Python中的整數類型int類總覽

本文將從多個方面，對Python中的整數類型int類進行全面介紹和闡述。

一、數據類型及基本操作

在Python中，整數類型的數據類型為int。在Python3.x中，整數類型的範圍不再受限於32位，而是可以表示任意大的整數。Python中的整數類型支持基本的四則運算以及位運算。Python中的整除符號為 //，取模符號為 %。

示例：

a = 5
b = 2
c = a + b       # 加法
d = a - b       # 減法
e = a * b       # 乘法
f = a / b       # 除法
g = a // b      # 整除
h = a % b       # 取模
print(c, d, e, f, g, h)

輸出結果為：

7 3 10 2.5 2 1

二、進制轉換

Python支持二進制、八進制和十六進制的表示方式，可以通過函數將十進制轉換成其它進制的數值。

1、十進制轉二進制、八進制、十六進制

使用Python內置函數bin()、oct()和hex()，可以將十進制轉換為二進制、八進制和十六進制。

示例：

num = 58
print(bin(num))     # 十進制轉二進制
print(oct(num))     # 十進制轉八進制
print(hex(num))     # 十進制轉十六進制

輸出結果為：

0b111010
0o72
0x3a

2、二進制、八進制、十六進制轉十進制

可以使用Python內置函數int()和指定進制數，將二進制、八進制和十六進制轉換為十進制。

示例：

bin_num = '111010'
oct_num = '72'
hex_num = '3a'
print(int(bin_num, 2))       # 二進制轉十進制
print(int(oct_num, 8))       # 八進制轉十進制
print(int(hex_num, 16))      # 十六進制轉十進制

輸出結果為：

58
58
58

三、數字的運算與轉換

1、向上取整

使用Python內置函數math.ceil()可以將數字向上取整。

示例：

import math
a = 3.14
b = 5.8
c = -1.2
print(math.ceil(a))     # 4
print(math.ceil(b))     # 6
print(math.ceil(c))     # -1

2、數字的轉換

使用Python內置函數int()、float()、str()、bool()等，可以將數字和字符串類型相互轉換。

示例：

a = 10
b = 3.14
c = True
d = '18'
e = '3.1415'
f = 'False'
print(float(a))         # 整型轉浮點型
print(int(b))           # 浮點型轉整型
print(str(c))           # 布爾型轉字符串
print(int(d))           # 字符串轉整型
print(float(e))         # 字符串轉浮點型
print(bool(f))          # 字符串轉布爾型

四、隨機數及生成隨機數列表

Python中可以使用標準庫random中的函數來生成隨機數，並且它支持生成隨機數列表。

1、隨機數生成

使用Python內置函數random.random()可以生成一個[0.0, 1.0)之間的隨機浮點數，random.randint(a, b)可以生成[a, b]之間的隨機整數。

示例：

import random
a = random.random()
b = random.randint(1, 100)
print(a)
print(b)

2、隨機數列表生成

使用Python內置函數random.sample()可以在一個序列中生成固定數量的隨機數，也就是生成一個隨機數列表。

示例：

import random
num_list = [1,2,3,4,5,6,7,8,9]
random_list = random.sample(num_list, 5)    # 從num_list中生成5個不重複的隨機數
print(random_list)

五、進位計算

除了常規的加減乘除，Python中也支持一些比較特殊的進位計算操作。

1、複合賦值操作

Python中的運算符可以和=（賦值操作符）組合使用，這種組合方式稱為複合賦值操作。

示例：

a = 1
a += 2          # 等價於 a = a + 2
a *= 3          # 等價於 a = a * 3
print(a)

輸出結果為：

9

2、邏輯進位

在Python中，a // b可以得到a的整除結果，a % b可以得到a除以b的餘數（模數），那麼(a // b) * b + (a % b)就等價於a。

示例：

a = 15
b = 4
print(a // b)       # 3
print(a % b)        # 3
print((a // b) * b + (a % b))      # 15

3、位運算

Python中支持位運算，包括按位與（&）、按位或（|）、按位異或（^）、按位取反（~）等。

示例：

a = 0b1011
b = 0b0101
print(bin(a & b))       # 按位與
print(bin(a | b))       # 按位或
print(bin(a ^ b))       # 按位異或
print(bin(~a))          # 按位取反，負數補碼錶示

六、END

通過本文的介紹，我們詳細了解了Python中的整數類型int類及其基本操作、進制轉換、數字的運算與轉換、隨機數及生成隨機數列表、進位計算和位運算等功能。在實際開發中，靈活運用這些功能，可以讓我們更加高效、便捷地處理數字運算。