python 标准库中提供了专门用于数学运算的 math 模块,常用的计算主要有两部分,一部分是简单的基本运算(如加减乘除等),另一部分是借助 math 和 cmath 等模块的数学函数进行相对复杂的计算,其中 math 针对浮点数等的数学计算,cmath 是针对复数的数据计算模块。
基本运算
python 基本运算主要包括加法、减法、乘法、除法、取余、幂运算等等,它们共同的特点是通过 python 语法中提供的运算符即可操作,无需其他模块。
加法
通过 +
运算符进行加法,符号两边必须都是数值类型。
>>> 1 + 2
3
减法
通过 -
运算符进行减法,符号两边必须都是数值类型。
>>> 10 - 6
4
乘法
通过 *
运算符进行乘法,符号两边必须都是数值类型。
>>> 5 * 7
35
除法
通过 /
运算符进行除法,符号两边必须都是数值类型。
>>> 72 / 8
9.0
取余
通过 %
运算符进行取模,符号两边必须都是数值类型。
>>> 23 % 10
3
取整
通过 //
运算符进行取整操作,即商的整数部分,符号两边必须都是数值类型。
>>> 20 // 11
1
幂运算
通过双星号 **
运算符进行幂次运算操作,都是数值类型。
>>> 2 ** 12
4096
其他运算
其他运算包括按位与、按位或、按位异或、按位翻转、按位左移、按位右移等。
>>> 1 & 0 # 按位与
0
>>> 1 | 0 # 按位或
1
>>> 1 ^ 0 # 按位异或
1
>>> ~1 # 按位翻转 x -> -(x+1)
-2
>>> 2 << 4 # 按位左移
32
>>> 64 >> 4 # 按位右移
4
数学函数
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。
幂和对数函数
函数 | 说明 |
---|---|
exp(x) | 自然数 e 的 x 次幂 |
log(x) | 自然数 e 的 x 对数 |
log10(x) | 以 10 的基数的 x 的对数 |
log1p(x) | 以自然数 e 为底数,做 x+1 对数计算 |
log2(x) | 以 2 为底数,计算 x 的对数 |
pow(x, y) | x 的 y 幂次方计算,等同于 x ** y |
sqrt(x) | x 的平方根 |