Completely master Python mathematics related modules

This article brings you relevant knowledge about python, which mainly introduces issues related to mathematical models, including math module mathematical constants, commonly used functions and some contents of the decimal module. Let’s take a look at it together, I hope it will be helpful to everyone.

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1. Math module

The math library is a built-in mathematical function library provided by Python. Because complex number types are often used in scientific calculations and not commonly used in general calculations, the math library does not support complex number types and only supports integer and floating point number operations.

import math

1. Mathematical constants

##math.piPi>>> ##math.emath.e##math.infPositive infinity, negative infinity is: Output result: math .nanNon-floating point number mark, NaN>>> Output result:

2、常用函数

math.ceil(浮点数)

向上取整操作；返回值：整数

>>> import math
>>> math.ceil(13.14)
14
>>> math.ceil(9.9)
10
>>> math.ceil(19) # 整数无效
19

math.floor(浮点数)

向下取整操作；返回值：整数

>>> import math
>>> math.floor(13.14)
13
>>> math.floor(9.9)
9
>>> math.floor(19) # 整数无效
19

round(浮点数)

四舍五入操作；返回值：整数

>>> import math
>>> round(13.14)
13
>>> round(9.9)
10
>>> round(11.936, 2) # 保留两位小数的方式
11.94
>>> round(9) # 整数无效
9

math.fabs(数值)

获取数值绝对值操作；返回值：浮点数

>>> import math
>>> math.fabs(-9)
9.0
>>> math.fabs(9)
9.0
>>> math.fabs(-9.9)
9.9
>>> math.fabs(9.9)
9.9

abs(数值)

获取数值绝对值操作；返回值：整数、浮点数(根据原数据的类型而定)

>>> import math
>>> abs(-9)
9
>>> abs(-9.9)
9.9

math.fmod(x, y)

返回 x/y 的余数；返回值：浮点数

>>> import math
>>> math.fmod(4, 2)
0.0
>>> math.fmod(5, 2)
1.0
>>> math.fmod(10, 3)
1.0

math.pow(底数,幂)

计算一个数值的N次方；返回值：浮点类型

>>> import math
>>> math.pow(2,4)
16.0
>>> math.pow(3,2)
9.0
>>> math.pow(5, 3)
125.0

math.sqrt(数值)

开平方；返回值：浮点数

>>> import math>>> math.sqrt(9)3.0>>> math.sqrt(4)2.0>>> math.sqrt(16)4.0

fsum(序列)

返回序列中所有元素的和；返回值：浮点数

>>> import math
>>> math.fsum((1, 2, 3, 4, 5))
15.0
>>> math.fsum(range(1,11))
55.0
>>> math.fsum(range(1,101))
5050.0

sum(序列)

将一个序列的数值进行相加求和；返回值：数值类型（根据序列中数值的类型变化）

>>> import math
>>> sum([1,2,3,4,5])
15
>>> sum(range(1,11)
... )
55
>>> sum([1.0,2.0,3.0,4.0,5.0])
15.0

math.modf(数值)

将一个浮点数拆成小数和整数部分组成的元组；返回值：元组

>>> import math
>>> math.modf(10.1)
(0.09999999999999964, 10.0)
>>> math.modf(9.9)
(0.9000000000000004, 9.0)
>>> math.modf(9)
(0.0, 9.0)

math.trunc(浮点数)

返回浮点数的整数部分；返回值：整数

>>> import math
>>> math.trunc(2.1)
2
>>> math.trunc(9.9)
9
>>> math.trunc(10.0)
10

math.copysign(值1，值2)

将第二个数的正负号复制给第一个数；返回值：浮点数（值1 符号是值2的正负号）

>>> import math
>>> math.copysign(-2, 1)
2.0
>>> math.copysign(2,-1)
-2.0

math.actorial(x)

返回 x 的阶乘，如果 x 不是整数或为负数时则将引发 ValueError；返回值：整数

>>> import math
>>> math.factorial(4)
24
>>> math.factorial(3)
6
>>> math.factorial(1)
1

math.gcd(x, y)

返回整数 x 和 y 的最大公约数；返回值：整数

>>> import math
>>> math.gcd(2,4)
2
>>> math.gcd(3,9)
3
>>> math.gcd(9,6)
3

二、decimal模块

decimal 模块提供了一个Decimal数据类型用于浮点数计算。相比内置的二进制浮点数实现float这个类型有助于金融应用和其它需要精确十进制表达的场合，控制精度，控制舍入以适应法律或者规定要求，确保十进制数位精度，或者用户希望计算结果与手算相符的场合。Decimal重现了手工的数学运算，这就确保了二进制浮点数无法精确保有的数据精度。高精度使Decimal可以执行二进制浮点数无法进行的模运算和等值测试。

1、什么时候使用decimal

python中小数相加可能会计算出结果不对，那就是由于科学计算精度问题

如上：我们需要得要的值是5.03，如果需要处理这个问题的话就需要用到decimal模块了

2、使用decimal

设置精度：decimal.getcontext().prec = num （num为有效数字个数）

>>> import decimal

>>> decimal.getcontext().prec = 3
>>> print(decimal.Decimal(2.02) + decimal.Decimal(3.01))
5.03

>>> decimal.getcontext().prec = 2
>>> print(decimal.Decimal(2.02) + decimal.Decimal(3.01))
5.0

设置小数位数：quantize()

import decimal

print(decimal.Decimal(1.1234567890).quantize(decimal.Decimal("0.000")))  # 设置3位小数
print(decimal.Decimal(1.1234567890).quantize(decimal.Decimal("0.00")))  # 设置2位小数
print(decimal.Decimal(1.1234567890).quantize(decimal.Decimal("0.0")))  # 设置1位小数

输出结果：

1.123
1.12
1.1

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Constant	Explanation	Example
		math.pi Output result: 3.141592653589793
Natural constant e	>>>	Output result: 2.718281828459045
- math.inf	>>> math.inf	inf
	math.nan	nan

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