从零开始的Python世界生活——内置模块(Math)
Python的math
模块提供了丰富的数学函数和常数,支持基本的数学运算、三角函数、对数、指数等,适用于科学计算和工程应用。
数学常量:
注意math
模块的常量是以双精度浮点数存储的,所以通常只有15到17位有效数字的精度,如果需要更高的精度推荐使用 decimal
模块或 mpmath
库
π(圆周率)
import math print(math.pi) #运行结果:3.141592653589793
τ(2π)
一些数学家提倡使用τ代替π,认为τ更直观,特别是在涉及圆的角度和周期性问题时
import math print(math.tau) #运行结果:6.283185307179586
e(欧拉数)
import math print(math.e) #运行结果:2.718281828459045
infinity(无穷大)
import math print(math.inf) #运行结果:inf
Not a Number(不是一个数字)
未定义或不可表示的值,如0除以0的结果,负数的平方根(在实数范围内),可以在数据分析和科学计算中用来标记缺失或无效的数据点
import math print(math.nan) #运行结果:nan
数学函数:
1. 基本数学函数:
math.fsum(iterable)
返回可迭代对象的浮点数和,相比sum(iterable)
具有更高的精度。
import math iterable=[0.1,0.2,0.3] print(math.fsum(iterable)) #运行结果:0.6
2. 幂和对数
幂函数
math.pow(x, y)
:返回x**y。math.exp(x)
:返回 e**x。
对数函数
math.log(x[, base])
:返回 logbase(x),如果未指定基数,则返回自然对数。math.log10(x)
:返回以 10 为底的对数。math.log2(x)
:返回以 2 为底的对数。
3. 三角函数
基本三角函数
math.sin(x)
:返回 sin(x)。math.cos(x)
:返回 cos(x)。math.tan(x)
:返回 tan(x)。
反三角函数
math.asin(x)
:返回 arcsin(x)。math.acos(x)
:返回 arccos(x)。math.atan(x)
:返回 arctan(x)。math.atan2(y, x)
:返回 arctan(y/x)。
4. 超越函数
双曲函数
math.sinh(x)
:返回双曲正弦。math.cosh(x)
:返回双曲余弦。math.tanh(x)
:返回双曲正切。
反双曲函数
math.asinh(x)
:返回反双曲正弦。math.acosh(x)
:返回反双曲余弦。math.atanh(x)
:返回反双曲正切。
5. 其他函数
阶乘
math.factorial(x)
:返回x的阶乘
import math x = 3 print(math.factorial(x))# 运行结果 :6
取整和舍入
math.ceil(x)
:返回大于或等于 x 的最小整数。
math.floor(x)
:返回小于或等于 x 的最大整数。
math.trunc(x)
:返回 x 的整数部分。
import math x = 1.5 print(math.ceil(x))#运行结果:2 print(math.floor(x))#运行结果:1 print(math.trunc(x))#运行结果:1
平方根和绝对值
math.sqrt(x)
:返回 x 的平方根。
math.isqrt(x)
:返回 x 的平方根的整数部分。
import math x = 3 print(math.sqrt(x))#运行结果:1.7320508075688772 print(math.isqrt(x))#运行结果:1
math.fabs(x)
:
返回 x 的绝对值,注意返回的是浮点数
,故用于获得浮点数的绝对值,获得整数绝对值,使用内置函数abs(x)
import math x = -1 print(math.fabs(x)) #运行结果:1.0 print(abs(x))#运行结果:1
6. 组合和排列(仅在 Python 3.8 及以上版本可用)
math.comb(n, k)
:返回从 n 个元素中选择 k 个元素的组合数。
math.perm(n, k)
:返回从 n 个元素中选择 k 个元素的排列数。
import math n, k = 5, 3 print(math.comb(n,k))#运行结果:10 print(math.perm(n,k))#运行结果:60
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