Python 在數值運算上除了在內建函式 (直接呼叫, 不須 import) 中提供基本的求次方, 絕對值, 總和, 餘數, 近似值等基本函式外, 還在標準函式庫 (不須安裝, 但須 import) 以 math 模組提供科學運算所需之函式 (例如三角函數, 指數, 對數等超越函數) 與常數. 以下測試內建數值相關函式.
本篇測試參考了如下書籍 :
- Python 零基礎入門班 (碁峰 2018, 文淵閣工作室)
- Python 函式庫語法範例字典 (旗標 2019)
- Python 程式設計學習經典 (碁峰 2018)
Python 內建函式中與數值處理相關者如下表所示 :
| 內建數值相關函式 | 說明 |
| abs(x) | 傳回 x 之絕對值 |
| min(a, b, c, ...) 或 min(list) | 傳回多個參數或串列 list 最小的元素 |
| min(a, b, c, ...) 或 max(list) | 傳回多個參數或串列 list 最大的元素 |
| sum(list [, x]) | 計算串列 list 元素之總和 (傳入第二參數 x 外加) |
| pow(x, y [, z]) | 回傳回 x 的 y 次方 (若有傳入 z, 則為除以 z 後之餘數) |
| divmod(x, y) | 傳回 x/y 之商與餘數組成的 tuple, 即 (商, 餘數) |
| round(x [, n]) | 傳回 x 的小數點後 n 位之捨位近似值 (四捨五入或五捨六入) |
| len(x) | 傳回 x (串列, 元組, 字串, 字典, 集合) 的元素個數 |
| int(x) | 將 x 轉成整數後傳回 |
| float(x) | 將 x 轉成浮點數後傳回 |
| chr(x) | 傳回 Unicode 編碼對應之字元, 例如 chr(65) 傳回 'A' |
| ord(x) | 傳回字元 x 的 Unicode 編碼 (整數) |
| bin(x) | 將數值 x (8/10 進位) 轉成二進位字串 (例如 '0b101') |
| oct(x) | 將十進位值 x 轉成八進位後傳回 |
| hex(x) | 將十進位值 x 轉成十六進位後傳回 |
| sorted(list) | 將傳入串列 list 元素以升冪 (值由小到大) 排列後傳回 (原串列不變) |
| str(x) | 將參數 x (數值或布林值) 轉成字串型態 |
| slice([strat, ] stop [, step]) | 傳回一個 slice 切片物件 (可傳入 list/tuple 等進行切片) |
其中前半部比較明顯是純數學運算; 後半部則是與數值相關的資料型態轉換函式.
min() 與 max() 可以傳入多個參數或 list/tuple, 傳回其中值最小或最大者, 參數或元素也可以是字串, 這時會以其 ASCII/Unicode 編碼值進行比較 (例如 'A' 是 42, 'B' 是 42). 注意, 參數或元素型態必須一致, 不可混雜, 例如 :
>>> abs(-1.23)
1.23
>>> min(1, 2, 3, -6, 0)
-6
>>> min([1, 2, 3, -6, 0])
-6
>>> max(1, 2, 3, -6, 0)
3
>>> max([1, 2, 3, -6, 0])
3
>>> min('A', 'B', 'C') # 字串以 ASCII 編碼比較
'A'
>>> max('A', 'B', 'C')
'C'
>>> min('我', '愛', '你') # 字串以 Unicode 編碼比較
'你'
>>> sum([1, 2, 3, -6, 0]) # 必須是 tuple 或 list
0
>>> sum((1, 2, 3, -6, 0), 7) # list 元素和外加 7
7
>>> pow(3, 4) # 3 的 4 次方=81
81
>>> pow(3, 4, 7) # 3 的 4 次方=81 再除以 7 之餘數
4
>>> divmod(11, 3) # 11 除以 3 得商為 3, 餘數 2
(3, 2)
>>> round(4.14, 1) # 四捨五入
4.1
>>> round(4.15, 1) # 四捨五入
4.2
注意, round() 不一定四捨五入, 有時是五捨六入, 例如 :
>>> round(3.775, 2)
3.77
>>> round(3.776, 2)
3.78
參考 :
len() 可用來計算字串中的字元數目, 元組, 串列, 字典, 集合內的元素或項目之個數, 例如 :
>>> len('Hello')
5
>>> len((1, 2, 3, 4, 5))
5
>>> len([1, 2, 3, 4, 5])
5
>>> len({'apple': '蘋果', 'banana': '香蕉'})
2
>>> len({2, 1, 3})
3
int() 可以將浮點數或布林值轉成整數, 浮點數會無條件捨去小數部分, True 會轉成 1, False 轉成 0, 也可以將整數字串轉成整數, 例如 :
>>> int(1.234) # 浮點數直接捨去小數部分
1
>>> int(-1.234)
-1
>>> int('123') # 整數字串轉整數
123
>>> int(True)
1
>>> int(False)
0
float() 會將傳入之整數轉成 float 型態, 更常用於將浮點數字串轉成 float 型態, 例如網路爬蟲從網頁中擷取到的數值其實是 str 型態, 進行運算前需先轉成 float 型態, 例如 :
>>> float(123)
123.0
>>> float('1.23')
1.23
>>> float(True)
1.0
>>> float(False)
0.0
chr() 與 ord() 是兩個相反的函式, chr() 傳回 Unicode 相對的字元, 而 ord() 則是傳回字元之 Unicode, 例如 :
>>> chr(65)
'A'
>>> chr(66)
'B'
>>> chr(67)
'C'
>>> ord('A')
65
>>> ord('B')
66
>>> ord('C')
67
>>> ord('我')
25105
>>> ord('愛')
24859
>>> ord('你')
20320
bin(), oct(), 與 hex() 函式用在二進位, 八進位, 十六進位, 與十進位之間的轉換, bin() 會將傳入的 8/10/16 進位整數轉成 2 進位字串 (以 '0b' 開頭), 例如 :
>>> bin(10)
'0b1010'
>>> bin(0o7)
'0b111'
>>> bin(0xF)
'0b1111'
oct() 會將傳入的 2/10/16 進位數值轉成 8 進位字串 (以 '0o' 開頭), 例如 :
>>> oct(15)
'0o17'
>>> oct(0b1111)
'0o17'
>>> oct(0xF)
'0o17'
hex() 會將傳入的 2/8/10 進位數值轉成 16 進位字串 (以 '0x' 開頭), 例如 :
>>> hex(15)
'0xf'
>>> hex(0b1111)
'0xf'
>>> hex(0o17)
'0xf'
sorted() 可以將序列資料由小到大排序 (升冪), 若傳入第二參數 reverse=True 則會由大到小排序 (升冪), 若元素為字串, 則以其 ASCII/Unicode 依序比大小, 例如 :
>>> sorted([4, 2, 3, 7, 1, 9])
[1, 2, 3, 4, 7, 9]
>>> sorted([4, 2, 3, 7, 1, 9], reverse=True)
[9, 7, 4, 3, 2, 1]
>>> sorted(['F', 'C','D', 'B', 'A', 'E'])
['A', 'B', 'C', 'D', 'E', 'F']
>>> sorted(['F', 'C','D', 'B', 'A', 'E'], reverse=True)
['F', 'E', 'D', 'C', 'B', 'A']
str() 函式可將傳入參數 (布林值, 數值) 轉成字串, 這在用 + 進行字串串接時會用到, 因為 Python 是強型別語言, 數值與字串不能直接串接, 必須將數值強制轉型為字串才能串接, 例如 :
>>> print('現在溫度攝氏 ' + str(42.5))
現在溫度攝氏 42.5
參考 :
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