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【Python基礎知識】常用內建模塊-math和random

  • 發布: 優就業it培訓
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  • 2021-10-29 14:40:29
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math 模塊

math模塊中定義了一些數學函數,用于進行數學計算。此外,該模塊中還定義了兩個數學常數:

  1. >>> import math   # 導入math模塊,以下示例都將省略這行代碼 
  2. >>> math.pi   # 圓周率π 
  3. 3.141592653589793 
  4. >>> math.e   # 數學常數e 
  5. 2.718281828459045 

數學模塊提供了兩個角度轉換函數,degrees()函數用于將弧度轉換成角度,radians()函數用于將角度轉換成弧度:

  1. >>> math.radians(30)   # 將角度30°轉換成弧度 
  2. 0.5235987755982988 
  3. >>> math.degrees(math.pi/2)   # 將弧度π/2轉換成角度 
  4. 90.0 
  5. >>> math.degrees(math.pi/3)   # 將弧度π/3轉換成角度 
  6. 59.99999999999999 

數學模塊還提供了用于計算給定角度的各種三角函數,如sin()、cos()、tan()等,這些三角函數需要以弧度作為參數:

  1. >>> math.sin(math.radians(30))   # 計算sin30°,結果約等于0.5 
  2. 0.49999999999999994 
  3. >>> math.sin(math.radians(90))   # 計算sin90°,結果等于1.0 
  4. 1.0 
  5. >>> math.cos(math.radians(90))   # 計算cos90°,結果約等于0 
  6. 6.123233995736766e-17 
  7. >>> math.cos(math.radians(0))   # 計算cos0°,結果等于1.0 
  8. 1.0 
  9. >>> math.tan(math.radians(45))   # 計算tan45°,結果約等于1 
  10. 0.9999999999999999 

log()函數用于計算給定數字的自然對數,自然對數以e為底數;log10()函數用于計算給定數字的以10為底的對數;log2()函數用于計算給定數字的以2為底的對數:

  1. >>> math.log(10
  2. 2.302585092994046 
  3. >>> math.log(math.e) 
  4. 1.0 
  5. >>> math.log10(10
  6. 1.0 
  7. >>> math.log2(4
  8. 2.0 
  9. >>> math.log2(1024
  10. 10.0 

factorial()函數用于計算給定數字的階乘:

  1. >>> math.factorial(3)   # 3的階乘為3 * 2 * 1 
  2. 6 
  3. >>> math.factorial(10
  4. 3628800 

pow(x, y)函數用于接收兩個浮點數作為參數,計算x的y次冪:

  1. >>> math.pow(33)   # 計算3的3次冪 
  2. 27.0 
  3. >>> math.pow(28)   # 計算2的8次冪 
  4. 256.0 
  5. >>> math.pow(34)   # 計算3的4次冪 
  6. 81.0 

sqrt()函數用于計算給定數字的平方根:

  1. >>> math.sqrt(100)   # 計算100的平方根 
  2. 10.0 
  3. >>> math.sqrt(16)   # 計算16的平方根 
  4. 4.0 

ceil()函數用于將給定浮點數向上取整,floor()函數用于將給定浮點數向下取整:

  1. >>> math.ceil(3.4
  2. 4 
  3. >>> math.ceil(3.6
  4. 4 
  5. >>> math.floor(3.4
  6. 3 
  7. >>> math.floor(3.6
  8. 3 

random模塊

random模塊中定義了很多隨機函數,用于生成隨機數,或者進行隨機操作。

random()函數用于產生一個在[0, 1)范圍內的隨機數:

  1. >>> import random   # 導入random模塊,以下示例都將省略這行代碼 
  2. >>> random.random() 
  3. 0.4571616492269954 
  4. >>> random.random() 
  5. 0.15751801783441732 
  6. >>> random.random() 
  7. 0.3304966043254054 

如果想要生成一個隨機整數,可以使用randint()函數,接收兩個參數,分別是生成整數范圍的最小值和最大值:

  1. >>> random.randint(1100)  # 產生一個1~100的隨機整數 
  2. 52 

也可以使用列表生成式,通過randint()函數創建一個包含10個1~100的整數的隨機列表:

  1. >>> random_numbers = [random.randint(1100for i in range(10)] 
  2. >>> random_numbers 
  3. [76377988466164871158

randrange()函數接收三個參數,分別是生成數字的最大值、最小值和步長。例如,可以利用randrange()函數的步長特性來生成1~100的隨機奇數:

  1. >>> random.randrange(11002)   # 由于步長是2,因此生成的數字全部是奇數 
  2. 17 
  3. >>> random.randrange(11002
  4. 77 
  5. >>> random.randrange(11002
  6. 45 
  7. >>> random.randrange(11002
  8. 49 

choice()函數用于從序列中選擇一個隨機項并返回它:

  1. >>> random.choice('Python')   # 從字符串中隨機選擇一個字母 
  2. 'n' 
  3. >>> random.choice('Python'
  4. 'P' 
  5. >>> students = ['Wang''Zhang''Liu''Li']   # 從列表中隨機選擇一個名字 
  6. >>> random.choice(students) 
  7. 'Liu' 
  8. >>> random.choice(students) 
  9. 'Li' 
  10. >>> random.choice(students) 
  11. 'Liu' 

shuffle()函數用于將序列中的各個項隨機排序。例如,可以通過shuffle()函數來“洗牌”:

  1. >>> cards = ['紅桃2''梅花k''方片9''黑桃J'
  2. >>> random.shuffle(cards) 
  3. >>> cards 
  4. ['方片9''紅桃2''梅花k''黑桃J'
  5. >>> random.shuffle(cards) 
  6. >>> cards 
  7. ['紅桃2''梅花k''方片9''黑桃J'

 

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