从零开始的Python世界生活——内置模块(Math)

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 logba**se(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

入门之道，就在其中