Python Numbers: 數值計算不可或缺的數據類型

在Python編程中，數值計算是不可或缺的部分。Python提供了豐富的數值類型和庫，使得數值計算變得異常方便。在本文中，我們將學習Python中的數值類型、基本運算、數學函數和隨機數。

一、數值類型

Python中的數字類型可以分為三類：整數、浮點數和複數。

# 整數
a = 5
b = -3
c = 0

# 浮點數
d = 3.14
e = -1.23
f = 0.0

# 複數
g = 3+2j
h = -1-5j
i = 4j

Python數字類型具有以下特點：

• 整數沒有長度限制，可以是負數或正數。
• 浮點數表示有理數的近似值，使用小數點表示。
• 複數由實部和虛部組成，用j表示虛數部分。

二、基本運算

Python中的基本算術運算符包括加(+), 減(-), 乘(*), 除(/), 取余(%), 取整除(//)和冪(**)。

a = 10
b = 3

print(a + b)  # 13
print(a - b)  # 7
print(a * b)  # 30
print(a / b)  # 3.33333
print(a % b)  # 1
print(a // b)  # 3
print(a ** b)  # 1000

Python還支持增量賦值運算符:

a = 5
a += 3   # 等價於 a = a + 3
a -= 2   # 等價於 a = a - 2
a *= 2   # 等價於 a = a * 2
a /= 4   # 等價於 a = a / 4

三、數學函數

Python內置的math模塊提供了許多數學函數，如cos，sin，sqrt，log等函數。可以使用import語句導入math模塊。

import math

x = 2.5
y = math.sin(x)
z = math.sqrt(y)

print(z)  # 0.589442720823

除了使用math模塊，Python還提供了一些內置的數學函數，如abs，round和pow。

a = -3.4

print(abs(a))  # 3.4
print(round(a))  # -3
print(round(a, 1))  # -3.4
print(pow(a, 2))  # 11.56

四、隨機數

Python的random模塊可以生成各種隨機數，如整數、浮點數、隨機字元串等。

import random

print(random.randint(1, 100))  # 生成1~100之間的整數
print(random.random())  # 生成0~1之間的隨機浮點數
print(random.choice(['apple', 'banana', 'orange']))  # 從序列中隨機選擇一個元素
print(random.sample(range(100), 5))  # 從序列中隨機選擇5個元素
print(''.join(random.sample('abcdefgh', 4)))  # 生成4個不重複的隨機字元

使用隨機數可以模擬遊戲、數據的隨機化、密碼的生成等場景。

五、總結

在Python中，數字類型是非常基礎、重要的數據類型之一。我們學習了Python中的數值類型、基本運算、數學函數和隨機數等知識。隨著我們的學習深入，我們將會遇到更多有趣的數值計算場景。