Операции с целыми и вещественными числами python

Python – это динамически типизированный язык программирования, который поддерживает различные типы данных, включая числа. В Python существует несколько типов чисел, в том числе целые числа (int), числа с плавающей точкой (float) и комплексные числа (complex). В этой статье мы рассмотрим операции с целыми и вещественными числами в Python, а также изучим некоторые полезные функции и методы для работы с этими числами.

Целые числа (int)

Целые числа (int) в Python представляются без десятичной точки. Они могут быть положительными или отрицательными. В Python нет ограничений на длину целых чисел, то есть целые числа могут быть очень большими.

Создание и инициализация целых чисел

Для создания целого числа нужно присвоить соответствующее значение переменной. Возьмем в качестве примера следующий код:

var1 = 25

Здесь мы присваиваем значение 25 переменной var1. Важно не использовать одинарные или двойные кавычки при создании чисел, поскольку они отвечают за представление строк.

Арифметические операции с целыми числами

Используем такие арифметические операции, как сложение и вычитание, на числах.

Сложение

В Python сложение выполняется с помощью оператора +. В терминале Python выполните следующее.

print(1 + 3)

Результатом будет сумма двух чисел, которая выведется в терминале.

Вычитание

В Python для операции вычитания используется оператор -. Рассмотрим примеры.

print(3 - 1)  # 2
print(1 - 5)  # -4

Положительные числа получаются в случае вычитания маленького числа из более крупного, а отрицательные числа – в обратном случае.

Умножение

Для операции умножения в Python используется оператор *. Например:

print(3 * 2)  # 6

Деление

Для операции деления в Python используется оператор /. Вот пример:

print(6 / 2)  # 3.0

Обратите внимание, что результат деления целых чисел в Python 3 – это число с плавающей точкой, даже если оно целое.

Целочисленное деление

Для операции целочисленного деления используется оператор //. Это деление, результатом которого является целое число, дробная часть отбрасывается. Вот примеры:

print(7 / 2)   # 3.5
print(7 // 2)  # 3

Возведение в степень

Для операции возведения в степень используется оператор **. Например:

print(6 ** 2)  # Возводим число 6 в степень 2. Результат - 36

Взятие остатка от деления

Для операции взятия остатка от деления используется оператор %. Вот примеры:

print(7 % 2)  # Получение остатка от деления числа 7 на 2. Результат - 1

Операции с присвоением

Ряд специальных операций позволяют использовать присвоить результат операции первому операнду:

• += – присвоение результата сложения
• -= – присвоение результата вычитания
• *= – присвоение результата умножения
• /= – присвоение результата деления
• //= – присвоение результата целочисленного деления
• **= – присвоение степени числа
• %= – присвоение остатка от деления

Примеры операций:

number = 10
number += 5
print(number)  # 15

number -= 3
print(number)  # 12

number *= 4
print(number)  # 48

Вещественные числа (float)

Вещественные числа поддерживают те же операции, что и целые. Однако (из-за представления чисел в компьютере) вещественные числа неточны, и это может привести к ошибкам:

print(0.1 + 0.1 + 0.1 + 0.1 + 0.1 + 0.1 + 0.1 + 0.1 + 0.1 + 0.1)  # 0.9999999999999999

Для высокой точности используют другие объекты (например, Decimal и Fraction).

Дополнительные методы для вещественных чисел

• float.as_integer_ratio() – пара целых чисел, чьё отношение равно этому числу.
• float.is_integer() – является ли значение целым числом.
• float.hex() – переводит float в hex (шестнадцатеричную систему счисления).
• classmethod float.fromhex(s) – float из шестнадцатеричной строки.

Примеры использования методов:

print((10.5).hex())  # '0x1.5000000000000p+3'
print(float.fromhex('0x1.5000000000000p+3'))  # 10.5

Функции для работы с числами

Функция type()

Для определения типа числа в Python используются функция type():

var1 = 1
var2 = 1.10
var3 = "1.10"
print(type(var1))  # <class 'int'>
print(type(var2))  # <class 'float'>
print(type(var3))  # <class 'str'>

Округление чисел с помощью функции round()

При операциях с числами типа float надо учитывать, что результат операций с ними может быть не совсем точным. Например:

first_number = 2.0001
second_number = 5
third_number = first_number / second_number
print(third_number)  # 0.40002000000000004

В данном случае мы ожидаем получить число 0.40002, однако в конце через ряд нулей появляется еще какая-то четверка. Для решения этой проблемы можно использовать функцию round(), которая округляет число до заданного количества знаков после запятой:

first_number = 2.0001
second_number = 0.1
third_number = first_number + second_number
print(round(third_number, 4))  # 2.1001

Модуль math

Для работы с числами в Python существует модуль math, который предоставляет более сложные математические функции:

import math

print(math.pi)  # 3.141592653589793
print(math.sqrt(85))  # 9.219544457292887

Модуль random

Модуль random реализует генератор случайных чисел и функции случайного выбора:

import random

print(random.random())  # 0.15651968855132303

Заключение

В данной статье мы рассмотрели основные операции с целыми и вещественными числами в Python, а также изучили некоторые полезные функции и методы для работы с этими числами. Язык программирования Python предоставляет удобные средства для обработки числовых данных и выполнения арифметических операций, что позволяет программистам сосредоточиться на решении задач, связанных с численными данными.