Lavorare con i numeri in Python

In questo tutorial, impareremo l'elaborazione che può essere eseguita con i numeri in python. Per lavorare con questo tutorial, si consiglia di installare l'ultima versione di python. Puoi fare riferimento al nostro tutorial per installare l'ultima versione di Python su Linux. Se usi altri sistemi operativi, passa al sito Web ufficiale di Python e scarica un binario da lì.

Tutorial su Python: lavorare con i numeri

Si consiglia inoltre di scegliere un IDE Python per scrivere codice Python. Usando il codice VS, puoi usarlo o scegliere un IDE dal nostro elenco IDE principale top.

introduzione

È semplice lavorare con i numeri poiché Python stesso è un linguaggio semplice e potente. Supporta tre tipi numerici, vale a dire:

• int
• galleggiante
• numero complesso

Sebbene int e float siano tipi di dati numerici comuni presenti in molti linguaggi di programmazione, il supporto per i numeri complessi per impostazione predefinita è una capacità unica di Python. Vediamo i dettagli su ciascuno di questi numeri.

Interi e numeri in virgola mobile

Nella programmazione, gli interi sono un numero senza punto decimale, ad esempio. 1. 10. -1, 0, ecc. Mentre i numeri con i punti decimali come 1.0, 6.1, ecc. sono chiamati numeri in virgola mobile o float.

Creazione di numeri interi e in virgola mobile

Per creare un intero, dobbiamo assegnare il valore intero in una variabile. Per l'illustrazione, vedere il codice seguente:

var1 = 25

In questo codice, assegniamo il valore intero 25 in una variabile denominata var1. Ma ricorda di non usare virgolette singole o doppie durante la creazione di numeri in quanto rappresenta il numero come tipo di dati stringa anziché interi. Ad esempio, guarda il codice qui sotto.

var1 = "25" # o var1 = '25'

Nella scrittura tra virgolette, il dato viene rappresentato come una stringa ma non come un numero per cui non possiamo elaborarlo.

Per creare un numero con il tipo di dati float, dobbiamo assegnare il valore in una variabile, come ho fatto nella seguente riga di codice.

var1 = 0.001

Come gli interi, non dobbiamo usare le virgolette durante la creazione di una variabile qui, come ho discusso sopra.

Possiamo anche controllare il tipo di dati di una variabile o di dati usando la funzione type() incorporata di python. Per vedere una rapida demo di questa funzione, copia ed esegui il seguente codice in un IDE Python.

var1 = 1 # creando un intero var2 = 1.10 # creazione di un float var3 = "1.10" # creando una stringa print(type(var1)) print(type(var2)) print(type(var3))

Nel codice sopra, abbiamo usato la funzione type() per ottenere il tipo di dati di alcune variabili e quindi visualizzarle usando la funzione print.

Produzione:

Possiamo anche creare numeri grandi in Python, ma dobbiamo ricordare che non possiamo usare la virgola (,) durante la creazione dei numeri come ho fatto nel codice seguente.

# creando 1.000.000 var1 = 1.000.000 # errato

Eseguendo il codice sopra utilizzando un interprete Python, otterremo un errore perché utilizziamo una virgola nei dati interi. Per separare i valori interi, dobbiamo usare il carattere di sottolineatura (_) invece di una virgola. Ecco l'uso corretto.

# creazione 1.000.000 var1 = 1_000_000 # destra

Eseguendo il codice sopra, verrà eseguito senza alcun errore. Possiamo anche stampare per controllare i dati come faccio nel codice di esempio qui sotto.

# creando 1.000.000 var1 = 1_000_000 # right print(var1)

Produzione:

Operazioni aritmetiche su numeri interi e in virgola mobile

Vediamo alcune operazioni aritmetiche come addizione, sottrazione che possiamo eseguire sui numeri. Per eseguire i codici di esempio, apri la tua shell python digitando python o python3 nel tuo terminale, come ho fatto nell'immagine seguente.

aggiunta

In Python, l'aggiunta viene eseguita utilizzando il + operatore. Apri la shell Python ed esegui quanto segue.

>>> 1+3

Otterremo la somma dei due numeri stampati nel Terminale, come mostrato nell'immagine sottostante.

Ora esegui il seguente codice nella shell.

>>> 1.0 + 2

Eseguendo il codice sopra, ho aggiunto un numero in virgola mobile e un numero intero. Potresti notare che mostra un numero in virgola mobile. Quindi l'aggiunta di due interi risulta in un intero ma l'aggiunta di due float o un float e un intero porterebbe alla virgola mobile.

Produzione:

Sottrazione

In Python, la sottrazione viene eseguita utilizzando il - operatore. Vedere il codice sotto per l'illustrazione.

>>> 3-1 2 >>> 1-5 -4 >>> 3.0-4.0 -1.0 >>> 3-1.0 2.0

Possiamo vedere che otteniamo un numero intero positivo sottraendo un numero intero grande con un numero intero piccolo. Al contrario, sottraendo un intero grande da un intero piccolo, otterremo un intero negativo nell'aritmetica normale. Possiamo anche vedere che come l'addizione nella sottrazione, se usiamo un numero intero e un altro numero in virgola mobile, l'output sarà un numero di tipo mobile.

Moltiplicazione

Per eseguire la moltiplicazione in Python, dobbiamo usare l'operatore *.

>>> 8*2 16 >>> 8.0*2 16.0 >>> 8.0*2.0 16.0

Se moltiplichiamo un intero per un intero, otteniamo un numero intero e se moltiplichiamo un numero float con un intero o float con float, otterremo l'output come numero in virgola mobile.

Divisione

In Python, la divisione può essere eseguita utilizzando il / operatore.

>>> 3/1 3.0 >>> 4/2 2.0 >>> 3/2 1.5

Possiamo notare che a differenza dell'addizione, della sottrazione o della moltiplicazione, quando dividiamo due interi o numeri in virgola mobile, viene sempre visualizzato un numero in virgola mobile.

Sulla divisione, possiamo anche fare attenzione che il numero con cui ci immergiamo non sia zero, altrimenti python mostrerà un ZeroDivisionError. Vedere il codice sotto per l'illustrazione.

>>> 1/0 Traceback (ultima chiamata più recente): File "", riga 1, in  ZeroDivisionError: divisione per zero

Divisione Integrale

Durante la divisione utilizzando l'operatore division(/), otterremo il risultato esatto nel punto decimale. Ma a volte, richiediamo solo la parte intera della divisione. Ciò può essere ottenuto utilizzando l'operatore di divisione integrale (//). Vedi lo Shellcode Python di seguito.

>>> 2//1 2 >>> 4//3 1 >>> 5//2 2

Potresti notare che otteniamo la parte quoziente della divisione usando questo operatore. Possiamo anche ottenere il resto della divisione usando l'operatore modulo, di cui parlerò di seguito.

Modulo

Per ottenere il resto di due numeri, usiamo l'operatore modulo(%).

>>> 5%2 1 >>> 4%2 0 >>> 3%2 1 >>> 5%3 2

Possiamo vedere dal codice sopra che il resto è stato visualizzato chiaramente senza alcun errore.

Esponente

Possiamo dare un numero alla potenza di un numero usando l'operatore **.

>>> 3**2 9 >>> 2**4 16 >>> 3**3 27

Possiamo vedere che aveva facilmente elevato un intero alla potenza di un numero.

Numeri complessi

I numeri complessi sono numeri che contengono la parte immaginaria. Python ha il supporto nativo per il numero complesso. Possiamo facilmente crearli e usarli in Python.

Esempio:

# creando i due numeri complessi var1 = 2+2j var2 = 3+4j # sommando i due numeri complessi sum = var1 + var2 print("La somma dei due numeri complessi è : ", sum)

Abbiamo creato due numeri complessi, che sono della forma a+bj. Quindi abbiamo aggiunto i due numeri complessi utilizzando l'operatore + e visualizzato la somma utilizzando la funzione print().

Produzione:

Conversione di tipo

La conversione del tipo è il metodo per convertire un numero da un tipo di dati a un altro. Possiamo facilmente convertire un numero da un tipo a un altro usando funzioni come float(), int(), complex().

x = 1 # creando un intero y = 2.0 # creazione di un numero in virgola mobile z = 2+3j # creazione di un numero complesso a = float(x) # conversione di intero in float b = int(x) # conversione di float in intero c = complex(x) # conversione di intero in complesso d = complesso(y) # conversione da float a complesso print(a, type(a)) print(b, type(b)) print(c, type(c)) print(d, type(d))

Produzione:

Possiamo vedere come i numeri sono stati modificati nel tipo desiderato usando semplici funzioni Python.

Numeri casuali

I numeri casuali possono essere usati per creare giochi, in crittografia, ecc. Python non ha alcuna funzione integrata per la generazione di numeri casuali, ma ha un modulo integrato denominato random, che può essere utilizzato per lavorare con numeri casuali. Vediamo una semplice demo della generazione di numeri casuali utilizzando questo modulo.

importa stampa casuale (casuale).range(1, 1000))

Produzione:

Otterremo un nuovo numero generato tra 1 e 1000.

Funzioni matematiche integrate

Python ha anche una vasta gamma di funzioni integrate per lavorare con i numeri. Parliamo di alcune delle funzioni importanti.

il giro()

La funzione round() viene utilizzata per arrotondare un numero in virgola mobile al suo numero intero più vicino. Mentre converte il numero in virgola mobile nell'intero più vicino, il tipo di dati non cambia. Anche il numero integrale è del tipo di dati float.

Esempio:

# creando i numeri a = 0.01 b = 1.45 c = 2.25 d = 3.7 e = 4.5 # arrotondando i numeri print(round(a)) print(round(b)) print(round(c)) print(round(d)) print(round(e))

Nell'output, possiamo vedere che tutti i numeri in virgola mobile sono stati arrotondati al valore integrale più vicino durante l'esecuzione del codice.

addominali()

La funzione abs() viene utilizzata per generare il valore assoluto di un numero. Il valore assoluto è sempre positivo, anche se il numero può essere positivo o negativo.

Esempio:

# creando i numeri a = 1.1b = -1.5 c = 2 d = -3 e = 0 # visualizza il valore assoluto print(abs(a)) print(abs(b)) print(abs(c)) print(abs(d)) print(abs(e) )

Produzione:

pow()

La funzione pow() viene utilizzata per elevare un numero a una potenza. Abbiamo imparato ad aumentare la potenza di un numero usando l'operatore **. Questa funzione può essere utilizzata anche per ottenere quel risultato.

La funzione pow() richiede due argomenti, il primo argomento è il numero base di cui vogliamo aumentare la potenza e il secondo argomento è la potenza.

Esempio:

base = 8 potenza = 2 print(pow(base, potenza))

Produzione:

Alziamo la potenza della base 8 a 2.

La Biblioteca di matematica

Python viene fornito con una libreria completa che può eseguire quasi tutte le operazioni matematiche; questa è la libreria di matematica. Questo modulo python è presente nella libreria standard python, quindi non dobbiamo fare nulla. Il modulo di matematica viene fornito con alcune costanti matematiche come PI, e, ecc., e ha anche alcuni utili metodi matematici come log(), exp(), sqrt(), funzioni trigonometriche, ecc.

Anche se ho intenzione di trattare il modulo di matematica in un articolo futuro, per ora puoi passare alla documentazione ufficiale della biblioteca di matematica per maggiori dettagli su come utilizzarlo.

Conclusione

In questo tutorial, abbiamo appreso le basi per lavorare con i numeri in Python. Queste nozioni di base ti aiuteranno a eseguire molti tipi di operazioni matematiche mentre scrivi codice in Python. Potresti anche voler vedere la nostra guida passo passo su come lavorare con le stringhe in python, che aumenterà la tua conoscenza del tipo di dati più utilizzato di python.