后位数
  num = round(3.57)
  print(num), 打印: 4
  
  // 保留一位小数
  num1 = round(3.57, 1)
  print(num1), 打印: 3.6
  pow(x, y): x的y次幂
  

  • 非内置函数使用前注意:
    • 导入对应模块: 例如: import math
    • 使用函数时: 模块名.函数名(参数), 例如: math.fabs(-10)

  math标准库, 使用时需要使用import导入
  import math
  
  调用math标准库中的函数时, 需要使用 库名.函数名(参数) 的形式
  ceil(num): 向上取整函数
  print(math.ceil(3.5))        // 打印: 4
  
  floor(num): 向下取整函数
  print(math.ceil(3.5))        // 打印: 3
  
  sqrt(num): 开平方函数
  print(math.sqrt(4))          // 打印: 2
  
  log(x, base): 求对数函数
  print(math.log(10000, 10))   // 打印: 4
  
  

• 随机函数
  • 获取随机数的函数, 需要使用 random 标准库

  # 使用random函数, 需要先导入 random 标准库
  import random
  
  # random(): 获取 [0, 1) 范围内的小数
  random.random()
  
  # choice(seq): 从一个序列中, 随机挑选一个数值
  list = [1, 3, 5, 6, 7, 8]
  random.choice(list)
  
  # uniform(x, y): 获取 [x, y] 范围内的随机小数
  random.uniform(1, 3)
  
  # randint(x, y): 获取[x, y] 范围内的随机整数
  random.randint(3, 10)
  
  # randrange(start, stop=None, step=1): 给定区间内的一随机整数, [start, stop)
  randrange(1, 20)     # 获取 [1, 20) 范围内的随机整数
  randrange(1, 20, 5)  # 获取 [1, 20) 范围内, 步长为5的随机整数, 即范围: 1, 6, 11, 16
  

• 三角函数
  • 使用三角函数, 需要导入 math 标准库

  import math
  
  # sin(x): 正弦, x是一个弧度, 即 角度 / 180 * π, 以下函数的x意思相同
  math.six(math.pi / 4)   # pi是math库中的数学常量, π
  
  # cos(x): 余弦
  # tan(x): 正切
  # asin(x): 反正弦
  # acos(x): 反余弦
  # atan(x): 反正切
  # degrees(x): 弧度 -> 角度
  # radians(x): 角度 -> 弧度
  

• 数学常量
  • 数学中的常量, 比如 π, 一个固定的值
  • 注意: 由于Python中只有变量, 没有常量, 所以我们使用常量时, 就默认这个值不会变

二、布尔bool

1. bool

• bool类型的值只有两个: True 和 False

2. bool是int类型的子类

• Python中有一个函数issubclass(x, y), 用来判断x是否是y的子类, 返回值是bool类型

result = issubclass(bool, int)
打印: True, 即bool使int的子类, 拥有int特性

3. 应用场景

• 当做int类型进行运算

num1 = True + 2
print(num1)      打印: 3, 所以True参与运算时, 会被当做整数 1

num2 = False + 2
print(num2)      打印: 2, 所以False参与运算时, 会被当做整数 0

• 比较表达式的运算结果

  • 一个比较表达式, 其结果是一个bool类型, 即真或者假, 也就是相等或不相等

• 可以用于 if判断条件 和 while循环条件