python数学模块

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一， math模块

math库是python提供的内置数学类函数库，math库不支持复数类型，仅支持整数和浮点数运算。

常数	说明	实例
`math.pi`	圆周率Π	`math.pi`输出结果：`3.141592653589793`
`math.e`	自然常数e	`math.e`输出结果：`2.718281828459045`

`math.inf`	正无穷大， -math.inf是负无穷大	`math.inf`输出 `inf`
`math.nan`	非浮点数标记，NaN	`math.nan`输出结果：`nan`

2. math库常用函数

函数名	说明
`math.ceil(f)`	向上取整，返回值：整数值
`math.floor(f)`	向下取整，返回值：整数
`round(f)`	四舍五入，返回值：整数
`math.fabs(f)`	获取绝对值操作，返回值：浮点数

`abs(num)`	获取绝对值操作，返回值：根据传入的参数而定
`math.fmod(x,y)`	返回x/y的余数，返回值：浮点数
`math.pow(x,n)`	返回x的n次方，返回值：浮点型
`math.sqrt(num)`	对num开平方，返回值：浮点数

`fsum(seq)`	返回序列中所有元素的和，返回值：浮点数
`sum(seq)`	将一个序列的数值进行相加求和，返回值：根据序列中数值的类型变化
`math.modf(num)`	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

`math.trunc(f)`	返回浮点数的整数部分，返回值：整数
`math.copysign(n1,n1)`	将第二个数的正负号赋值给第一个数，返回值：浮点数

`math.factorial(x)`	返回x的阶乘，如果x不是整数或为负数将引发ValueError，返回值：整数
`math.gcd(x,y)`	返回整数x和y的最大公约数，返回值：整数

3.math库使用示例

# -*- coding: utf-8 -*-
import math

# math库常用变量
print("math.pi = ", math.pi)
print('math.e = ', math.e)
print('math.inf = ', math.inf)
print('math.nan = ', math.nan)


# math库常用函数

print('math.ceil()向上取整，math.ceil(2.3) = ', math.ceil(2.3))
print('math.ceil()向上取整，math.ceil(2.5) = ', math.ceil(2.5))
print('math.ceil()向上取整，math.ceil(2.0) = ', math.ceil(2.0))
print('math.ceil()向上取整，math.ceil(2.8) = ', math.ceil(2.8))
print('math.ceil()向上取整，math.ceil(-2.8) = ', math.ceil(-2.8))

print('math.floor()向下取整，math.floor(2.3) = ', math.floor(2.3))
print('math.floor()向下取整，math.floor(2.5) = ', math.floor(2.5))
print('math.floor()向下取整，math.floor(2.0) = ', math.floor(2.0))
print('math.floor()向下取整，math.floor(2.8) = ', math.floor(2.8))
print('math.floor()向下取整，math.floor(-2.8) = ', math.floor(-2.8))

print('round()四舍五入，round(2.3) = ', round(2.3))
print('round()四舍五入，roundr(2.5) = ', round(2.5))
print('round()四舍五入，round(2.0) = ', round(2.0))
print('round()四舍五入，round(2.8) = ', round(2.8))
print('round()四舍五入，round(-2.8) = ', round(-2.8))

print('math.fabs()获取绝对值，math.fabs(2.3) = ', math.fabs(2.3))
print('math.fabs()获取绝对值，math.fabs(-2.3) = ', math.fabs(-2.3))
print('math.fabs()获取绝对值，math.fabs(-2.0) = ', math.fabs(-2.0))
print('math.fabs()获取绝对值，math.fabs(-2) = ', math.fabs(-2))

print('abs()获取绝对值，abs(2.3) = ', abs(2.3))
print('abs()获取绝对值，abs(-2.3) = ', abs(-2.3))
print('abs()获取绝对值，abs(-2.0) = ', abs(-2.0))
print('abs()获取绝对值，abs(-2) = ', abs(-2))

print('math.fmod(x,y)获取x/y的余数，math.fmod(2,3) = ' ,math.fmod(2,3))
print('math.pow(x,y)获取x的n次方,math.pow(2,3) = ', math.pow(2,3))
print('math.sqrt()获取开放根,math.sqrt(4) = ', math.sqrt(4))
print('fsum()获取序列中所有元素的和，fsum([1,2,3,4,5,6]) = ', math.fsum([1,2,3,4,5,6]))
print('sum()获取序列中所有元素的和，sum([1,2,3,4,5,6]) = ', sum([1,2,3,4,5,6]))
print('math.modf()获取浮点数的小数和整数部分，math.modf(2.3) = ', math.modf(2.3))
print('math.trunc()获取浮点数的整数部分，math.trunc(2.3) = ', math.trunc(2.3))
print('math.copysign(n1,n2)把第二个数的正负号赋值给第一个浮点数，math.copysign(-2.3,1) = ', math.copysign(-2.3,1))
print('math.copysign(n1,n2)把第二个数的正负号赋值给第一个浮点数，math.copysign(2.3,-1) = ', math.copysign(2.3,-1))
print('math.gcd(x,y)获取x和y的最大公约数，math.gcd(16,24) = ', math.gcd(16,24))
try:
    print('math.factorial()获取阶乘，math.factorial(3) = ', math.factorial(3))
    print('math.factorial()获取阶乘，math.factorial(2.3) = ', math.factorial(2.3))
    print('math.factorial()获取阶乘，math.factorial(-2) = ', math.factorial(-2))
except ValueError as e:
    print(e)
finally:
    pass

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，Decimal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，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中小数相加可能计算结果不对，是由于科学计算精度问题，如果需要处理这个问题就需要用到decimal模块。

2. 使用decimal

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

设置小数位数：quantize()

注意：decimal.getcontext().prec 和 quantize()不能同时使用，如果同时使用会提示错误：decimal.InvalidOperation: [<class ‘decimal.InvalidOperation’>]

3. decimal使用示例

# -*- coding: utf-8 -*-
import decimal

"""
decimal.getcontext().prec = 3  # 设置有效数字是3位
print(decimal.Decimal(2.32) + decimal.Decimal(3.01))

decimal.getcontext().prec = 2  # 设置有效数字是2位
print(decimal.Decimal(2.32) + decimal.Decimal(3.01))
"""

# quantize()设置小数位数
num = decimal.Decimal(1.23456789).quantize(decimal.Decimal('0.000'))
print(num)

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