在數學之中，除了加減乘除四則運算之外——這是小學數學——還有其它更多的運算，比如乘方、開方、對數運算等等，要實現這些運算，需要用到python中的一個模塊：Math > 模塊(module)是python中非常重要的東西，你可以把它理解為python的擴展工具。換言之，python默認情況下提供了一些可用的東西，但是這些默認情況下提供的還遠遠不能滿足編程實踐的需要，于是就有人專門制作了另外一些工具。這些工具被稱之為“模塊” 任何一個pythoner都可以編寫模塊，并且把這些模塊放到網上供他人來使用。 當安裝好python之后，就有一些模塊默認安裝了，這個稱之為“標準庫”，“標準庫”中的模塊不需要安裝，就可以直接使用。 如果沒有納入標準庫的模塊，需要安裝之后才能使用。模塊的安裝方法，我特別推薦使用pip來安裝。這里僅僅提一下，后面會專門進行講述，性急的看官可以自己google。 ## [](https://github.com/qiwsir/StarterLearningPython/blob/master/104.md#使用math模塊)使用math模塊 math模塊是標準庫中的，所以不用安裝，可以直接使用。使用方法是： ~~~ >>> import math ~~~ 用import就將math模塊引用過來了，下面就可以使用這個模塊提供的工具了。比如，要得到圓周率： ~~~ >>> math.pi 3.141592653589793 ~~~ 這個模塊都能做哪些事情呢？可以用下面的方法看到： ~~~ >>> dir(math) ['__doc__', '__name__', '__package__', 'acos', 'acosh', 'asin', 'asinh', 'atan', 'atan2', 'atanh', 'ceil', 'copysign', 'cos', 'cosh', 'degrees', 'e', 'erf', 'erfc', 'exp', 'expm1', 'fabs', 'factorial', 'floor', 'fmod', 'frexp', 'fsum', 'gamma', 'hypot', 'isinf', 'isnan', 'ldexp', 'lgamma', 'log', 'log10', 'log1p', 'modf', 'pi', 'pow', 'radians', 'sin', 'sinh', 'sqrt', 'tan', 'tanh', 'trunc'] ~~~ `dir(module)`是一個非常有用的指令，可以通過它查看任何模塊中所包含的工具。從上面的列表中就可以看出，在math模塊中，可以計算正sin(a),cos(a),sqrt(a)...... 這些我們稱之為函數，也就是在模塊math中提供了各類計算的函數，比如計算乘方，可以使用pow函數。但是，怎么用呢？ python是一個非常周到的姑娘，她早就提供了一個命令，讓我們來查看每個函數的使用方法。 ~~~ >>> help(math.pow) ~~~ 在交互模式下輸入上面的指令，然后回車，看到下面的信息： ~~~ Help on built-in function pow in module math: pow(...) pow(x, y) Return x**y (x to the power of y). ~~~ 這里展示了math模塊中的pow函數的使用方法和相關說明。 1. 第一行意思是說這里是math模塊的內建函數pow幫助信息（所謂built-in，稱之為內建函數，是說這個函數是python默認就有的) 2. 第三行，表示這個函數的參數，有兩個，也是函數的調用方式 3. 第四行，是對函數的說明，返回`x**y`的結果，并且在后面解釋了`x**y`的含義。 4. 最后，按q鍵返回到python交互模式 從上面看到了一個額外的信息，就是pow函數和`x**y`是等效的，都是計算x的y次方。 ~~~ >>> 4**2 16 >>> math.pow(4,2) 16.0 >>> 4*2 8 ~~~ 特別注意，`4**2`和`4*2`是有很大區別的。 用類似的方法，可以查看math模塊中的任何一個函數的使用方法。 > 關于“函數”的問題，在這里不做深入闡述，看管姑且按照自己在數學中所學到去理解。后面會有專門研究函數的章節。 下面是幾個常用的math模塊中函數舉例，看官可以結合自己調試的進行比照。 ~~~ >>> math.sqrt(9) 3.0 >>> math.floor(3.14) 3.0 >>> math.floor(3.92) 3.0 >>> math.fabs(-2) #等價于abs(-2) 2.0 >>> abs(-2) 2 >>> math.fmod(5,3) #等價于5%3 2.0 >>> 5%3 2 ~~~ ## [](https://github.com/qiwsir/StarterLearningPython/blob/master/104.md#幾個常見函數)幾個常見函數 有幾個常用的函數，列一下，如果記不住也不要緊，知道有這些就好了，用的時候就google。 **求絕對值** ~~~ >>> abs(10) 10 >>> abs(-10) 10 >>> abs(-1.2) 1.2 ~~~ **四舍五入** ~~~ >>> round(1.234) 1.0 >>> round(1.234,2) 1.23 >>> #如果不清楚這個函數的用法，可以使用下面方法看幫助信息 >>> help(round) Help on built-in function round in module __builtin__: round(...) round(number[, ndigits]) -> floating point number Round a number to a given precision in decimal digits (default 0 digits). This always returns a floating point number. Precision may be negative. ~~~ ## [](https://github.com/qiwsir/StarterLearningPython/blob/master/104.md#運算優先級)運算優先級 從小學數學開始，就研究運算優先級的問題，比如四則運算中“先乘除，后加減”，說明乘法、除法的優先級要高于加減。 對于同一級別的，就按照“從左到右”的順序進行計算。 下面的表格中列出了python中的各種運算的優先級順序。不過，就一般情況而言，不需要記憶，完全可以按照數學中的去理解，因為人類既然已經發明了數學，在計算機中進行的運算就不需要從新編寫一套新規范了，只需要符合數學中的即可。 | 運算符 | 描述 | | --- | --- | | lambda | Lambda表達式 | | or | 布爾“或” | | and | 布爾“與” | | not x | 布爾“非” | | in，not in | 成員測試 | | is，is not | 同一性測試 | | ，>=，!=，== | 比較 | | ∣ | 按位或 | | ^ | 按位異或 | | & | 按位與 | | > | 移位 | | +，- | 加法與減法 | | *，/，% | 乘法、除法與取余 | | +x，-x | 正負號 | | ~x | 按位翻轉 | | ** | 指數 | | x.attribute | 屬性參考 | | x[index] | 下標 | | x[index:index] | 尋址段 | | f(arguments...) | 函數調用 | | (experession,...) | 綁定或元組顯示 | | [expression,...] | 列表顯示 | | {key:datum,...} | 字典顯示 | | 'expression,...' | 字符串轉換 | 上面的表格將python中用到的與運算符有關的都列出來了，是按照**從低到高**的順序列出的。雖然有很多還不知道是怎么回事，不過先列出來，等以后用到了，還可以回來查看。 最后，要提及的是運算中的絕殺：括號。只要有括號，就先計算括號里面的。這是數學中的共識，無需解釋。