『Python基础-5』数字,运算,转换
目录
- 基本的数字类型
- 二进制,八进制,十六进制
- 数字类型间的转换
- 数字运算
1. 数字类型
Python 数字数据类型用于存储数学上的值，比如整数、浮点数、复数等。数字类型在python中是不可变类型，意思是一个变量被赋予了一个不一样的数值之后就不再是原来的内存指向了，python是基于值得内存管理机制。
数据类型是不允许改变的,这就意味着如果改变数字数据类型的值，将重新分配内存空间。
Python 支持三种不同的数值类型：
整型(Int) - 通常被称为是整型或整数，是正或负整数，不带小数点。Python3 整型是没有限制大小的，可以当作 Long 类型使用，所以 Python3 没有 Python2 的 Long 类型。
浮点型(float) - 浮点型由整数部分与小数部分组成，浮点型也可以使用科学计数法表示（2.5e2 = 2.5 x 102 = 250）
复数( (complex)) - 复数由实数部分和虚数部分构成，可以用a + bj,或者complex(a,b)表示， 复数的实部a和虚部b都是浮点型。
2. 二进制,八进制,十六进制
进制也就是进位制。进行加法运算时逢X进一（满X进一），进行减法运算时借一当X，这就是X进制，这种进制也就包含X个数字，基数为X。
二进制 Binary
二进制以2为基数，只用0和1两个数字表示数，逢2进一。
二进制常量用0b或0B开头，后面跟着二进制数字（0、1）
例,ob010101
八进制 Octal
八进制，就是其基数为8，基数值可以取0、1、2、3、4、5、6、7共8个值，逢八进一。
八进制常量以数字0o或0O开头（0和小写或大写的字母“o”），后面接着数字0～7构成的字符串。
例,0o177
十六进制 Hexadecimal
十六进制一ox或0X开头，后面接十六进制的数字0～9和A～F。十六进制的数字编写成大写或小写都可以。
例,ox9ff
各种进制的用途
- 2进制，是供计算机使用的，1，0代表开和关，有和无，机器只认识2进制。
- 10进制，当然是便于我们人类来使用，我们从小的习惯就是使用十进制，这个毋庸置疑。
- 16进制，内存地址空间是用16进制的数据表示, 如0x8049324。
编程中，我们常用的还是10进制。
比如：int a = 100,b = 99;
不过，由于数据在计算机中的表示，最终以二进制的形式存在，所以有时候使用二进制，可以更直观地解决 问题。但二进制数太长了。比如int 类型占用4个字节，32位。比如100，用int类型的二进制数表达将是：
0000 0000 0000 0000 0110 0100
面对这么长的数进行思考或操作，没有人会喜欢。因此，用16进制或8进制可以解决这个问题。因为，进制越大，数的表达长度也就越短。
- 用于计算机领域的一种重要的数制
- 对计算机理论的描述，计算机硬件电路的设计都是很有益的。比如逻辑电路设计中，既要考虑功能的完备，还要考虑用尽可能少的硬件，十六进制就能起到一些理论分析的作用。比如四位二进制电路，最多就是十六种状态，也就是一种十六进制形式，只有这十六种状态都被用上了或者尽可能多的被用上，硬件资源才发挥了尽可能大的作用。
- 十六进制更简短，因为换算的时候一位16进制数可以顶4位2进制数。
3. Python 数字类型转换
对数据内置的类型进行转换，数据类型的转换，只需要将数据类型作为函数名即可。
- int(x) 将x转换为一个整数。
- float(x) 将x转换到一个浮点数。
- complex(x) 将x转换到一个复数，实数部分为 x，虚数部分为 0。
- complex(x, y) 将 x 和 y 转换到一个复数，实数部分为 x，虚数部分为 y。x 和 y 是数字表达式。
常用的数据转换:
| 函数 | 说明 |
|---|---|
| int(x [,base ]) | 将x转换为一个整数 |
| float(x ) | 将x转换为一个浮点数 |
| complex(real [,imag ]) | 创建一个复数，real为实部，imag为虚部 |
| str(x ) | 将对象 x 转换为字符串 |
| repr(x ) | 将对象 x 转换为表达式字符串 |
| eval(str ) | 用来计算在字符串中的有效Python表达式,并返回一个对象 |
| tuple(s ) | 将序列 s 转换为一个元组 |
| list(s ) | 将序列 s 转换为一个列表 |
| chr(x ) | 将一个整数转换为一个Unicode字符 |
| ord(x ) | 将一个字符转换为它的ASCII整数值 |
| hex(x ) | 将一个整数转换为一个十六进制字符串 |
| oct(x ) | 将一个整数转换为一个八进制字符串 |
| bin(x ) | 将一个整数转换为一个二进制字符串 |
注意:
在整数除法中，除法（/）总是返回一个浮点数；
如果只想得到整数的结果，丢弃可能的分数部分，可以使用运算符 //变量在使用前必须先"定义"（即赋予变量一个值），否则会出现错误：
n # 尝试访问一个未定义的变量
Traceback (mostrecent call last): File "<stdin>", line 1, in<module>
NameError: name'n' is not defined
4. 数字运算
4.1 算术运算符
下面以a=10 ,b=20为例进行计算:
| 运算符 | 描述 | 实例 |
|---|---|---|
| + | 加 | 两个对象相加 a + b 输出结果 30 |
| - | 减 | 得到负数或是一个数减去另一个数 a - b 输出结果 -10 |
| * | 乘 | 两个数相乘或是返回一个被重复若干次的字符串 a * b 输出结果 200 |
| / | 除 | b / a 输出结果 2 |
| // | 取整除 | 返回商的整数部分 9//2 输出结果 4 , 9.0//2.0 输出结果 4.0 |
| % | 取余 | 返回除法的余数 b % a 输出结果 0 |
| ** | 指数 | a**b 为10的20次方， 输出结果 100000000000000000000 |
[注意]：
混合运算时，优先级顺序为： ** 高于 * / % // 高于 + - ，为了避免歧义，建议使用 () 来处理运算符优先级。
并且，不同类型的数字在进行混合运算时，整数将会转换成浮点数进行运算。
4.2 赋值运算符
| 运算符 | 描述 | 实例 |
|---|---|---|
| = | 赋值运算符 | 把 = 号右边的结果 赋给 左边的变量，如 num = 1 + 2 * 3，结果num的值为7 |
| += | 加法赋值运算符 | c += a 等效于 c = c + a |
| -= | 减法赋值运算符 | c -= a 等效于 c = c - a |
| *= | 乘法赋值运算符 | c *= a 等效于 c = c * a |
| /= | 除法赋值运算符 | c /= a 等效于 c = c / a |
| %= | 取模赋值运算符 | c %= a 等效于 c = c % a |
| **= | 幂赋值运算符 | c **= a 等效于 c = c ** a |
| //= | 取整除赋值运算符 | c //= a 等效于 c = c // a |
4.3 比较(即关系)运算符
| 运算符 | 描述 | 示例 |
|---|---|---|
| == | 检查两个操作数的值是否相等，如果是则条件变为真。 | 如a=3,b=3，则（a == b) 为 True |
| != | 检查两个操作数的值是否相等，如果值不相等，则条件变为真。 | 如a=1,b=3，则(a != b) 为 True |
| > | 检查左操作数的值是否大于右操作数的值，如果是，则条件成立。 | 如a=7,b=3，则(a > b) 为 True |
| < | 检查左操作数的值是否小于右操作数的值，如果是，则条件成立。 | 如a=7,b=3，则(a < b) 为 False |
| >= | 检查左操作数的值是否大于或等于右操作数的值，如果是，则条件成立。 | 如a=3,b=3，则(a >= b) 为 True |
| <= | 检查左操作数的值是否小于或等于右操作数的值，如果是，则条件成立。 | 如a=3,b=3，则(a <= b) 为 True |
4.4 逻辑运算符
| 运算符 | 逻辑表达式 | 描述 | 实例 |
|---|---|---|---|
| and | x and y | 布尔"与"：如果 x 为 False，x and y 返回 False，否则它返回 y 的值。 | True and False， 返回 False。 |
| or | x or y | 布尔"或"：如果 x 是 True，它返回 True，否则它返回 y 的值。 | False or True， 返回 True。 |
| not | not x | 布尔"非"：如果 x 为 True，返回 False 。如果 x 为 False，它返回 True。 | not True 返回 False, not False 返回 True |