Python内置模块之math模块

what's the math 模块

　　Python math 模块提供了许多对浮点数的数学运算函数。需要注意的是，这些函数一般是对平台 C 库中同名函数的简单封装, 所以一般情况下, 不同平台下计算的结果可能稍微地有所不同, 有时候甚至有很大出入。

主要功能有：

• 幂数：幂次方、平方根
• 对数：2、10、e相关的对数操作
• 圆相关：π、弧度与角度的转换
• 三角函数：正三角函数、反三角函数
• 其他常用：小数的整数部分、向上取整、向下取整、两个数的最大公约数、取余数...

幂数

幂与平方根

# pow(x, y)：返回x的y次方
print(math.pow(2, 4))  # 2**4

# ldexp(x, i)：返回x*(2**i)的值
print(math.ldexp(5, 2)) # 5*(2**2)=20.0

# sqrt(x)：求x的平方根
print(math.sqrt(16))  # 4.0

# factorial(x)：取x的阶乘的值
print(math.factorial(5)) # 5*4*3*2*1  # 120

# hypot(x, y)：得到(x**2+y**2)的平方根
print(math.hypot(3, 4))  # 5

常数e相关

import math

# 常数e
math.e # 2.718281828459045

# exp(x)：返回常数e的x次方
math.exp(2)  # 7.38905609893065，相当于math.e**2

# expm1:返回常数e的x次方的值减１
math.expm1(1)  # 1.718281828459045，相当于math.exp(1) - 1

对数

# log2(x)：返回x的基2对数
print(math.log2(128))  # 7

# log10(x)：返回x的以10为底的对数
print(math.log10(100))  # 2

# log(x, base)：返回x的自然对数，默认以e为基数，base参数给定时，将x的对数返回给定的base,计算式为：log(x)/log(base)
print(math.log(256, 4))  # 4

# log1p(x)：:返回x+1的自然对数(基数为e)的值
print(math.log1p(5))

圆相关

# pi：常数π，圆周率
print(math.pi)  # 3.141592653589793

angle = 30 # 30度
# radians:把角度x转换成弧度
print(math.radians(angle))  # 0.5235987755982988
print(30*math.pi/180)  # 效果相同

# degrees:把x从弧度转换成角度
temp = math.radians(angle)
print(math.degrees(temp)) # 29.999999999999996

三角函数

sin、cos、tan

　　math 模块对正三角函数的计算，变量是弧度，所以在计算时需要先将角度转换为弧度

angle = 30  # 30度
radian = math.radians(angle) # 角度转换成弧度
print(math.sin(radian))
print(math.cos(radian))
print(math.tan(radian))

asin和acos和atan

　　math 模块对反三角函数的计算，返回值是弧度

h = math.asin(0.5)  # sin(30) = 0.5
print(math.degrees(h))  # 30.000000000000004

h = math.acos(0.5)  # cos(60) = 0.5
print(math.degrees(h))  # 60.00000000000001


h = math.atan(1)  # tan(45) = 1
print(math.degrees(h))  # 45.0

sinh和cosh和tanh，asinh和acosh和atanh

　　双曲正弦、余弦、正切，反双曲正弦、余弦、正切

其他

# trunc(x)：返回x的整数部分
print(math.trunc(8.3)) # 8

# ceil(x)：取大于等于x的最小的整数值，如果x是一个整数，则返回x
print(math.ceil(10.2))  # 11

# floor(x)：取小于等于x的最大的整数值，如果x是一个整数，则返回自身
print(math.floor(15.3))  # 15

# fabs(x)：返回x的绝对值
print(math.fabs(-13))  # 13.0

# modf(x)：返回由x的小数部分和整数部分组成的元组
print(math.modf(132.333))  # (0.3329999999999984, 132.0)

# copysign(x, y)：把y的正负号加到x前面，可以使用0
print(math.copysign(10 ,-15))  # -10.0

# fmod(x, y)：得到x/y的余数，其值是一个浮点数
print(math.fmod(15, 2))  # 1.0

# gcd(x, y)：返回x和y的最大公约数
print(math.gcd(8, 100))  # 4

# frexp(x)：返回一个元组(m,e),其计算方式为：x分别除0.5和1,得到一个值的范围
print(math.frexp(10))

# fsum(x)：对迭代器里的每个元素进行求和操作
print(math.fsum([1, 2, 3, 4]))  # 10.0

# isfinite(x)：如果x是正无穷大或负无穷大，则返回True,否则返回False
#
# isinf(x)：如果x是正无穷大或负无穷大，则返回True,否则返回False
#
# isnan(x)：如果x不是数字True,否则返回False
print(math.isnan(1.222))

进阶应用

计算2个坐标点的距离

import math
 
x1 = 0
y1 = 20
x2 = 12
y2 = 0

p1 = (x1, y1)
p2 = (x2, y2)

result = math.sqrt(math.pow(x1 - x2, 2) +math.pow(y1 - y2, 2))