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【Python基础知识】常用内建模块-math和random

  • 发布: 优就业it培训
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  • 2021-10-29 14:40:29
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math 模块

math模块中定义了一些数学函数,用于进行数学计算。此外,该模块中还定义了两个数学常数:

  1. >>> import math   # 导入math模块,以下示例都将省略这行代码 
  2. >>> math.pi   # 圆周率π 
  3. 3.141592653589793 
  4. >>> math.e   # 数学常数e 
  5. 2.718281828459045 

数学模块提供了两个角度转换函数,degrees()函数用于将弧度转换成角度,radians()函数用于将角度转换成弧度:

  1. >>> math.radians(30)   # 将角度30°转换成弧度 
  2. 0.5235987755982988 
  3. >>> math.degrees(math.pi/2)   # 将弧度π/2转换成角度 
  4. 90.0 
  5. >>> math.degrees(math.pi/3)   # 将弧度π/3转换成角度 
  6. 59.99999999999999 

数学模块还提供了用于计算给定角度的各种三角函数,如sin()、cos()、tan()等,这些三角函数需要以弧度作为参数:

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

log()函数用于计算给定数字的自然对数,自然对数以e为底数;log10()函数用于计算给定数字的以10为底的对数;log2()函数用于计算给定数字的以2为底的对数:

  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()函数用于计算给定数字的阶乘:

  1. >>> math.factorial(3)   # 3的阶乘为3 * 2 * 1 
  2. 6 
  3. >>> math.factorial(10
  4. 3628800 

pow(x, y)函数用于接收两个浮点数作为参数,计算x的y次幂:

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

sqrt()函数用于计算给定数字的平方根:

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

ceil()函数用于将给定浮点数向上取整,floor()函数用于将给定浮点数向下取整:

  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模块

random模块中定义了很多随机函数,用于生成随机数,或者进行随机操作。

random()函数用于产生一个在[0, 1)范围内的随机数:

  1. >>> import random   # 导入random模块,以下示例都将省略这行代码 
  2. >>> random.random() 
  3. 0.4571616492269954 
  4. >>> random.random() 
  5. 0.15751801783441732 
  6. >>> random.random() 
  7. 0.3304966043254054 

如果想要生成一个随机整数,可以使用randint()函数,接收两个参数,分别是生成整数范围的最小值和最大值:

  1. >>> random.randint(1100)  # 产生一个1~100的随机整数 
  2. 52 

也可以使用列表生成式,通过randint()函数创建一个包含10个1~100的整数的随机列表:

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

randrange()函数接收三个参数,分别是生成数字的最大值、最小值和步长。例如,可以利用randrange()函数的步长特性来生成1~100的随机奇数:

  1. >>> random.randrange(11002)   # 由于步长是2,因此生成的数字全部是奇数 
  2. 17 
  3. >>> random.randrange(11002
  4. 77 
  5. >>> random.randrange(11002
  6. 45 
  7. >>> random.randrange(11002
  8. 49 

choice()函数用于从序列中选择一个随机项并返回它:

  1. >>> random.choice('Python')   # 从字符串中随机选择一个字母 
  2. 'n' 
  3. >>> random.choice('Python'
  4. 'P' 
  5. >>> students = ['Wang''Zhang''Liu''Li']   # 从列表中随机选择一个名字 
  6. >>> random.choice(students) 
  7. 'Liu' 
  8. >>> random.choice(students) 
  9. 'Li' 
  10. >>> random.choice(students) 
  11. 'Liu' 

shuffle()函数用于将序列中的各个项随机排序。例如,可以通过shuffle()函数来“洗牌”:

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

 

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