如何全面精通Python的数学模块应用？

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本章节为家长带来关于Python的相关知识，主要介绍了数学相关模型的问题，包括math模块的数学常数、常用函数以及decimal模块的一些内容。以下是一起简要了解：

1. math模块： - 提供数学常数，如π、e等。 - 常用函数，如sin、cos、tan等三角函数，以及sqrt、pow等。

2. decimal模块： - 用于高精度小数运算。 - 提供Decimal类，用于创建高精度小数对象。

希望这些内容能对家长有所帮助。

本篇文章给大家带来了关于python的相关知识，其中主要介绍了关于数学相关模型的问题，包括了math模块数学常数、常用函数以及decimal模块的一些内容，下面一起来看一下，希望对大家有帮助。

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一、math模块

math库是Python提供的内置数学类函数库，因为复数类型常用于科学计算，一般计算并不常用，因此math库 不支持 复数类型，仅支持 整数和浮点数运算。

import math

1、数学常数

常数说明实例math.pi圆周率 π>>> math.pi 输出结果：3.141592653589793math.e自然常数e>>> math.e 输出结果：2.718281828459045math.inf正无穷大，负无穷大为：-math.inf>>> math.inf 输出结果：infmath.nan非浮点数标记，NaN>>> math.nan 输出结果：nan

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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