Inhaltsverzeichnis
3. Grundlegende Datentypen von Python
d. Typkonvertierung im Betrieb
e. Betriebsfunktionen abs, max, min, int, float
I. Einleitung
Python ist eine höhere Programmiersprache, die 1991 von Guido van Rossum entwickelt wurde. Es ist bekannt für seine prägnante, leicht lesbare Syntax, leistungsstarke Funktionalität und sein breites Anwendungsspektrum. Python verfügt über eine umfangreiche Standardbibliothek und Bibliotheken von Drittanbietern, die zur Entwicklung verschiedener Arten von Anwendungen verwendet werden können, darunter Webentwicklung, Datenanalyse, künstliche Intelligenz, wissenschaftliches Rechnen, Automatisierungsskripte usw.
Python selbst ist eine großartige Allzweck-Programmiersprache und wird mit Hilfe einiger beliebter Bibliotheken (Numpy, Scipy, Matplotlib) zu einer leistungsstarken Umgebung für wissenschaftliches Rechnen. In dieser Reihe werden die Programmiersprache Python und Methoden zur Verwendung von Python für das wissenschaftliche Rechnen vorgestellt, hauptsächlich mit folgenden Inhalten:
- Python: grundlegende Datentypen, Container (Listen, Wörterbücher, Mengen, Tupel), Funktionen, Klassen
- Numpy: Arrays, Array-Indizierung, Datentypen, Array-Mathematik, Broadcasting
- Matplotlib: Plots, Subplots, Bilder
- IPython: Notebooks erstellen, typischer Arbeitsablauf
2. Experimentelle Umgebung
Python 3.7
Führen Sie den folgenden Befehl aus, um die Python-Version zu überprüfen
python --version 3. Grundlegende Datentypen von Python
Zu den grundlegenden Datentypen von Python gehören:
- Ganzzahl (int): Stellt einen ganzzahligen Wert dar, z. B. 1, 2, -3 usw.
- Float: stellt einen Wert mit einem Dezimalpunkt dar, z. B. 3,14, 2,5 usw.
- Boolescher Wert: Ein logischer Wert, der „Wahr“ oder „Falsch“ darstellt.
- String (str): Stellt Textdaten dar, die in Anführungszeichen (einfache oder doppelte Anführungszeichen) eingeschlossen sind, z. B. „Hallo“, „Python“ usw.
- Liste (Liste): Stellt eine Reihe geordneter Elemente dar, die verschiedene Datentypen enthalten können, die in eckige Klammern eingeschlossen sind, z. B. [1, 2, 3], ['Apfel', 'Banane', 'Orange'] usw .
- Tupel: ähnelt einer Liste, kann jedoch nicht geändert werden, in Klammern eingeschlossen, z. B. (1, 2, 3), („Apfel“, „Banane“, „Orange“) usw.
- Set: Stellt eine Reihe eindeutiger Elemente dar, die in geschweifte Klammern eingeschlossen sind, z. B. {1, 2, 3}, {'apple', 'banana', 'orange'} usw.
- Wörterbuch (dict): Stellt die Zuordnungsbeziehung von Schlüssel-Wert-Paaren dar, eingeschlossen in geschweifte Klammern, z. B. {'name': 'John', 'age': 25} usw.
1. Zahlen
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a. Ganzzahl (int)
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Ganzzahlen sind Zahlen ohne Bruchteile und können positiv, negativ oder Null sein.
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Keine Wertebereichsbegrenzung
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b. Gleitkommazahl (Float)
- Gleitkommazahlen umfassen ganzzahlige Teile und Bruchteile und können Zahlen in dezimaler und wissenschaftlicher Schreibweise darstellen.
- Es gibt Einschränkungen hinsichtlich des Wertebereichs und der Dezimalgenauigkeit , die jedoch in allgemeinen Berechnungen ignoriert werden können
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c. Betrieb
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Operator
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Addition (+), Subtraktion (-), Multiplikation (*), Division (/), Modulo (%), Ganzzahldivision (//), Potenzierung (**)
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Hinweis: Die folgenden Vorgänge werden kontinuierlich ausgeführt
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Additionsoperator (+):
x = x + 10 print(x) # 输出 531 -
Subtraktionsoperator (-):
x = x - 100 print(x) # 输出 431 -
Multiplikationsoperator (*):
x = x * 2 print(x) # 输出 862 -
Divisionsoperator (/):
x = x / 3 print(x) # 输出 287.3333333333333 -
Modulo-Operator (%):
x = x % 100 print(x) # 输出 87.3333333333333 -
Ganzzahliger Divisionsoperator (//):
x = x // 10 print(x) # 输出 8.0 -
Strombetreiber (**):
x = x ** 3 print(x) # 输出 512
Erweiterungsoperator
-
+=、-=、*=、/=、%=、//=、**=
-
+=Erweiterungsoperatoren:x += 10 # 等同于 x = x + 10 print(x) # 输出 522 -
-=Erweiterungsoperatoren:x -= 100 # 等同于 x = x - 100 print(x) # 输出 422 -
*=Erweiterungsoperatoren:x *= 2 # 等同于 x = x * 2 print(x) # 输出 844 -
/=Erweiterungsoperatoren:x /= 3 # 等同于 x = x / 3 print(x) # 输出 281.3333333333333 -
%=Erweiterungsoperatoren:x %= 100 # 等同于 x = x % 100 print(x) # 输出 81.33333333333331 -
//=Erweiterungsoperatoren:x //= 10 # 等同于 x = x // 10 print(x) # 输出 8.0 -
**=Erweiterungsoperatoren:x **= 3 # 等同于 x = x ** 3 print(x) # 输出 512.0
Code-Integration
x = 521
print(x, type(x))
# 使用运算符对 x 进行操作
x = x + 10
print(x) # 输出 531
x = x - 100
print(x) # 输出 431
x = x * 2
print(x) # 输出 862
x = x / 3
print(x) # 输出 287.3333333333333
x = x % 100
print(x) # 输出 87.3333333333333
x = x // 10
print(x) # 输出 8.0
x = x ** 3
print(x) # 输出 512.0
# 使用增强操作符对 x 进行操作
x += 10
print(x) # 输出 522.0
x -= 100
print(x) # 输出 422.0
x *= 2
print(x) # 输出 844.0
x /= 3
print(x) # 输出 281.3333333333333
x %= 100
print(x) # 输出 81.3333333333333
x //= 10
print(x) # 输出 8.0
x **= 3
print(x) # 输出 512.0d. Typkonvertierung im Betrieb
Beachten Sie, dass bei den obigen Operationen mit Ausnahme der Operationen zwischen Ganzzahlen und Ganzzahlen die Ergebnisse der Operationen alle Gleitkommazahlen sind.
(Sonderfall: Division zwischen ganzen Zahlen und ganzen Zahlen)
e. Betriebsfunktionen abs, max, min, int, float
- abs(): absoluter Wert;
- max(x1,x2,…,xn): gibt den Maximalwert zurück;
- min(x1,x2,…,xn): Gibt den Minimalwert zurück;
- int(x): Erzwinge x einen ganzzahligen Typ;
- float(x): x in einen Gleitkommazahlentyp umwandeln;
# 绝对值
abs_value = abs(-10)
print(abs_value) # 输出: 10
# 最大值
max_value = max(5, 8, 2, 10)
print(max_value) # 输出: 10
# 最小值
min_value = min(5, 8, 2, 10)
print(min_value) # 输出: 2
# 强制转换为整数
integer_value = int(3.14)
print(integer_value) # 输出: 3
# 强制转换为浮点数
float_value = float("3.14")
print(float_value) # 输出: 3.142. Boolescher Wert (bool)
Boolean (Booleans) ist ein grundlegender Datentyp in Python, der zur Darstellung eines wahren (True) oder falschen (False) Werts verwendet wird. Boolesche Werte werden häufig für bedingte Urteile und logische Operationen verwendet.
Boolesche Werte sind in Python sehr wichtig, da sie eine Schlüsselrolle in Kontrollflussanweisungen wie if-Anweisungen und while-Schleifen spielen. Das Ergebnis eines bedingten Ausdrucks kann ein boolescher Wert sein und je nachdem, ob der bedingte Ausdruck wahr oder falsch ist, werden unterschiedliche Codeblöcke ausgeführt.
Boolesche Werte haben zwei mögliche Werte: True und False. Im Gegensatz zu anderen Variablennamen handelt es sich in Python um Schlüsselwörter.
Hier sind einige Beispiele für boolesche Operatoren und boolesche Ausdrücke:
- Logisches UND (und): Wenn beide Bedingungen wahr sind, ist das Ergebnis wahr. Beispiel: Das Ergebnis von True und False ist False.
- Logisch oder (oder): Wenn mindestens eine Bedingung wahr ist, ist das Ergebnis wahr. Beispiel: Das Ergebnis von „True“ oder „False“ ist „True“.
- Logisches NICHT (nicht): Negiert einen booleschen Wert. Beispiel: Das Ergebnis von „not True“ ist „False“.
Boolesche Werte können mit anderen Datentypen verglichen und manipuliert werden. Sie können beispielsweise boolesche Werte mit Ganzzahlen, Gleitkommazahlen oder Zeichenfolgen vergleichen oder boolesche Werte in bedingten Ausdrücken verwenden, um den Ablauf der Programmausführung zu steuern.
t, f = True, False
print(type(t))a. Betrieb
print(t and f) # 逻辑与运算，输出：False
print(t or f) # 逻辑或运算，输出：True
print(not t) # 逻辑非运算，输出：False
print(t != f) # 不等于比较运算，输出：True
b. Typkonvertierung
Der boolesche Typ kann in den Typ int konvertiert werden
print(t, t+0) # 输出：True 1，因为True可以表示为1，所以t+0的结果是1
print(f, f+0) # 输出：False 0，因为False可以表示为0，所以f+0的结果是0
print(t, t+1) # 输出：True 2，因为True可以表示为1，所以t+1的结果是2
print(f, f+1) # 输出：False 1，因为False可以表示为0，所以f+1的结果是1