用Python畫的滑稽臉

這是我之前用Python的turtle庫畫的一個滑稽臉的視頻，如果想要源碼的話可以看我之前的博客：如何用Python畫QQ表情中的滑稽臉。拿走別忘了點個贊哈，感謝大家的支持。

文章目錄

整數類型：int

浮點數類型：float

浮點數的特性

複數類型

更多的數學函數

寫在前面：大家好！我是ACfun,我的暱稱來自兩個單詞Accepted和fun。由於最近在學習python，學了一遍感覺不是特別條理，所以我想整理一個有關python基礎的系列的文章。希望自己通過這次的整理可以對python有一個較爲清晰的理解和認識。如果有不足或者的錯誤的地方歡迎在評論區或者私信我指正，感謝大家的不吝賜教。我的唯一博客更新地址是：https://ac-fun.blog.csdn.net/。非常感謝大家的支持。
用知識改變命運，用知識成就未來。加油 (ง •̀o•́)ง (ง •̀o•́)ง

本篇簡介

上一篇博客：Python的變量和數據類型簡單的寫了一下Python中的數據類型有哪些，本篇我們來詳細的學習一下Python中的數據類型以及其應用（字符串除外，字符串會在後面的博客中做專門的學習整理）。

基本類型：數值型

整數類型：int

Python3中的整數最大的特點就是“不限制大小”。在上一篇博客中也寫到：在Python2中支持的long，在Python3中不再支持。在Python 3裏，只有一種整數類型 int，表示爲長整型。。那麼這個int在Python中所表示的範圍到底能有多大呢？給出的解釋是：Python 長整數僅受限於用戶計算機的虛擬內存總數。
基本可以這麼說：Python3的int長度理論上是無限的。所以在Python你不必像在C語言或者java中一樣考慮我是用int還是long還是long long等等。在Python3中我們只需要計算就可以了。比如我們計算一下2的100次方等於多少：

>>> 2**100
1267650600228229401496703205376

我們直接在Python自帶的IDLE中輸入2**100即可計算出結果，如果我們是使用的C語言無論是使用long型還是long long型，肯定會出現數據溢出的情況。因爲在C語言中：

long型所表示的範圍爲：-2147483648 ~ +2147483647 (4 Bytes)
long long所表示的範圍爲：-9223372036854775808 ~ +9223372036854775807 (8 Bytes)

通過這個例子，我們直接就體會到了Python對於大數的處理的方便性。在Python中無論多複雜的算式都可以直接的出結果。

常見的運算

整數中常見的運算我們在上一篇博客：Python的變量和數據類型的數值運算部分已經寫過了，這裏我們再補充一下：

我們還可以使用divmod()這一內置函數直接求整數除法和餘數。例如我們求divmod(m,n)：使用這個方法會得到兩個整數，一個是m // n，另一個是m % n。
m ** n 求乘方，即整數m的n次方，上面的2 ** 100就是2的100次方。
abs(m) 求m的絕對值
bin(m) 將數值m轉換爲二進制數，例如：

>>> x = 10
>>> x
10
>>> bin(x)
'0b1010'

oct(x) 將數值x轉換爲八進制，例如：

>>> n = 0b1001
>>> oct(n)
'0o11'

hex(x) 將數值x轉換爲十六進制，例如：

>>> x = 0o11
>>> x
9
>>> hex(x)
'0x9'

直接輸出x，Python默認將該數值轉換爲10進制輸出

其他常用的數學運算函數

隨機數函數

&Python3中的隨機數函數用於生成隨機數，比如我們要寫一個猜數字的遊戲就需要用到隨機數，或者是當我們寫一個遊戲需要使用到隨機數時（比如大富翁遊戲的擲骰子）等等。常見的隨機數的生成函數有以下幾種：

例如：

# 生成10個隨機數
>>> import random
>>> for i in range(10):
	print(random.randint(0,100))
	
97
2
40
28
86
25
67
69
91
58

關於生成隨機數這一部分後面還會詳細整理。這裏只做一個簡單的介紹，在後面的博客中我會寫一個猜數字的小遊戲，到時候我們在詳細的學習如何生成隨機數。

大小比較

在Python中我們也可以對數值的大小進行比較。我們可以使用比較運算符來進行兩個數的比較：

在Python中我們還可以進行連續的比較，比如：

>>> 7 > 3 >= 2
True
>>> 7 < 3 >= 0
False

我們會發現和上面表中的一樣，如果表達式正確，那麼會返回True，錯誤則會返回False。我們可以用這個來控制循環，比如滿足條件就繼續循環，不滿足就結束循環，這個在以後的博客中也會詳細的說明。

數的進制

在常見運算中也寫到了關於進制轉換的內置函數，Python中同樣也有二進制、八進制、十進制、十六進制。

在Python中二進制(binary)以前綴0b或者0B開頭，注意這裏的是阿拉伯數字0而不是字母o，千萬不要輸錯了。使用bin()函數來返回對應數值的二進制。比如：

>>> x = 0b1111
>>> x
15
>>> bin(x)
'0b1111'
>>> x = 0B1101
>>> x
13
>>> bin(13)
'0b1101'

八進制(octal)以前綴0o或者0O開頭，同樣也要注意是阿拉伯數字0和字母o | O,要注意區分。使用oct()函數返回相應數值的八進制。
十進制無前綴數字，使用int()即可將其他進制轉換爲十進制。
十六進制(hexadecimal)以前綴0x或者0X開頭，使用hex()函數將其他數值轉換爲十六進制。

浮點數類型：float

浮點數的操作與上面的整數操作類似。但是浮點數受到17位有效數字的限制，浮點數一般只有17位有效數字，如果超過17位那麼就要使用科學計數法來表示

浮點數的特性

由於浮點數在計算機中是以二進制來表示的，所以有些時候浮點數在轉換以及運算過程中難免會產生一些誤差。所以有的時候我們會發現一些匪夷所思的錯誤。比如我們計算一下2.1+4.2結果肯定爲6.3呀，但是如果我們在IDLE中計算一下，卻發現結果爲6.300000000000001，比較的結果是False。

>>> 2.1 + 4.2
6.300000000000001
>>> 2.1 + 4.2 == 6.3
False

爲什麼會這樣呢？？？其實就是因爲在計算機進行進制轉換的時候產生了微小的誤差。
所以我們用到浮點數的時候，當我們進行比較的時候最好不要用 ==來比較。而是將它們做差，如果他們之間的差小於一個很小很小的數，我們就認爲這兩個浮點數相等。

複數類型

Python中內置了複數類型。Python可以支持所有有關複數的常見運算。比如加、減、乘、除、乘方等等。我們可以使用.real來取出複數的實部，使用.imag取出複數的虛部。
複數的表示在數學中是a+bi，但是在實際編程中因爲i與阿拉伯數字1太接近了，不好區分，所以在Python中用j代表i，即a+bj。

複數的比較

複數之間只能比較是否相等，不能比較大小。這也是數學上的真理，所以在Python中的複數也只能比較兩個複數是否相等，不能比較大小。

複數的應用

求平面上兩個點(x1,x2)和(y1,y2)之間的距離。

>>> abs((4+3j)+(1+6j))
10.295630140987
>>> abs(1+1j)
1.4142135623730951

更多的數學函數

Python中不止有上面提到的數學函數，還有很多其他的函數。Python 中數學運算常用的函數基本都在 math 模塊、cmath 模塊中。

Python math 模塊提供了許多對浮點數的數學運算函數。
Python cmath 模塊包含了一些用於複數運算的函數。

cmath 模塊的函數跟 math 模塊函數基本一致，區別是 cmath 模塊運算的是複數，math 模塊運算的是數學運算。

使用math或者cmath函數必須先導入。使用import math導入math模塊，使用import cmath導入cmath模塊。

math模塊中包含的函數

我們可以使用dir()函數顯示出我們導入模塊所包含的內容：

>>> import math
>>> dir(math)
['__doc__', '__loader__', '__name__', '__package__', '__spec__', 'acos', 'acosh', 'asin', 'asinh', 'atan', 'atan2', 'atanh', 'ceil', 'copysign', 'cos', 'cosh', 'degrees', 'e', 'erf', 'erfc', 'exp', 'expm1', 'fabs', 'factorial', 'floor', 'fmod', 'frexp', 'fsum', 'gamma', 'gcd', 'hypot', 'inf', 'isclose', 'isfinite', 'isinf', 'isnan', 'ldexp', 'lgamma', 'log', 'log10', 'log1p', 'log2', 'modf', 'nan', 'pi', 'pow', 'radians', 'remainder', 'sin', 'sinh', 'sqrt', 'tan', 'tanh', 'tau', 'trunc']

其中包含的函數這裏就不再詳細的解釋了，如果想知道某一個函數的使用方法，直接百度即可。

cmath模塊中包含的函數

>>> import cmath
>>> dir(cmath)
['__doc__', '__loader__', '__name__', '__package__', '__spec__', 'acos', 'acosh', 'asin', 'asinh', 'atan', 'atanh', 'cos', 'cosh', 'e', 'exp', 'inf', 'infj', 'isclose', 'isfinite', 'isinf', 'isnan', 'log', 'log10', 'nan', 'nanj', 'phase', 'pi', 'polar', 'rect', 'sin', 'sinh', 'sqrt', 'tan', 'tanh', 'tau']

參考資料：

中國大學生慕課——Python語言基礎與應用
math — 數學函數
Python Number(數字)
Python3 數字(Number)

未完待續，持續更新中……

Python數據類型——數值型詳解