Python數字類型：數字處理和計算的基礎

Python是一門現代化的編程語言，其在數據處理和計算方面表現出色。這篇文章主要介紹Python數字類型，包括整型、浮點型、複數型、布爾型等，以及數字類型的運算和格式化輸出。希望能夠幫助讀者更好地理解和應用Python中的數字類型。

一、整型

整型是Python中最基本的數字類型之一。整型可以表示正數、負數和零，並且支持常見的算術運算，包括加、減、乘、除和取余等。

a = 5 # 整型
b = -3 # 整型
c = 0 # 整型
print(a + b) # 輸出2
print(a // b) # 輸出-2
print(a * b) # 輸出-15
print(a % b) # 輸出2

同時，Python中的整型還支持位運算，包括左移、右移、按位與、按位或等。

a = 60 # 二進制：0011 1100
b = 13 # 二進制：0000 1101
print(a & b) # 輸出12，二進制：0000 1100
print(a | b) # 輸出61，二進制：0011 1101
print(a <> 2) # 輸出15， 二進制：0000 1111

在Python中，在進行大數計算時，整型的大小是不受限制的，可以支持任意大小的整數。

二、浮點型

浮點型是Python中表示小數的數字類型之一。Python中的浮點數採用IEEE 754標準表示，可以表示大部分實數。在Python中，浮點數默認為雙精度數，佔用8個位元組。

a = 3.1415926 # 浮點型
b = -1.23e-4 # 科學計數法
print(a + b) # 輸出3.1414696
print(a * b) # 輸出-0.00038645321996
print(round(a / b, 3)) # 輸出-25498.888，結果取小數點後3位

對於浮點數，是不存在完全精確的表示方式的，這是因為計算機處理實數需要轉化為二進制進行處理，但是絕大部分實數在二進制下是無限循環小數。所以，在進行比較時需要注意精度問題。

a = 1.1 + 2.2
b = 3.3
print(a) # 輸出3.3000000000000003
print(a == b) # 輸出False
print(abs(a - b) < 1e-9) # 輸出True

三、複數型

Python中還支持複數型，表現形式為real + imag * j，其中real表示實部，imag表示虛部，j表示複數單位。

a = 3 + 2j # 複數型
b = 4 - 5j # 複數型
print(a + b) # 輸出(7-3j)
print(a * b) # 輸出(22-7j)
print(a.conjugate()) # 輸出(3-2j)，返回共軛複數

四、布爾型

布爾型是Python中的一種特殊的數字類型，只有True和False兩個取值。在Python中，0、空字符串、空列表等被視為False，其他的值被視為True。

a = True # 布爾型
b = False # 布爾型
print(a and b) # 輸出False
print(a or b) # 輸出True
print(int(a)) # 輸出1，True轉換為1

五、數字類型的運算

Python中的數字類型可以進行各種運算，包括算術運算、比較運算、邏輯運算、位運算等。在進行運算時，需要注意運算符的優先級。

a = 5 # 整型
b = 2.5 # 浮點型
c = 3 + 2j # 複數型
print(a + b) # 輸出7.5
print(b * c) # 輸出(7.5+5j)
print(b > a) # 輸出False
print(not c) # 輸出False，非0為True

六、數字類型的格式化輸出

在Python中，數字類型可以進行格式化輸出，以便更好地展示和閱讀。常用的格式化輸出方式有兩種，一種是使用%運算符，另一種是使用format函數。

使用%運算符的方式如下：

a = 3.1415926
b = 123456
print("浮點型：%f，整型：%d" % (a, b))

使用format函數的方式如下：

a = 3.1415926
b = 123456
print("浮點型：{:.2f}，整型：{:d}".format(a, b))

以上兩種方式均可以進行數字類型的格式化輸出，並且可以根據需要設定小數點位置、對齊方式等參數。

七、總結

Python中的數字類型是編程常用的基礎類型之一，能夠支持基本運算和高級運算。在日常開發中，需要靈活使用Python的數字類型，才能更好地完成數據處理、計算和分析。