python — while деление целочисленных
В Питоне, a // b
это floor(a / b)
(математически).
Простой цикл работает для положительных чисел:
def unsigned_div(a, b): assert a >= 0 and b > 0, (a, b) q = 0 while a >= b: a -= b q += 1 return q
Чтобы тот же результат, что и a//b
получить для всех целых чисел:
def div(a, b): if b == 0: raise ZeroDivisionError elif a == 0: return 0 elif a > 0 and b > 0: # both positive return unsigned_div(a, b) elif a < 0 and b < 0: # both negative return unsigned_div(-a, -b) else: # different signs return -1 - unsigned_div(abs(a)-1, abs(b))
Последняя строчка связана с тем, что округление в минус бесконечность в Питоне для целочисленного деления a//b
:
>>> 5 // 2 2 >>> 5 // -2 -3
<script src="https://cdn.rawgit. com/brython-dev/brython/3.4.0/www/src/brython.js"></script><body onload="brython()"><script type="text/python"> def unsigned_div(a, b): assert a >= 0 and b > 0, (a, b) q = 0 while a >= b: a -= b q += 1 return q def div(a, b): if b == 0: raise ZeroDivisionError elif a == 0: return 0 elif a > 0 and b > 0: # both positive return unsigned_div(a, b) elif a < 0 and b < 0: # both negative return unsigned_div(-a, -b) else: # different signs return -1 - unsigned_div(abs(a)-1, abs(b)) # try your own input from browser import document, html @document["mybutton"].bind("click") def on_click(event): a = int(document['a'].value) b = int(document['b'].value) document <= html.P(f'{a} // {b} == {div(a,b)}') </script><div><label for="a">a: <input value="5"></div><div><label for="b">b: <input value="-2"></div><button>div(a, b)</button></body>
Это работает, но медленно даже для умеренно больших чисел. Есть быстрее алгоритмы, к примеру, long division:
def unsigned_div_long(a, b): assert a >= 0 and b > 0 q, r = 0, 0 # quotient, remainder for i in reversed(range(a.bit_length())): r <<= 1 # set the least-significant bit of r equal to bit i of the numerator r |= (a >> i) & 1 if r >= b: r -= b q |= (1 << i) # set i-th bit return q
Этот алгоритм реализует обычное деление столбиком (более простой вариант, использующий двоичную систему — только две цифры 0
, 1
): начинаем слева (старший бит в делимом a
) и копируем биты в остаток r
пока он не станет больше либо равен делителю b
r -= b
и выставляем текущий бит в результате; повторяем пока биты делимого не закончатся. Можно по шагам пройти, нажимая на Forward>.12 // 4 == 0b1100 // 0b100 == 0b11 == 3
Этот алгоритм требует операций пропорционально количеству битов в делимом, что гораздо лучше первого варианта, где количество операций пропорционально самому результату (частному):
>>> unsigned_div_long(2**53, 2) 4503599627370496
<script src="https://cdn. rawgit.com/brython-dev/brython/3.4.0/www/src/brython.js"></script><body onload="brython()"><script type="text/python"> def unsigned_div_long(a, b): """ https://en.wikipedia.org/wiki/Division_algorithm#Integer_division_(unsigned)_with_remainder """ assert a >= 0 and b > 0 q, r = 0, 0 # quotient, remainder for i in reversed(range(a.bit_length())): r <<= 1 # set the least-significant bit of r equal to bit i of the numerator r |= (a >> i) & 1 if r >= b: r -= b q |= (1 << i) # set i-th bit return q def div(a, b, unsigned_div=unsigned_div_long): if b == 0: raise ZeroDivisionError elif a == 0: return 0 elif a > 0 and b > 0: # both positive return unsigned_div(a, b) elif a < 0 and b < 0: # both negative return unsigned_div(-a, -b) else: # different signs return -1 - unsigned_div(abs(a)-1, abs(b)) # try your own input from browser import document, html @document["mybutton"].bind("click") def on_click(event): a = int(document['a'].value) b = int(document['b'].value) document <= html.P(f'{a} // {b} == {div(a,b)}') </script><div><label for="a">a: <input value="9007199254740991"></div><div><label for="b">b: <input value="-2"></div><button>div_long(a, b)</button></body>
Для ещё больших чисел, можно метод Ньютона использовать, чтобы найти обратное 1/b
и умножить на a
, чтобы ответ получить. Вот реализация, использующая только целочисленную арифметику, на основе кода из вопроса Newton-Raphson Division With Big Integers:
def unsigned_div_newton(a, b): assert a >= 0 and b > 0 if a <= b: return int(a == b) k = a.bit_length() + b.bit_length() # a*b < 2**k x = 2 # 0 < x < 2**(k+1)/b # initial guess for convergence lastx = None while lastx != x: lastx = x x = (x * (2**(k + 1) - x * b)) >> k if x*b < 2**k: x += 1 return (a * x) >> k
Пример:
>>> unsigned_div_newton(2**1000, 2) 535754303593133660474212524530000905280702405852766803721875194185175525562468061246599189407847929063797336458776573412593572642846157021799228878734928740196728388741211549271053730253118557093897709107652323749179097063369938377958277197303853145728559823884327108383021491582631219341860283403468
Теоретически ошибка квадратично уменьшается на каждой итерации (быстрая сходимость).
$ pypy -mperf timeit -s 'from test_integer_division import unsigned_div_newton as div' 'div(2**1000, 2)' ......... Mean +- std dev: 719 us +- 14 us $ pypy -mperf timeit -s 'from test_integer_division import unsigned_div_long as div' 'div(2**1000, 2)' ......... Mean +- std dev: 133 us +- 4 us
Как найти остаток от деления в python
Python — популярный высокоуровневый язык программирования. Он обладает большим набором инструментов, имеет динамическую типизацию и используется для решения любых видов задач.
Деление в Python разделяется на три вида: обычное, целочисленное и взятие остатка. Программисту не нужно заботиться о типах операндов, Python сам определяет их и приводит результат к нужному виду. Как это делается, разберемся в этой статье.
Оператор деления
Деление в Python обозначается косой чертой «/». Примечательно, что результат в консоле всегда приводится к типу «float», даже если оба операнда были целочисленного типа, об этом свидетельствует появление «.0» у полученного значения.
Это появилось в 3-ей версии Python, ранее результатом деления целых чисел было только целое число, чтобы получить дробный результат, программисты явно указывали одному из операндов тип «float», в противном случае дробная часть просто отбрасывалась.
Важно понимать, что деление в Python, как и другие операции, работает медленнее, чем в более низкоуровневых языках программирования. Это связано с высоким уровнем автоматизации и абстракции, из-за динамической типизации интерпретатор вынужден приводить числа к дробному типу «float», который требует большего количества памяти.
Деление в представлении человека отличается от его представления в компьютере. Компьютер устроен так, что все арифметические операции могут выполняться только через сложение. Это значит, что быстрее всего выполняется сложение, затем вычитание, где необходимо менять знак операндов, умножение, где число складывается много раз. Деление выполняется дольше всех, потому что помимо многократно повторяющейся операции сложения необходимо также менять знак операндов, что требует больше памяти и действий.
Из примера видно, что не смотря на то, что во всех случаях операция была между целыми числами, результатом деления в Python 3 является вещественное число. В первом случае мы даже специально использовали приведение к типу int.
Деление без остатка
Чтобы выполнить деление на цело в Python, можно воспользоваться целочисленным делением. В этом случае результатом будет целое число, без остатка. Целочисленное деление в Python обозначается двумя косыми чертами «//».
В отличие от других языков программирования Python позволяет результату целочисленного деления быть как целым (int), так и дробным (float) числом. В обоих случаях дробная часть отбрасывается и получается число с окончанием «.0».
Примеры нахождения целой части от деления:
В первых двух случаях деление осуществлялось между целыми числами. Поэтому в результате было получено целое число. В третьем примере одно из чисел вещественное. В этом случае в результате получаем так же вещественное число (типа float), после запятой у которого 0.
Остаток
Для получения остатка от деления в Python 3 используется операция, обозначающаяся символом процента «%». Остаток — это оставшаяся после целочисленного деления часть числа. Операция взятия остатка используется для решения различных видов задач.
Определение остатка от деления очень часто используется в программах для нахождения, допустим, чётных чисел. Или, например, если обработка данных выполняется в цикле, и нужно выводить в консоль сообщение о ходе обработки не каждый раз, а на каждой 10-ой итерации.
Вот пример вывода чётных чисел из списка в консоль:
Проблемы чисел с плавающей точкой
Компьютер устроен так, что на аппаратном уровне понимает только две цифры: один и ноль. Из-за этого при делении и других операциях с дробями часто возникают проблемы. Например, 1/10 в двоичном представлении является неправильной бесконечной дробью. Её нельзя написать полностью, поэтому приходится округлять, а выбор значения при округлении ограничен нулем и единицей.
Что говорить о делении, если ошибки возникают и при операции сложения. Если сложить число «0.1» с самим собой четырнадцать раз, то получиться 1.400…01. Откуда взялась эта единица? Она появилась при переводе числа из двоичного вида в десятичный.
Более технически сложное деление приводит к подобным неточностям гораздо чаще. Обычно Python округляет результат так, что пользователь не замечает этой проблемы, но если получается достаточно длинное число, то проблема проявляется.
Деление комплексных чисел
Комплексные числа — это числа вида «a + b·i». Они занимают наивысшую ступень в иерархии чисел, арифметические операции над ними существенно отличаются от операций над обычными числами.
Деление комплексного числа на обычное меняет лишь длину радиус вектора, но не его направление.
Сокращенные операции деления
Чтобы упростить жизнь программистов, разработчики Python включили в язык «сокращенные операции». Их используют если надо выполнить операцию над переменной и полученный результат записать в эту же переменную. То, что записывается в длинной форме, можно записать в более короткой по следующим правилам:
Полная форма | Краткая форма | |
Деление | a = a / b | a /= b |
Целая часть | a = a // b | a //=b |
Остаток | a = a % b | a %= b |
Деление на ноль
Если попробовать в Python выполнить деление на 0, то мы получим исключение ZeroDivisionError.
Исключение следует обрабатывать, это можно сделать так:
Но в этом случае мы обрабатываем все исключения. Зачастую так делать не совсем корректно. Мы знаем, что в нашем коде возможно деление на 0 и, чтобы отловить именно эту ошибку, следует заменить except Exception as e: на except ZeroDivisionError as e: .
Но можно и проверять перед выполнением операции, что делитель не равен 0. Например так:
Python – простой, современный язык для написания кода. Он обладает мощными библиотеками, способными вычислить любое выражение. Python выступает основным конкурентом для Matlab и Octave. Запустив в интерактивном режиме Python, остаток от деления пользователь сможет найти без труда. Но это еще не все! «Питон» может выступить мощным калькулятором.
Понятие оператора
Чтобы без труда найти в Python остаток от деления, нужно разобраться с некоторыми определениями. Оператор – знак или строка, позволяющие произвести математическое, побитовое, логическое и другое вычисление. Выражения или числа, вводимые пользователем, чтобы найти в Python 3 остаток от деления, тождественность сочетания или сравнения, называются операндами.
Разделяют следующие виды операторов:
- арифметические;
- побитовые;
- логические;
- операторы присваивания;
- сравнения;
- членства;
- тождественности.
Проще говоря, в примере «15 — 5» оператором является знак «–», операндами – 15 и 5. Это арифметическая операция с целыми числами. Если взять к рассмотрению выражение «True and True», то оператором здесь выступает «and», а операндами – «True» и «True». Этот пример можно отнести к логическому типу.
Целые и вещественные числа. Математические операции и вывод результата
Если рассматривать математические операции над целыми и дробными числами, то операторами выступают +, -, *, /, **, //, %. С первыми тремя всё понятно. Они обозначают, соответственно, сложение, вычитание, умножение. Оператор «**» указывает на необходимость возведения в степень.
Знаки одинарного (/) и двойного (//) деления отличаются. Если первый выдает в решении вещественное число, то второй необходим для нахождения целой части от деления. К примеру, 9 // 4 = 2. Этот оператор соответствует функции div в Turbo Pascal. Но есть закономерность. Знак «/» выведет целое число как результат, если и делитель, и делимое – также целые. Чтобы найти в Python остаток от деления, нужно воспользоваться оператором «%». По аналогии с тем же «Турбо Паскалем» «%» сопоставим с функцией mod. К примеру, 9%2 = 1, т.е. в Python остаток от деления в данном случае равняется 1. Рассмотрим еще примеры.
Чтобы произвести деление без остатка, Python предлагает воспользоваться функцией divmod(х,у). В данном случае х – делимое, у – делитель. Для выражения divmod (9,3) программа выдаст следующий результат (3,0). Это означает, что целая часть от деления равняется 3, а остаток – 0.
Математические операции можно выполнять без присваивания значения переменной. Тогда результат выдается автоматически. Если же код содержит присваивание переменной, то вывести результат на экран можно посредством оператора print.
Модуль math
Для удобства пользователей разработчики предлагают мощный модуль math, способный работать с любыми типами чисел и выполнять дополнительные функции.
Чтобы подключить библиотеку, нужно прописать в начале программного кода следующую строку: import math. Такая команда позволит подгрузить в программный код все функции, имеющиеся в модуле math. Тогда для подключения определенного блока из библиотеки нужно постоянно прописывать его. К примеру, x = math.ceil(5.6).
Если в программе будет часто использоваться один и тот же блок, то можно импортировать только его. К примеру, нужно произвести ряд округлений до ближайшего целого числа в большую сторону. Тогда код прописывается следующим образом: from math import ceil или from math import *. В обоих случаях дальнейший код по округлению результата не изменится.
Стандартные функции арифметики в Python
Чтобы вычислить в Python остаток от целочисленного деления, не всегда нужно подгружать библиотеку math. Некоторые функции являются встроенными.
Превращает вещественное число в целое, т.е. дробная часть «отсекается».
Происходит округление выражения до ближайшего целого.
Используется для округления дробной части до n знаков после запятой
Находит модуль выражения
Функции, для которых необходимо подключение библиотеки (нужно изначально вписать from math import *), можно увидеть в следующей таблице.
Функция необходима для округления числа до большего целого («вверх»)
Функция требуется, чтобы округлить число до меньшего целого («вниз»)
Вычисляет корень из числа
Необходима для нахождения логарифма. Если указать основание, то и вычисление будет соответствующим.
Выводит основание натурального логарифма
Вычисление тригонометрических функций, где х выражен в радианах
Находит полярный угол точки, координаты которой задаются х и у
Необходима для преобразования угла из радиан в градусы
Функция, необходимая для преобразования угла, заданного в градусах, в радианы
Выводит значение константы π
В качестве примера ниже приведен код с использованием математических операторов.
Результат выведен следующим образом.
В модуле math гораздо больше функций. Здесь указаны наиболее встречающиеся.
Python – простой, современный язык для написания кода. Он обладает мощными библиотеками, способными вычислить любое выражение. Python выступает основным конкурентом для Matlab и Octave. Запустив в интерактивном режиме Python, остаток от деления пользователь сможет найти без труда. Но это еще не все! «Питон» может выступить мощным калькулятором.
Понятие оператора
Чтобы без труда найти в Python остаток от деления, нужно разобраться с некоторыми определениями. Оператор – знак или строка, позволяющие произвести математическое, побитовое, логическое и другое вычисление. Выражения или числа, вводимые пользователем, чтобы найти в Python 3 остаток от деления, тождественность сочетания или сравнения, называются операндами.
You will be interested: How dangerous is the new coronavirus?
Разделяют следующие виды операторов:
- арифметические;
- побитовые;
- логические;
- операторы присваивания;
- сравнения;
- членства;
- тождественности.
Проще говоря, в примере «15 — 5» оператором является знак «–», операндами – 15 и 5. Это арифметическая операция с целыми числами. Если взять к рассмотрению выражение «True and True», то оператором здесь выступает «and», а операндами – «True» и «True». Этот пример можно отнести к логическому типу.
Целые и вещественные числа. Математические операции и вывод результата
Если рассматривать математические операции над целыми и дробными числами, то операторами выступают +, -, *, /, **, //, %. С первыми тремя всё понятно. Они обозначают, соответственно, сложение, вычитание, умножение. Оператор «**» указывает на необходимость возведения в степень.
Знаки одинарного (/) и двойного (//) деления отличаются. Если первый выдает в решении вещественное число, то второй необходим для нахождения целой части от деления. К примеру, 9 // 4 = 2. Этот оператор соответствует функции div в Turbo Pascal. Но есть закономерность. Знак «/» выведет целое число как результат, если и делитель, и делимое – также целые. Чтобы найти в Python остаток от деления, нужно воспользоваться оператором «%». По аналогии с тем же «Турбо Паскалем» «%» сопоставим с функцией mod. К примеру, 9%2 = 1, т.е. в Python остаток от деления в данном случае равняется 1. Рассмотрим еще примеры.
Чтобы произвести деление без остатка, Python предлагает воспользоваться функцией divmod(х,у). В данном случае х – делимое, у – делитель. Для выражения divmod (9,3) программа выдаст следующий результат (3,0). Это означает, что целая часть от деления равняется 3, а остаток – 0.
Математические операции можно выполнять без присваивания значения переменной. Тогда результат выдается автоматически. Если же код содержит присваивание переменной, то вывести результат на экран можно посредством оператора print.
Модуль math
Для удобства пользователей разработчики предлагают мощный модуль math, способный работать с любыми типами чисел и выполнять дополнительные функции.
Чтобы подключить библиотеку, нужно прописать в начале программного кода следующую строку: import math. Такая команда позволит подгрузить в программный код все функции, имеющиеся в модуле math. Тогда для подключения определенного блока из библиотеки нужно постоянно прописывать его. К примеру, x = math.ceil(5.6).
Если в программе будет часто использоваться один и тот же блок, то можно импортировать только его. К примеру, нужно произвести ряд округлений до ближайшего целого числа в большую сторону. Тогда код прописывается следующим образом: from math import ceil или from math import *. В обоих случаях дальнейший код по округлению результата не изменится.
Стандартные функции арифметики в Python
Чтобы вычислить в Python остаток от целочисленного деления, не всегда нужно подгружать библиотеку math. Некоторые функции являются встроенными.
Превращает вещественное число в целое, т.е. дробная часть «отсекается».
Происходит округление выражения до ближайшего целого.
Используется для округления дробной части до n знаков после запятой
Находит модуль выражения
Функции, для которых необходимо подключение библиотеки (нужно изначально вписать from math import *), можно увидеть в следующей таблице.
Функция необходима для округления числа до большего целого («вверх»)
Функция требуется, чтобы округлить число до меньшего целого («вниз»)
Вычисляет корень из числа
Необходима для нахождения логарифма. Если указать основание, то и вычисление будет соответствующим.
Выводит основание натурального логарифма
Вычисление тригонометрических функций, где х выражен в радианах
Находит полярный угол точки, координаты которой задаются х и у
Необходима для преобразования угла из радиан в градусы
Функция, необходимая для преобразования угла, заданного в градусах, в радианы
Выводит значение константы π
В качестве примера ниже приведен код с использованием математических операторов.
Результат выведен следующим образом.
В модуле math гораздо больше функций. Здесь указаны наиболее встречающиеся.
Основы
Статья содержит описание основных операторов языка python, таких как остаток от деления python, логические, побитовые операторы и т. д. Приведены примеры использования операторов и пояснены некоторые тонкости их использования.
Введение в операторы Python
В языке программирования python, как и во всех остальных, есть различные операторы. Большинство из них выглядят стандартно и привычно: арифметические операции везде обозначаются одинаково, а, например, для остатка от деления в python зарезервирован знак %. Но рассмотрим же подробнее все стандартные и наиболее часто используемые операторы языка python.
Операторы языка Питон подразделяются на 7 видов:
- Знаки арифметических операций
- Сравнительные
- Присваивающие
- Логические
- Операторы принадлежности (или членства, или вложенности)
- Тождественные
- Битовые (или бинарные)
Арифметические операторы Python
Данные операторы выполняют операции сложения, умножения, вычитания, деления, вычисления остатка от деления и возведения в степень над числами. Сложение и умножение также работает и для строк.
Рассмотрим примеры работы различных операторов (в качестве среды разработки в примерах используется Visual Studio 2019). Синтаксис python позволяет сразу же вычислять результат операции без присвоения его какой-либо переменной; это свойство будет использовано в некоторых примерах. Также не нужно производить import каких-либо библиотек: все основные команды python являются стандартными и зарезервированными.
Как найти остаток от деления в python
Деление в Python
Python — популярный высокоуровневый язык программирования. Он обладает большим набором инструментов, имеет динамическую типизацию и используется для решения любых видов задач.
Деление в Python разделяется на три вида: обычное, целочисленное и взятие остатка. Программисту не нужно заботиться о типах операндов, Python сам определяет их и приводит результат к нужному виду. Как это делается, разберемся в этой статье.
Оператор деления
Деление в Python обозначается косой чертой «/». Примечательно, что результат в консоле всегда приводится к типу «float», даже если оба операнда были целочисленного типа, об этом свидетельствует появление «. 0» у полученного значения.
Это появилось в 3-ей версии Python, ранее результатом деления целых чисел было только целое число, чтобы получить дробный результат, программисты явно указывали одному из операндов тип «float», в противном случае дробная часть просто отбрасывалась.
Важно понимать, что деление в Python, как и другие операции, работает медленнее, чем в более низкоуровневых языках программирования. Это связано с высоким уровнем автоматизации и абстракции, из-за динамической типизации интерпретатор вынужден приводить числа к дробному типу «float», который требует большего количества памяти.
Деление в представлении человека отличается от его представления в компьютере. Компьютер устроен так, что все арифметические операции могут выполняться только через сложение. Это значит, что быстрее всего выполняется сложение, затем вычитание, где необходимо менять знак операндов, умножение, где число складывается много раз. Деление выполняется дольше всех, потому что помимо многократно повторяющейся операции сложения необходимо также менять знак операндов, что требует больше памяти и действий.
Из примера видно, что не смотря на то, что во всех случаях операция была между целыми числами, результатом деления в Python 3 является вещественное число. В первом случае мы даже специально использовали приведение к типу int.
Деление без остатка
Чтобы выполнить деление на цело в Python, можно воспользоваться целочисленным делением. В этом случае результатом будет целое число, без остатка. Целочисленное деление в Python обозначается двумя косыми чертами «//».
В отличие от других языков программирования Python позволяет результату целочисленного деления быть как целым (int), так и дробным (float) числом. В обоих случаях дробная часть отбрасывается и получается число с окончанием «.0».
Примеры нахождения целой части от деления:
В первых двух случаях деление осуществлялось между целыми числами. Поэтому в результате было получено целое число. В третьем примере одно из чисел вещественное. В этом случае в результате получаем так же вещественное число (типа float), после запятой у которого 0.
Остаток
Для получения остатка от деления в Python 3 используется операция, обозначающаяся символом процента «%». Остаток — это оставшаяся после целочисленного деления часть числа. Операция взятия остатка используется для решения различных видов задач.
Определение остатка от деления очень часто используется в программах для нахождения, допустим, чётных чисел. Или, например, если обработка данных выполняется в цикле, и нужно выводить в консоль сообщение о ходе обработки не каждый раз, а на каждой 10-ой итерации.
Вот пример вывода чётных чисел из списка в консоль:
Проблемы чисел с плавающей точкой
Компьютер устроен так, что на аппаратном уровне понимает только две цифры: один и ноль. Из-за этого при делении и других операциях с дробями часто возникают проблемы. Например, 1/10 в двоичном представлении является неправильной бесконечной дробью. Её нельзя написать полностью, поэтому приходится округлять, а выбор значения при округлении ограничен нулем и единицей.
Что говорить о делении, если ошибки возникают и при операции сложения. Если сложить число «0.1» с самим собой четырнадцать раз, то получиться 1.400…01. Откуда взялась эта единица? Она появилась при переводе числа из двоичного вида в десятичный.
Более технически сложное деление приводит к подобным неточностям гораздо чаще. Обычно Python округляет результат так, что пользователь не замечает этой проблемы, но если получается достаточно длинное число, то проблема проявляется.
Деление комплексных чисел
Комплексные числа — это числа вида «a + b·i». Они занимают наивысшую ступень в иерархии чисел, арифметические операции над ними существенно отличаются от операций над обычными числами.
Деление комплексного числа на обычное меняет лишь длину радиус вектора, но не его направление.
Сокращенные операции деления
Чтобы упростить жизнь программистов, разработчики Python включили в язык «сокращенные операции». Их используют если надо выполнить операцию над переменной и полученный результат записать в эту же переменную. То, что записывается в длинной форме, можно записать в более короткой по следующим правилам:
Полная форма | Краткая форма | |
Деление | a = a / b | a /= b |
Целая часть | a = a // b | a //=b |
Остаток | a = a % b | a %= b |
Деление на ноль
Если попробовать в Python выполнить деление на 0, то мы получим исключение ZeroDivisionError.
Исключение следует обрабатывать, это можно сделать так:
Но в этом случае мы обрабатываем все исключения. Зачастую так делать не совсем корректно. Мы знаем, что в нашем коде возможно деление на 0 и, чтобы отловить именно эту ошибку, следует заменить except Exception as e: на except ZeroDivisionError as e: .
Но можно и проверять перед выполнением операции, что делитель не равен 0. Например так:
Числа и арифметические операторы Python
Числа очень часто применяются в программирование для ведения счета в играх, представления данных в визуализации, хранение информации и т. д.
Содержание страницы: |
---|
1. Типы чисел |
2. Арифметические операторы |
2.1. Сложение и вычитание |
2.2. Умножение |
2.3. Возведение в степень |
2.4. Деление |
2.5. Деление с округлением |
2.6. Оператор вычисления остатка от деления |
3. Исключения и трассировка |
1. Типы чисел в Python.
В Python числа делятся на несколько категорий в соответствии со способом их использования. Основные это целые числа ( int ) и вещественные ( float ) или числа с плавающей точкой. Чтобы узнать к какому типу относится число или переменная, можно воспользоваться встроенной функцией type() . Запустите командную строку и активируйте Python. В скобках введите число или переменную, чтобы узнать ее тип.
Значение 12,5 является числом с плавающей точкой, поэтому Python выводит строку float . Переменная x содержит целое число 10, поэтому Python выводит тип int (сокращение от integer).
2. Арифметические операторы Python.
В таблице перечислены арифметические операторы, среди которых встречаются некоторые знаки, не используемые в алгебре.
Операции Python | Арифметический оператор | Алгебраическое выражение | Выражение Python |
---|---|---|---|
Сложение | + | a + b | a + b |
Вычитание | — | a — b | a — b |
Умножение | * | a · b | a * b |
Возведение в степень | ** | x y | a ** b |
Деление | / | x / y | x / y |
Целочисленное деление | // | [ x / y ] | x // y |
Остаток от деления | % | r mod s | r % s |
2.
1. Сложение и вычитание в Python.Сложение и вычитание в целом выполняется и записывается, как и обычно в алгебре.
>>> 5 + 2
7
>>> 5 — 2
3
2.2. Умножение в Python ( * )
В Python в качестве оператора умножения используется знак * (звездочка)
2.3. Возведение в степень в Python (
** )В Python для возведения в степень используются два знака ** .
>>> 5 ** 6
15625
>>> 81 ** (1/2)
9.0
Для вычисления квадратного корня можно воспользоваться показателем степени 1/2. Корень 81 = 9.
2.4. Деление в Python (
/ )Оператор деления ( / ) делит числитель на знаменатель
>>> 10 / 2
5.0
>>> 10 / 8
1.25
♦ Важно, при делении двух любых чисел — даже если это целые числа, частным от деления которых является целое число, вы всегда получаете вещественное число.
2.5. Деление с округлением в Python (
// )Операция целочисленное деление ( // ) делит числитель на знаменатель, в результате получается наибольшее целое число, не превышающее результат. В Python дробная часть отсекается.
>>> 10 // 8
1
>>> 20 // 8
2
>>> — 17 // 4
-5
При обычном деление 10 на 8, получается результат 1,25. Python отсекает дробную часть и в итоге получаем 1.
2.6. Оператор вычисления остатка от деления (
% )Для вычисления остатка от деления в Python используется оператор вычисления остатка от деления %
>>> 21 % 5
1
>>> 18 % 4
2
В данных примерах при делении 21 на 5, получается частное 4 и остаток 1. Во втором случае при делении 18 на 4, получается 4 и остаток 2. Этот оператор чаще работает с целыми числами, но также может использоваться и с другими типами.
3. Исключения и трассировка.
В Python также как и в алгебре деление на 0 запрещено. При попытке выполнения такой операции происходит исключение. Сообщая об исключение, Python выдает трассировку стека. В трассировке указано, что произошло исключение типа ZeroDivisionError, большая часть исключений заканчивается суффиксом Error. Ошибка division by zero — деление на ноль.
>>> 5 / 0
Traceback (most recent call last):
File «<stdin>», line 1, in <module>
ZeroDivisionError: division by zero
Арифметические операции
Все числовые типы, кроме сложных, поддерживают следующие операции согласно их приоритетам выполнения:
- x + y
Результатом будет сумма чисел x и у - x — y
Результатом будет разница чисел x и у - x * y
Результатом будет произведение чисел x и у - x / y
Результатом будет частное чисел x и у - x // y
Результатом будет деление x / y с округлением результата до ближайшего целого в меньшую сторону. Операцию называют «целочисленным делением».
Результирующее значение является целым целым числом, хотя тип результата не обязательно является int .
Результат всегда округляется до минус бесконечности:
1 // 2 равно 0 ,
(-1) // 2 равно -1 ,
1 // (-2) равно -1 ,
(-1) // (-2) равно 0 . - x % y
Результатом будет остаток от деления чисел x / y . - -x
Результатом будет отрицательное значение x . - +x
В результате число x останется без изменений. - abs(x)
Результатом будет абсолютное значение или величина x . - int(x)
В результате число x преобразуется в целое число int .
В качестве аргумента допускается использовать принятые числовые литералы включающие цифры от 0 до 9 или любой эквивалент Юникода.
Преобразование вещественного числа в целое число может округляться или усекаться, как в C. Для четко определенных преобразований используйте math. floor() и math.ceil() - float(x)
В результате число x преобразуется в число с плавающей точкой float .
В качестве аргумента допускается использовать принятые числовые литералы включающие цифры от 0 до 9 или любой эквивалент Юникода.
Функция также принимает строки ‘nan’ — не число и ‘inf’ — положительная или отрицательная бесконечность, с необязательным префиксом + или — . - complex(real, image)
Результатом будет комплексное число с вещественной частью real , мнимой частью image .
В качестве аргумента допускается использовать принятые числовые литералы включающие цифры от 0 до 9 или любой эквивалент Юникода. - c.conjugate()
Результатом будет сопряженное комплексное число с . - divmod(x, y)
Результатом будет пара (x // y, x % y) . - pow(x, y)
Результатом будет число x в степени у . Python определяет 0 ** 0 как равное 1 , как это обычно бывает для языков программирования. - x ** y
Результатом будет число x в степени у . Python определяет pow(0, 0) как равное 1 , как это обычно бывает для языков программирования.
Внимание!. Комплексным числам (тип complex ) недоступны операции: // — деление без остатка , % — остаток от деления, int() , float() , divmod() .
Примеры использования:Синтаксис арифметических выражений прост. Операторы + , — , * и / работают так же, как и в большинстве других языков программирования, круглые скобки () могут быть использованы для группировки выражений.
Целые числа, например 2, 4, 20 имеют тип int , числа с дробной частью, например 5.0, 1.6 имеют тип float .
Деление / всегда возвращает тип float (число с плавающей запятой). Для получения целой части числа, полученного в результате деления ( floor division — округление результата до ближайшего целого в меньшую сторону) вы можете использовать оператор // , для расчета остатка вы можете использовать оператор %
С помощью Python можно использовать оператор ** для вычисления степеней
Знак равенства = используется для присвоения значения переменной.
Если переменная не определена, т. е. ей не присвоено значение, попытка использовать ее приведет к ошибке.
Существует полная поддержка операций с плавающей запятой, операции с числами смешанного типа преобразуют результат в число с плавающей точкой.
В интерактивном режиме последнее печатное выражение присваивается переменной _ — символ подчеркивания. Это означает, что при использовании Python в качестве калькулятора несколько проще продолжить вычисления, например:
Переменная _ должна рассматриваться как доступная только для чтения. Не присваивайте ей явно значение, иначе вы создадите независимую локальную переменную с тем же именем, маскируя встроенную переменную с ее магическим поведением. Эта магическая переменная нередко используется в коде для скрытия неиспользуемых данных.
Помимо int и float , Python поддерживает другие типы чисел, такие как Decimal и Fraction . Python также имеет встроенную поддержку комплексных complex чисел и использует суффикс j или J для обозначения мнимой части, например, 3+5j .
Арифметические операции в Python
Все числовые типы, кроме сложных, поддерживают следующие операции согласно их приоритетам выполнения:
x + y
Результатом будет сумма чиселx
иу
x - y
Результатом будет разница чиселx
иу
x * y
Результатом будет произведение чиселx
иу
x / y
Результатом будет частное чиселx
иу
x // y
Результатом будет делениеx / y
с округлением результата до ближайшего целого в меньшую сторону. Операцию называют «целочисленным делением».
Результирующее значение является целым целым числом, хотя тип результата не обязательно являетсяint
.
Результат всегда округляется до минус бесконечности:1 // 2
равно0
,(-1) // 2
равно-1
,1 // (-2)
равно-1
,(-1) // (-2)
равно0
.x % y
Результатом будет остаток от деления чиселx / y
.-x
Результатом будет отрицательное значениеx
.+x
В результате числоx
останется без изменений.abs(x)
Результатом будет абсолютное значение или величинаx
.int(x)
В результате числоx
преобразуется в целое числоint
.
В качестве аргумента допускается использовать принятые числовые литералы включающие цифры от0
до9
или любой эквивалент Юникода.
Преобразование вещественного числа в целое число может округляться или усекаться, как в C. Для четко определенных преобразований используйтеmath.floor()
иmath.ceil()
float(x)
В результате числоx
преобразуется в число с плавающей точкойfloat
.
В качестве аргумента допускается использовать принятые числовые литералы включающие цифры от0
до9
или любой эквивалент Юникода.
Функция также принимает строки'nan'
— не число и'inf'
— положительная или отрицательная бесконечность, с необязательным префиксом+
или-
.complex(real, image)
Результатом будет комплексное число с вещественной частьюreal
, мнимой частьюimage
.
В качестве аргумента допускается использовать принятые числовые литералы включающие цифры от 0 до 9 или любой эквивалент Юникода.c.conjugate()
Результатом будет сопряженное комплексное числос
.divmod(x, y)
Результатом будет пара(x // y, x % y)
.pow(x, y)
Результатом будет числоx
в степениу
. Python определяет0 ** 0
как равное1
, как это обычно бывает для языков программирования.x ** y
Результатом будет числоx
в степениу
. Python определяетpow(0, 0)
как равное1
, как это обычно бывает для языков программирования.
Внимание!. Комплексным числам (тип complex
) недоступны операции: //
— деление без остатка , %
— остаток от деления, int()
, float()
, divmod()
.
Синтаксис арифметических выражений прост. Операторы +
, -
, *
и /
()
могут быть использованы для группировки выражений.>>> 2 + 2 # 4 >>> 50 - 5*6 # 20 >>> (50 - 5*6) / 4 # 5. 0 # деление всегда возвращает тип float >>> 8/5 # 1.6
Целые числа, например 2, 4, 20 имеют тип int
, числа с дробной частью, например 5.0, 1.6 имеют тип float
.
Деление /
всегда возвращает тип float
(число с плавающей запятой). Для получения целой части числа, полученного в результате деления (floor division
— округление результата до ближайшего целого в меньшую сторону) вы можете использовать оператор
, для расчета остатка вы можете использовать оператор %
# классическое деление >>> 17 / 3 # 5.666666666666667 # целочисленное деление >>> 17 // 3 # 5 # возвращает остаток от деления >>> 17 % 3 # 2
С помощью Python можно использовать оператор **
для вычисления степеней
# 5 в квадрате >>> 5 ** 2 # 25 # 2 в степени 7 >>> 2 ** 7 # 128
Знак равенства =
используется для присвоения значения переменной.
>>> width = 20 >>> height = 5 * 9 >>> width * height # 900
Если переменная не определена, т. е. ей не присвоено значение, попытка использовать ее приведет к ошибке.
# переменная 'x' не определена # ей не присвоено значение, а значит # Python ничего про нее не знает >>> x # Traceback (most recent call last): # File "<stdin>", line 1, in <module> # NameError: name 'x' is not defined
Существует полная поддержка операций с плавающей запятой, операции с числами смешанного типа преобразуют результат в число с плавающей точкой.
>>> 4 * 3.75 - 1 # 14.0
В интерактивном режиме последнее печатное выражение присваивается переменной
— символ подчеркивания. Это означает, что при использовании Python в качестве калькулятора несколько проще продолжить вычисления, например:
>>> tax = 12.5 / 100 >>> price = 100.50 >>> price * tax # 12.5625 >>> price + _ # 113. 0625 >>> round(_, 2) # 113.06
Переменная _
должна рассматриваться как доступная только для чтения. Не присваивайте ей явно значение, иначе вы создадите независимую локальную переменную с тем же именем, маскируя встроенную переменную с ее магическим поведением. Эта магическая переменная нередко используется в коде для скрытия неиспользуемых данных.
client = [(1, 'shopkeeper', 'Michael Palin'), (2, 'client', 'John Cleese'), (3, 'sketch', 'Cheese Shop Sketch')] for num, _, name in client: print(num, name) # 1 Michael Palin # 2 John Cleese # 3 Cheese Shop Sketch
Помимо int
и float
, Python поддерживает другие типы чисел, такие как Decimal
и Fraction
. Python также имеет встроенную поддержку комплексных complex
чисел и использует суффикс j или J для обозначения мнимой части, например, 3+5j
.
Базовые математические операторы
Введение
Python имеет общие математические операции в своем распоряжении, включая целочисленное деление, деление с плавающей точкой, умножение, возведение в степень, сложение и вычитание. Математический модуль (включен во все стандартные версии Python) предлагает расширенную функциональность как тригонометрические функции, извлечение корня, логарифмы и многое другое.
Сложение в Python
a, b = 1, 2 # Используется "+" оператор: a + b # = 3 # Используется "+=" оператор для сложения и назначения: a += b # a = 3 (эквивалентно a = a + b) import operator # поддерживает 2 аргумента арифметических функций для примеров operator.add(a, b) # = 5 since a is set to 3 right before this line # Оператор "+=" эквивалентен: a = operator.iadd(a, b) # a = 5 since a is set to 3 right before this line
Возможные комбинации (встроенные типы):
int
иint
(даетint
)int
иfloat
(даетfloat
)int
иcomplex
(даетcomplex
)float
иfloat
(даетfloat
)float
иcomplex
(даетcomplex
)complex
иcomplex
(даетcomplex
)
Примечание: +
оператор также используется для конкатенации строк, списков и кортежей:
"first string " + "second string" >>>Out: 'first string second string' [1, 2, 3] + [4, 5, 6] # = [1, 2, 3, 4, 5, 6] >>>Out: [1, 2, 3, 4, 5, 6]
Вычитание в python
a, b = 1, 2 # для вычитания используется "-" оператор: b - a >>>Out: 1 import operator # поддерживает 2 аргумента арифметических функций operator. sub(b, a) >>>Out: 1
Возможные комбинации (встроенные типы):
int
иint
(даетint
)int
иfloat
(даетfloat
)int
иcomplex
(даетcomplex
)float
иfloat
(даетfloat
)float
иcomplex
(даетcomplex
)complex
иcomplex
(даетcomplex
)
умножение в python
a, b = 2, 3 a * b >>>Out: 6 import operator operator.mul(a, b) >>>Out: 6
Возможные комбинации (встроенные типы):
int
иint
(даетint
)int
иfloat
(даетfloat
)int
иcomplex
(даетcomplex
)float
иfloat
(даетfloat
)float
иcomplex
(даетcomplex
)complex
иcomplex
(даетcomplex
)
Примечание: *
оператор также используется для повторной конкатенации строк, списков и кортежей:
3 * 'ab' # = 'ababab' 3 *('a', 'b') # =('a', 'b', 'a', 'b', 'a', 'b')
Деление
Python выполняет целочисленное деление, когда оба операнда являются целыми числами. Поведение операторов деления Python изменились с 2.x и 3.x Python.
a, b, c, d, e = 3, 2, 2.0, -3, 10
В Python 2 результат оператора /
зависит от типа числителя и знаменателя. a / b # = 1
a / c # = 1,5
d / b # = -2
b / a # = 0
d / e # = -1
Обратите внимание, что поскольку a
и b
являются int
, то результат является int
. Результат всегда округляется до нуля. Поскольку c
является float, результатом a / c
является float
. Вы также можете использовать модуль оператора: оператор #. Модуль оператора предоставляет арифметические функции с двумя аргументами operator.div (a, b) # = 1 оператор .__ div __ (a, b) # = 1
Что делать, если вы хотите разделить поплавки:
Рекомендуемые:
from __future__ import division # applies Python 3 style division to the entire module a / b # = 1.5 a // b # = 1
Хорошо (если вы не хотите применять ко всему модулю):
a / (b * 1. 0) # = 1.5 1.0 * a / b # = 1.5 a / b * 1.0 # = 1.0 (careful with order of operations) from operator import truediv truediv(a, b) # = 1.5
Не рекомендуется (может вызывать TypeError, например, если аргумент сложный):
float(a) / b # = 1.5 a / float(b) # = 1.5
Оператор «//» в Python 2 вызывает разделение по этажам независимо от типа. a // b # = 1 a // c # = 1.0
В Python 3, /
оператор выполняет «истинные» разделения независимо от типа. //
оператор выполняет вольные деление и поддерживает тип.
a / b # = 1.5 e / b # = 5.0 a // b # = 1 a // c # = 1.0 import operator # the operator module provides 2-argument arithmetic functions operator.truediv(a, b) # = 1.5 operator.floordiv(a, b) # = 1 operator.floordiv(a, c) # = 1.0
Возможные комбинации (встроенные типы):
int
иint
(даетint
в Python 2 иfloat
в Python 3)int
иfloat
(даетfloat
)int
иcomplex
(даетcomplex
)float
иfloat
(даетfloat
)float
иcomplex
(даетcomplex
)complex
иcomplex
(даетcomplex
)
См PEP 238 для получения дополнительной информации.
возведения
a, b = 2, 3 (a ** b) # = 8 pow(a, b) # = 8 import math math.pow(a, b) # = 8.0 (always float; does not allow complex results) import operator operator.pow(a, b) # = 8
Еще одно различия между встроенным pow
и math.pow
является то , что встроенный pow
может принимать три аргумента:
a, b, c = 2, 3, 2 pow(2, 3, 2) # 0, calculates (2 ** 3) % 2, but as per Python docs, # does so more efficiently
Специальные функции
Функция math.sqrt(x)
вычисляет квадратный корень из x
.
import math import cmath c = 4 math.sqrt(c) # = 2.0 (always float; does not allow complex results) cmath.sqrt(c) # = (2+0j) (always complex)
Чтобы вычислить другие корни, такие как кубический корень, увеличьте число до величины, обратной степени корня. Это может быть сделано с любой из показательных функций или оператора.
import math x = 8 math.pow(x, 1/3) # evaluates to 2.0 x**(1/3) # evaluates to 2.0
Функция math.exp(x)
вычисляет e ** x
.
math.exp(0) # 1.0 math.exp(1) # 2.718281828459045 (e)
Функция math.expm1(x)
вычисляет e ** x - 1
.Когда x
мала, то это дает значительно лучшую точность , чем math.exp(x) - 1
.
math.expm1(0) # 0.0 math.exp(1e-6) - 1 # 1.0000004999621837e-06 math.expm1(1e-6) # 1.0000005000001665e-06 # exact result # 1.000000500000166666708333341666...
Логарифмы
По умолчанию math.log
функция вычисляет логарифм числа, по основанию е. Вы можете при желании указать базу в качестве второго аргумента.
import math import cmath math.log(5) # = 1.6094379124341003 # optional base argument. Default is math.e math.log(5, math.e) # = 1.6094379124341003 cmath.log(5) # = (1.6094379124341003+0j) math.log(1000, 10) # 3. 0 (always returns float) cmath.log(1000, 10) # (3+0j)
Специальные вариации math.log
функции существуют для различных оснований.
# Logarithm base e - 1 (higher precision for low values) math.log1p(5) # = 1.791759469228055 # Logarithm base 2 math.log2(8) # = 3.0 # Logarithm base 10 math.log10(100) # = 2.0 cmath.log10(100) # = (2+0j)
Операции на месте
В приложениях обычно требуется такой код:
a = a + 1
или же
a = a * 2
Для этих операций на месте есть эффективный ярлык:
a += 1 # and a *= 2
Любой математический оператор может использоваться перед символом ‘=’для выполнения операции на месте:
-=
декремент переменной в месте+=
Приращение переменной в месте*=
Умножить переменную на месте/=
Разделить переменную на месте//=
пол разделить переменную на месте # Python 3%=
Возвращают модуль переменной вместо**=
поднять на мощность в месте
Другие в месте операторов существуют для поразрядных операторов ( ^
, |
и т. д.)
Тригонометрические функции
a, b = 1, 2 import math math.sin(a) # returns the sine of 'a' in radians # Out: 0.8414709848078965 math.cosh(b) # returns the inverse hyperbolic cosine of 'b' in radians # Out: 3.7621956910836314 math.atan(math.pi) # returns the arc tangent of 'pi' in radians # Out: 1.2626272556789115 math.hypot(a, b) # returns the Euclidean norm, same as math.sqrt(a*a + b*b) # Out: 2.23606797749979
Обратите внимание , что math.hypot(x, y)
также длина вектора (или евклидово расстояние) от начала координат (0, 0)
до точки (x, y)
.
Для вычисления евклидова расстояния между двумя точками (x1, y1)
и (x2, y2)
можно использовать math.hypot
следующих
math.hypot(x2-x1, y2-y1)
Для преобразования из радиана -> степеней и степеней -> радиан соответственно использовать math.degrees
и math.radians
math.degrees(a) # Out: 57. 29577951308232 math.radians(57.29577951308232) # Out: 1.0
модуль
Как и во многих других языках, Python использует %
оператор для вычисления модуля.
3 % 4 # 3 10 % 2 # 0 6 % 4 # 2
Или с помощью operator
модуля:
import operator operator.mod(3 , 4) # 3 operator.mod(10 , 2) # 0 operator.mod(6 , 4) # 2
Вы также можете использовать отрицательные числа.
-9 % 7 # 5 9 % -7 # -5 -9 % -7 # -2
Если вам необходимо найти результат целочисленного деления и модуля, вы можете использовать divmod
функцию в качестве ярлыка:
quotient, remainder = divmod(9, 4) # quotient = 2, remainder = 1 as 4 * 2 + 1 == 9
Синтаксис
Параметры
Примечания
Арифметические операции | Основы Python
Зарегистрируйтесь для доступа к 15+ бесплатным курсам по программированию с тренажером
На базовом уровне компьютеры оперируют только числами. Даже в прикладных программах на высокоуровневых языках внутри много чисел и операций над ними. Но для старта достаточно знать обычную арифметику — с нее и начнем.
Например, для сложения двух чисел в математике мы пишем: 3 + 4
. В программировании — то же самое. Вот программа, которая складывает два числа:
3 + 4
Арифметика в программировании практически не отличается от школьной арифметики.
Строчка кода 3 + 4
заставит интерпретатор сложить числа и узнать результат. Эта программа будет работать, но в ней нет смысла. По сути, мы не даем команду интерпретатору, мы просто говорим ему: «смотри, сумма трех и четырех». В реальной работе недостаточно сообщать интерпретатору о математическом выражении.
Например, если создавать интернет-магазин, недостаточно просить интерпретатор посчитать стоимость товаров в корзине. Нужно просить посчитать стоимость И показать цену покупателю.
Нам нужно попросить интерпретатор сложить 3 + 4
И дать команду сделать что-то с результатом. Например, вывести его на экран:
# Сначала вычисляется сумма, # затем она передается в функцию печати print(3 + 4) # => 7
Кроме сложения доступны следующие операции:
-
— вычитание*
— умножение**
— возведение в степень/
— деление//
— целочисленное деление%
— остаток от деления
Теперь выведем на экран результат деления, а потом результат возведения в степень:
print(8 / 2) # => 4.0 (При делении двух чисел получается тип данных float) print(3 ** 2) # => 9 print(9 % 2) # => 1
Разберем, как в программировании называются составляющие математических операций.
Операторы и операнды
Знак операции, такой как +
, называют оператором. Операторы выполняют операции над определенными значениями, которые называются операндами. Сами операторы — это обычно один или несколько символов. Реже — слово. Подавляющее большинство операторов соответствуют математическим операциям.
print(8 + 2)
В этом примере +
— это оператор, а числа 8
и 2
— это операнды.
Когда мы складываем, у нас есть два операнда: один слева, другой справа от знака +
. Операции, которые требуют наличия двух операндов, называются бинарными. Если пропустить хотя бы один операнд, например, 3 +
, то программа завершится с синтаксической ошибкой.
Операции бывают не только бинарными, но и унарными — с одним операндом, и тернарными — с тремя операндами. Причем операторы могут выглядеть одинаково, но обозначать разные операции. Символы +
и -
используются не только как операторы. Когда речь идет про отрицательные числа, то знак минуса становится частью числа:
print(-3) # => -3
Выше пример применения унарной операции к числу 3
. Оператор минус перед тройкой говорит интерпретатору взять число 3
и найти противоположное, то есть -3
. Это может сбить с толку, потому что -3
— это одновременно и число само по себе, и оператор с операндом. Но у языков программирования такая структура.
Коммутативная операция
«От перемены мест слагаемых сумма не меняется» — это один из базовых законов арифметики, который также называется коммутативным законом. Бинарная операция считается коммутативной, если вы получаете тот же самый результат, поменяв местами операнды. В этом случае сложение — это коммутативная операция: 3 + 2 = 2 + 3
.
Но вычитание — это не коммутативная операция: 2 - 3 ≠ 3 - 2
. В программировании этот закон работает точно так же, как в арифметике. Более того, большинство операций, с которыми мы сталкиваемся в реальной жизни, не являются коммутативными. Отсюда вывод: всегда обращайте внимание на порядок того, с чем работаете.
Композиция операций
Рассмотрим пример:
print(2 * 4 * 5 * 10)
Операции можно соединять друг с другом и вычислять все более сложные составные выражения. Чтобы представить, как происходят вычисления внутри интерпретатора, разберем пример: 2 * 4 * 5 * 10
.
- Сначала вычисляется
2 * 4
и получается выражение8 * 5 * 10
- Затем
8 * 5
. В итоге имеем40 * 10
- В итоге происходит последнее умножение, и получается результат
400
Операции могут содержать разные операторы, из-за чего появляется вопрос об их приоритете.
Приоритет операций
Представим, что нужно вычислить такое выражение: 2 + 2 * 2
. Именно так и запишем:
print(2 + 2 * 2) # => 6
В школьной математике есть понятие «приоритет операции». Приоритет определяет, в какой последовательности должны выполняться операции. Умножение и деление имеют больший приоритет, чем сложение и вычитание, а приоритет возведения в степень выше всех остальных арифметических операций. Например: 2 ** 3 * 2
вычислится в 16
.
Но нередко вычисления должны происходить в порядке, отличном от стандартного приоритета. Тогда приоритет нужно задавать круглыми скобками. Так было и в школе, например: (2 + 2) * 2
. Скобки можно ставить вокруг любой операции. Они могут вкладываться друг в друга сколько угодно раз. Вот примеры:
print(3 ** (4 - 2)) # => 9 print(7 * 3 + (4 / 2) - (8 + (2 - 1))) # => 14
Главное при этом соблюдать парность — закрывать скобки в правильном порядке. Это часто становится причиной ошибок не только у новичков, но и у опытных программистов. Для удобства ставьте сразу открывающую и закрывающую скобку, а потом пишите внутреннюю часть. Редактор на нашем сайте (и большинство других редакторов кода) делают это автоматически: вы пишете (
, а редактор сразу добавляет )
. Это касается и других парных символов, например, кавычек. О них поговорим в будущих уроках.
Иногда выражение сложно воспринимать визуально. Тогда можно расставить скобки, не повлияв на приоритет:
# Было print(8 / 2 + 5 - -3 / 2) # => 10.5 # Стало print(((8 / 2) + 5) - (-3 / 2)) # => 10. 5
Важно запомнить: код пишется для людей. Код будут читать люди, а машины будут только исполнять его. Для машин код — корректный или некорректный. Для них нет «более» понятного или «менее» понятного кода.
Остались вопросы? Задайте их в разделе «Обсуждение»
Вам ответят команда поддержки Хекслета или другие студенты.
Открыть доступ
Курсы программирования для новичков и опытных разработчиков. Начните обучение бесплатно.
- 130 курсов, 2000+ часов теории
- 1000 практических заданий в браузере
- 360 000 студентов
Электронная почта *
Отправляя форму, вы принимаете «Соглашение об обработке персональных данных» и соглашаетесь с «Условиями использования»
Наши выпускники работают в компаниях:
Рекомендуемые программы
С нуля до разработчика. Возвращаем деньги, если не удалось найти работу.
Профессия
Python-разработчик
Разработка веб-приложений на Django
29 сентября 10 месяцев
Для перемещения по курсу нужно зарегистрироваться
1. Введение ↳ теория
2. Hello, World! ↳ теория / тесты / упражнение
3. Инструкции ↳ теория / тесты / упражнение
4. Арифметические операции ↳ теория / тесты / упражнение
5. Ошибки оформления — синтаксис и линтер ↳ теория / тесты / упражнение
6. Строки ↳ теория / тесты / упражнение
7. Переменные ↳ теория / тесты / упражнение
8. Выражения в определениях ↳ теория / тесты / упражнение
9. Именование ↳ теория / тесты / упражнение
10. Интерполяция ↳ теория / тесты / упражнение
11. Извлечение символов из строки ↳ теория / тесты / упражнение
12. Срезы строк ↳ теория / тесты / упражнение
13. Типы данных ↳ теория / тесты / упражнение
14. Неизменяемость и примитивные типы ↳ теория / тесты / упражнение
15. Функции и их вызов ↳ теория / тесты / упражнение
16. Сигнатура функции ↳ теория / тесты / упражнение
17. Вызов функции — выражение ↳ теория / тесты / упражнение
18. Функции с переменным числом параметров ↳ теория / упражнение
19. Детерминированность ↳ теория / тесты / упражнение
20. Стандартная библиотека ↳ теория / тесты / упражнение
21. Свойства и методы ↳ теория / тесты / упражнение
22. Цепочка методов ↳ теория / тесты / упражнение
23. Определение функций ↳ теория / тесты / упражнение
24. Возврат значений ↳ теория / тесты / упражнение
25. Параметры функций ↳ теория / тесты / упражнение
26. Необязательные параметры функций ↳ теория / тесты / упражнение
27. Именованные аргументы ↳ теория / тесты / упражнение
28. Окружение ↳ теория / тесты / упражнение
29. Логика ↳ теория / тесты / упражнение
30. Логические операторы ↳ теория / тесты / упражнение
31. Результат логических операций ↳ теория / тесты / упражнение
32. Условные конструкции ↳ теория / тесты / упражнение
33. Цикл while ↳ теория / тесты / упражнение
34. Агрегация данных ↳ теория / тесты / упражнение
35. Обход строк ↳ теория / упражнение
36. Условия внутри тела цикла ↳ теория / тесты / упражнение
37. Цикл for ↳ теория / тесты / упражнение
38. Отладка ↳ теория / тесты / упражнение
39. Модули ↳ теория / тесты / упражнение
40. Модули поглубже ↳ теория / тесты / упражнение
41. Пакеты ↳ теория / тесты / упражнение
42. Модуль random ↳ теория / тесты / упражнение
43. Кортежи ↳ теория / тесты / упражнение
44. История развития языка Python ↳ теория / тесты
Порой обучение продвигается с трудом. Сложная теория, непонятные задания… Хочется бросить. Не сдавайтесь, все сложности можно преодолеть. Рассказываем, как
Не понятна формулировка, нашли опечатку?
Выделите текст, нажмите ctrl + enter и опишите проблему, затем отправьте нам. В течение нескольких дней мы улучшим формулировку или исправим опечатку
Что-то не получается в уроке?
Загляните в раздел «Обсуждение»:
- Изучите вопросы, которые задавали по уроку другие студенты — возможно, ответ на ваш уже есть
- Если вопросы остались, задайте свой. Расскажите, что непонятно или сложно. Подробный отзыв поможет сделать урок лучше. Если вопрос по коду, обязательно дайте ссылку на сохраненное решение
- Наша команда поддержки ответит на ваше обращение в течение 2-3 дней
Подробнее о том, как задавать вопросы по уроку
Python In-Place Integer Division Operator — Finxter
by Chris
Оценить эту публикацию
[Обзор] Операторы присваивания Python на месте | Составные операторы
Посмотреть это видео на YouTube
Оператор целочисленного деления Python на месте x //= y
делит два объекта на месте, вычисляя x // y
и присваивая результат имени переменной первого операнда х
. Настройте целочисленное (или напольное) деление на месте для своего собственного класса, переопределив волшебный метод «dunder» __floordiv__(self, other)
в вашем определении класса.
>>> х = 5 >>> х //= 2 >>> х 2
Выражение x /= y
является синтаксическим сахаром для более длинной формы x = x / y
:
>>> x = 5 >>> х = х // 2 >>> х 2
Давайте рассмотрим несколько примеров различных типов данных операндов.
Содержание
Целочисленный Пример
Оператор //=
для целочисленных операндов сохраняет результат математического напольное деление обоих операндов в переменной левого операнда.
>>> х = 9 >>> х //= 2 >>> х 4
Пример с плавающей запятой
Если хотя бы один из операндов является значением с плавающей запятой, результатом будет также число с плавающей запятой — число с плавающей запятой заразно!
>>> х = 9,0 >>> х //= 2 >>> х 4.0
Несовместимый тип данных
Что делать, если два операнда имеют несовместимый тип данных — в отличие от чисел с плавающей запятой и целых чисел? Например, если вы попытаетесь разделить список на целочисленную переменную?
>>> х = [1, 2, 3] >>> х //= 3 Traceback (последний последний вызов): Файл "", строка 1, в х //= 3 TypeError: неподдерживаемые типы операндов для //=: 'list' и 'int'
Результатом несовместимого деления является TypeError: неподдерживаемые типы операндов
. Это можно исправить, используя только совместимые типы данных для операции целочисленного деления на месте.
Можно ли использовать оператор деления на пользовательских объектах? Да!
Волшебный метод Python In-Place Floor Division
Чтобы использовать оператор деления на месте //=
для пользовательских объектов, вам необходимо определить метод __floordiv__()
( «dunder method», «magic method ), который принимает два аргумента self
и other
, обновляет первый аргумент self
результатом целочисленного деления и возвращает обновленный объект.
В следующем коде вы делите два Данные
объектов, использующих целочисленное деление на их содержание:
класс Данные: def __init__(я, данные): self. data = данные def __floordiv__(я, другой): self.data //= другие.данные вернуть себя х = данные (9) у = данные (2) х //= у печать (x.данные) № 4
Вы можете видеть, что содержимое первого операнда обновляется в результате целочисленной операции деления на месте.
Обратите внимание, что если вы хотите переопределить деление на месте , а не целочисленное деление на месте , вам необходимо определить метод __truediv__(self, other)
в вашем классе.
Аналогичный пример:
class Данные: def __init__(я, данные): self.data = данные def __truediv__(я, другой): self.data /= другие.данные вернуть себя х = данные (9) у = данные (2) х / = у печать (x.данные) # 4. 5
Теперь Python внутренне выполняет истинное деление 9/2 == 4,5
, а не целочисленное деление 9 // 2 == 4
.
Операторы Python на месте
Операторы присваивания на месте (также называемые составными операторами присваивания ) выполняют операцию на месте над переменной, предоставленной в качестве первого операнда. Они перезаписывают значение первой операндной переменной результатом операции при выполнении оператора без присваивания. Например, x += 3
— это то же самое, что x = x + 3
, если сначала вычислить результат x +3
, а затем присвоить его переменной x.
Крис
Работая исследователем распределенных систем, доктор Кристиан Майер полюбил преподавать информатику студентам.
Чтобы помочь студентам достичь более высоких уровней успеха в Python, он основал образовательный веб-сайт по программированию Finxter.com. Он автор популярной книги по программированию Python One-Liners (NoStarch 2020), соавтор серии самостоятельно опубликованных книг Coffee Break Python, энтузиаст информатики, фрилансер и владелец одного из 10 крупнейших блогов Python в мире.
Его страсть — писать, читать и программировать. Но его самая большая страсть — служить начинающим программистам через Finxter и помогать им повышать свои навыки. Вы можете присоединиться к его бесплатной академии электронной почты здесь.
Категории Python, Операторы Pythonpython. В чем разница между «/» и «//» при использовании для деления?
Спросил
Изменено 7 месяцев назад
Просмотрено 652k раз
Есть ли преимущество в использовании одного перед другим? В Python 2 они оба возвращают одинаковые результаты:
>>> 6/3 2 >>> 6//3 2
- python
- математика
- синтаксис
- операторы
- деление пола
1
В Python 3.x 5/2
вернет 2. 5
и 5 // 2
вернет 2
. Первое — это деление с плавающей запятой, а второе — 9.0040 этажное деление , иногда также называемое целочисленное деление .
В Python 2.2 или новее в строке 2.x нет разницы для целых чисел, если только вы не выполните из __future__ import Division
, что приведет к тому, что Python 2.x примет поведение 3.x.
Независимо от будущего импорта, 5.0 // 2
вернет 2.0
, поскольку это результат операции деления пола.
Подробное описание можно найти на PEP 238: Смена оператора подразделения .
5
Python 2.x Пояснение:
Чтобы уточнить для строки Python 2.x, /
не является ни делением пола, ни истинным делением.
/
является делением пола, когда оба аргумента равны int
, но является истинным делением, когда либо аргументов равны float
.
//
реализует «этажное деление», вне зависимости от вашего типа. Так 1.0/2.0
даст 0.5
, но оба 1/2
, 1//2
и 1.0//2.0
дадут 0
.
Подробности см. в PEP 238: Изменение оператора подразделения .
2
/ → Деление с плавающей запятой
// → Деление пола
Давайте рассмотрим несколько примеров как в Python 2.7, так и в Python 3.5.
Python 2.7.10 по сравнению с Python 3.5
печать (2/3) ----> 0 Python 2.7 печать (2/3) ----> 0,6666666666666666 Python 3.5
Python 2.7.10 по сравнению с Python 3.5
print (4/2) ----> 2 Python 2.7 печать (4/2) ----> 2.0 Python 3.5
Теперь, если вы хотите получить (в Python 2.7) тот же вывод, что и в Python 3.5, вы можете сделать следующее:
Python 2. 7.10
из __future__ import Division печать (2/3) ----> 0.6666666666666666 # Python 2.7 печать (4/2) ----> 2.0 # Python 2.7
Принимая во внимание, что нет никакой разницы между этажом делением как в Python 2.7, так и в Python 3.5.
138.93//3 ---> 46.0 # Python 2.7 138.93//3 ---> 46.0 # Python 3.5 4//3 ---> 1 # Python 2.7 4//3 ---> 1 # Python 3.5
4
Как уже все ответили, //
это этажное деление.
Почему это важно, так это то, что //
— это однозначно деление пола во всех версиях Python, начиная с 2.2, включая версии Python 3.x.
Поведение /
может меняться в зависимости от:
- Активный
__future__
импорт или нет (локальный модуль) - Параметр командной строки Python, либо
-Q старый
, либо-Q новый
>>> печать 5,0 / 2 2,5 >>> напечатать 5. 0 // 2 2.0
1
Python 2.7 и другие будущие версии Python:
- Division (
/
)
Делит левый операнд на правый операнд
Пример: 4 / 2 = 2
- Этажность (
//
)
Разделение операндов, результатом которого является частное, в котором удаляются цифры после запятой. Но если один из операндов отрицательный, результат округляется от нуля (в сторону отрицательной бесконечности):
Примеры: 9//2 = 4
и 9.0//2.0 = 4.0
, - 11//3 = -4
, -11,0//3 = -4,0
Оба оператора подразделения /
и //
этажа работают одинаково.
0
Двойная косая черта, //
, этажное деление:
>>> 7//3 2
//
— этажное деление. Это всегда даст вам целочисленный пол результата. Другой — «обычное» деление.
Предыдущие ответы хороши. Я хочу добавить еще один момент. До некоторых значений оба они приводят к одному и тому же частному. После этого оператор деления этажа ( //
) работает нормально, но не деление ( /
) оператор:
>>> int(755349677599789174 / 2) # Неправильный ответ 377674838799894592
>>> 755349677599789174 // 2 # Правильный ответ 377674838799894587
Ответ уравнения округляется до следующего меньшего целого числа или числа с плавающей запятой с .0 в качестве десятичной точки.
>>>напечатать 5//2 2 >>> печать 5.0//2 2.0 >>>распечатать 5//2.0 2.0 >>>печать 5.0//2.0 2.0
Сводка
- x//y : EXACT целочисленное деление
- int(x/y) OR math.floor(x/y): INEXACT целочисленное деление (но почти правильное)
- x/y: деление с плавающей запятой (с потерей значимости)
Замечательный результат вычисления
импорт математики N = 10042219602346 # огромное число print(N//100) #=> 100422196023 правильный ответ print(math. floor(N/100)) #=> 100422196024 неверный ответ print(math.ceil(N/100)) #=> 100422196024 неправильный ответ print(int(N/100)) #=> 100422196024 неправильный ответ
Рассмотрение
Я думаю об оценке int(x/y)
.
Сначала Python оценивает выражение x/y
и получает INEXACT с плавающей запятой z.
Во-вторых, Python оценивает выражение int(z)
.
Мы получаем неправильный результат, когда нельзя игнорировать потерю значимости.
2
Python 3.x Пояснение
Просто в дополнение к некоторым предыдущим ответам.
Важно отметить, что:
а // б
Есть этаж отдел . Например:
математический пол(а/б)
Не является целочисленным подразделением . Например:
внутр. (а/б)
Не является ли округлением до 0 деления с плавающей запятой . Например:
раунд(а/б,0)
Как следствие, способ поведения отличается, когда речь идет о положительных и отрицательных числах, как в следующем примере:
1 // 2 равно 0, например:
мат.этаж(1/2)
-1 // 2 равно -1, например:
мат.этаж(-1/2)
Питон 3
Эксплуатация Результат Примечания х/у
частное от х и у х // у
напольное частное x и y (1) Примечания:
- Также называется целочисленным делением. Результирующее значение — целое число, хотя тип результата не обязательно должен быть int. Результат всегда округляется до минус бесконечности:
1//2
равно0
,(-1)//2
равно-1
,1//(-2)
равно-1
, а(-1)//(-2)
равно0
.
Питон 2
Эксплуатация Результат Примечания х/у
частное x и y (1) х // у
(пол) частное x и y (4)(5) Примечания:
1. При целочисленном делении (простом или длинном) результатом является целое число. Результат всегда округляется до минус бесконечности: 1/2 равно 0, (-1)/2 равно -1, 1/(-2) равно -1 и (-1)/(-2) равно 0. Обратите внимание, что результатом является длинное целое число, если любой из операндов является длинным целым числом, независимо от числового значения.
4. Устарело, начиная с версии 2.3: Оператор деления на пол, оператор деления по модулю и функция divmod()
больше не определены для комплексных чисел. Вместо этого преобразуйте в число с плавающей запятой, используяabs()
функция, если необходимо.5. Также называется целочисленным делением. Результирующее значение — целое число, хотя тип результата не обязательно должен быть int.
-
//
— этажное деление. Это всегда даст вам минимальное значение результата. - А другой,
/
, это деление с плавающей запятой.
В следующем разница между /
и //
;
Я выполнил эти арифметические операции в Python 3.7.2.
>>> печать (11 / 3) 3,6666666666666665 >>> напечатать (11 // 3) 3 >>> печать (11.3/3) 3,7666666666666667 >>> печать (11.3 // 3) 3.0
2
5. 0//2
приводит к 2.0
, а не к 2
, потому что возвращает тип возвращаемого значения из оператора //
следует правилам приведения типов Python.
Python поддерживает преобразование нижнего типа данных (целое число) в более высокий тип данных (плавающее число), чтобы избежать потери данных.
0
Половое деление Python ясно объясняется практическими примерами
Резюме : в этом руководстве вы узнаете об операторе деления нижнего этажа Python (//) или мод.
Введение в деление пола Python
Предположим, у вас есть деление двух целых чисел:
101 / 4
В этом делении 101 называется числителем ( N
), а 4 называется знаменателем ( D
).
Целочисленное деление 101/4 возвращает 25 с остатком 1. Другими словами:
101/4 = 25 с остатком 1 :
Язык кода: открытый текст (opentext)
101 = 4 * 25 + 1
Python использует два оператора
//
и%
который возвращает результат деления:Язык кода: открытый текст (открытый текст)
101 // 4 = 25 101 % 4 = 1
//
называется оператором этажа или подразделением. А%
называется оператором по модулю или мод.В этом учебном пособии основное внимание уделяется оператору деления этажей. Вы узнаете об операторе по модулю в следующем руководстве.
И деление по полу, и операторы по модулю удовлетворяют следующему уравнению:
Кодовый язык: открытый текст (открытый текст)
101 = 4 * (101 // 4) + (101 % 4) 101 = 4 * 25 + 1
Обычно, если
N
— числитель, аD
— знаменатель, то операторы деления пола и деления по модулю всегда удовлетворяют следующему уравнению:Кодовый язык: открытый текст (открытый текст)
N = D * ( N // D) + (N % D)
Половое деление в Python
Чтобы понять напольное деление, вам сначала нужно понять напольное деление вещественного числа.
Пол вещественного числа — это наибольшее целое число, меньшее или равное этому числу. Другими словами:
Кодовый язык: открытый текст (открытый текст)
floor(r) = n, n является интегралом и n <= r
наибольшее целое число, меньшее или равное 3,4. Этаж 3.9тоже 3. И этаж 3, очевидно, равен 3:
Кодовый язык: открытый текст (открытый текст)
этаж(3.4) = 4 этаж (3,9) = 3 floor(3) = 3
Для положительных чисел было бы легко понять определение. Тем не менее, вы должны обратить внимание, когда речь идет об отрицательных числах.
Например, этаж
-3,4
возвращает-4
, а не-3
на основе определения этажа. Аналогично пол-3,9
также возвращает-4
.Кодовый язык: открытый текст (открытый текст)
этаж(-3,4) = -4 этаж (-3,9) = -4 floor(-3) = -3
Разделение этажей может быть определено как:
Кодовый язык: открытый текст (открытый текст)
n // d = floor(n/d)
Обратите внимание, что деление числа не всегда совпадает с усечением. Деление на пол выполняется так же, как усечение, только когда числа положительные.
Примеры операторов деления пола Python
В следующем примере используются операторы деления пола с положительными и отрицательными целыми числами:
Кодовый язык: открытый текст (открытый текст)
a = 10 б = 3 напечатать (а//б) # 3 а = -10 б = -3 напечатать (а//б) # 3 а = 10 б = -3 печать(а//б) # -4 а = -10 б = 3 печать(а//б) # -4
Вывод:
Кодовый язык: открытый текст (открытый текст)
3 3 -4 -4
The following table illustrates the floor division of two integers
a
andb
:
a | b | a // b |
---|---|---|
10 | 3 | 3 |
-10 | -3 | 3 |
10 | -3 | -4 |
-10 | 3 | -3 |
Python math.
floor() function Функция floor()
модуля math
возвращает минимальное деление двух целых чисел. Например:
Язык кода: Python (python)
с этажа импорта математики а = 10 б = 3 напечатать (а//б) # 3 печать (этаж (а/б)) # 3
Вывод:
3 3
Как видно из вывода, функция floor()
возвращает тот же результат, что и оператор деления этажа ( //
). То же верно и для отрицательных чисел:
Язык кода: Python (python)
из отдела импорта математики. а = 10 б = -3 печать(а//б) # -4 print(этаж(a/b)) # -4
Вывод:
-4 -4
Резюме
- Python использует // в качестве оператора деления пола и
%
в качестве оператора по модулю. - Если числитель равен N, а знаменатель D, то это уравнение
N = D * ( N // D) + (N % D)
выполняется всегда. - Используйте оператор деления на пол
//
или функциюfloor()
модуляmath
, чтобы получить деление на пол двух целых чисел.
Этот учебник был вам полезен?
Python Двойная косая черта (//) Оператор: Floor Division — LearnDataSci
Автор: Alfie Grace
Data Scientist
операторы
В Python мы можем выполнять этажное деление (также иногда известное как целочисленное деление ) с использованием оператора //
. Этот оператор разделит первый аргумент на второй и округлит результат до ближайшего целого числа, что сделает его эквивалентным функции math.floor()
.
См. краткий пример ниже:
15 // 4
То же, что:
import math math. floor(15 / 4)
Результат обычного деления (с использованием /
) составляет $\frac{15}{4} = 3,75$, но использование //
снизило 3,75$ до 3$.
Результат обычного деления всегда число с плавающей запятой, тогда как если один из операндов является числом с плавающей запятой в делении пола , то результатом будет число с плавающей запятой.
Ниже показан пример этого:
print("Обычное деление") print(2 / 2, "\это число с плавающей запятой") print("\nРазделение этажа") print(15 // 4, "\это целое число") print(15.0 // 4, "\это число с плавающей запятой")
Исходящий:
Обычный дивизион 1.0 — это число с плавающей запятой. Разделение этажа 3 является инт. 3.0 - плавающий.
Когда операнд отрицательный, деление на пол возвращает наибольшее целое число меньшее или равное результат обычного деления. Давайте используем те же операнды, что и раньше, чтобы показать, как это работает:
print(15 / 4) печать (15 // 4) print(-15 // 4)
Выход:
3,75 3 -4
Глядя на результат обычного деления, когда оба числа положительны, $\frac{15}{4}=3,75$, деление по полу возвращает $3$, так как это наибольшее целое число, меньшее или равное $3,75$. Когда один из операндов отрицательный, результат нормального деления отрицательный ($-3,75$), поэтому наибольшее целое число, меньшее или равное, равно $-4$.
Мы рассмотрим, где разделение этажей может быть полезным, а также рассмотрим другие подходы, которые можно использовать для достижения аналогичных результатов.
При использовании Python вы часто будете сталкиваться с ошибками, когда функции несовместимы с числами с плавающей запятой. Например, допустим, вы хотите использовать функцию диапазона с частным из двух чисел:
для значения в диапазоне (25/5): print(value)
Out:
------------------------------------------------------- -------------------------------------------------- TypeError Traceback (последний последний вызов)в <модуль>() ----> 1 для значения в диапазоне (25/5): 2 печать (значение) TypeError: объект 'float' не может быть интерпретирован как целое число
Чтобы наша программа работала правильно, нам нужно сначала преобразовать частное в целочисленный тип , чего мы можем добиться с помощью оператора //
:
для значение в диапазоне (25 // 5): печать(значение)
Выход:
0 1 2 3 4
Другая область, в которой вы можете захотеть использовать оператора этажа, — это индексация списков:
х = список (диапазон (100)) x[len(x) / 10]
Выход:
-------------------------------------------------- ---------------------------------------- TypeError Traceback (последний последний вызов)в <модуле> 1 х = список (диапазон (100)) 2 ----> 3 х [длина (х) / 10] TypeError: индексы списка должны быть целыми числами или срезами, а не числами с плавающей запятой
Один из способов решить эту проблему — использовать оператор деления пола:
x[len(x) // 10]
Out:
10
В зависимости от ваших приложений, номер пола не обязательно является лучшим вариантом. В следующем разделе мы рассмотрим различные функции, которые могут дать аналогичный результат.
Иногда вы обнаружите, что работаете с наборами данных, которые содержат как целые числа, так и числа с плавающей запятой, например, если вы использовали беспорядочные данные.
В таких случаях оператор //
будет давать противоречивые результаты, выводя как числа с плавающей запятой, так и целые числа. Таким образом, если ваша программа зависит от целых чисел, то использование //
оператору потребуются дополнительные шаги для обеспечения согласованного вывода.
Есть несколько других способов манипулирования частными двух чисел для правильной работы с вашей программой. Например, вы не всегда можете округлять значение в меньшую сторону, поэтому использование различных подходов может дать вам больший контроль над результатами.
math.floor()
дает тот же результат, что и оператор деления пола, округляя аргумент до ближайшего целого числа.
Одно существенное отличие от использования math.floor()
заключается в том, что он всегда выводит целое число, независимо от типа входных данных. При работе как с целыми числами, так и с числами с плавающей запятой math.floor()
более полезен, поскольку обеспечивает более согласованный вывод.
Ниже показано, как мы можем вычислить результат обычного деления:
import math math.floor(15 / 4)
Как и при использовании оператора Floor, math.floor
по-прежнему будет округлять в меньшую сторону, когда ввод отрицательный.
Альтернативно math.floor()
, мы также можем использовать math.ceil()
, который всегда будет округлять до ближайшего целого числа, а не вниз.
Например:
math.ceil(15 / 4)
Подобно math. floor
, math.ceil
всегда выводит результат в виде целого числа, независимо от типов данных аргументов. math.ceil
будет округлять отрицательные числа в большую сторону, поэтому math.ceil(-15 / 4)
даст в результате -3
.
Для быстрого исправления вы можете разыграть float
в int
. Передача числа с плавающей запятой в int()
приводит к целому числу, в котором все обрезается после десятичного числа входного числа с плавающей запятой.
В следующем примере $\frac{15}{4}=3,75$, но приведение к целому числу отрезает $.75$:
int(15 / 4)
int()
работает аналогично math.floor()
, за исключением int()
эффективно округляет отрицательные числа вверх, а не вниз:
print(math. floor(-15 / 4)) печать (целое (-15 / 4))
Исходящий:
-4 -3
В качестве альтернативы математическим функциям
мы также можем использовать round()
для округления значений и последующего вывода результата в виде целого числа.
Отличие от round()
заключается в том, что будет использоваться обычное округление, т. е. любое десятичное число .5 и больше округляется в большую сторону.
Ниже показано использование round()
:
round(3.5)
Мы также можем указать, до скольких десятичных знаков следует округлить ввод.
В приведенном ниже примере показано, как можно округлить результат деления 15
на 4
( 3,75
) до 1 десятичной цифры:
округлить (15 / 4, 1)
Out: 2 2 3 90 Добавление
1
после запятой означает, что мы хотели бы, чтобы результат имел 1 десятичную точку, но мы могли бы использовать любое число. Например, мы можем округлить число пи до девяти знаков после запятой:
round(math.pi, 9)
Выход:
3,141592654
Оператор деления пола ( //
) в основном используется, когда вам требуется целое число или нужно вернуть наименьшее целое число, меньшее или равное входному значению.
Если оба операнда являются целыми числами, то на выходе будет целое число. Если любой из операндов является числом с плавающей запятой, то вывод будет числом с плавающей запятой.
Строки, использующие оператор //
, легко читаются и идиоматичны, но в случаях, когда вы работаете с непоследовательными и беспорядочными наборами данных, может быть лучше использовать math.floor()
, math.ceil()
, int()
или round()
.
// (целочисленное деление) оператор—ArcGIS Pro
Вернуться к началу
В этом разделе
- Сводка
- Иллюстрация
- Использование
- Параметры
- Окружающая среда
- Лицензионная информация
5
Доступно с лицензией Spatial Analyst.
Доступно с лицензией Image Analyst.
Сводка
Выполняет целочисленное деление значений двух растров по ячейкам.
Иллюстрация
OutRas = Raster("InRas1") // Raster("InRas2")Обсуждение
При использовании оператора с растровым вводом результатом будет растр. Однако, если все входные данные являются числами, результатом будет число.
Когда в выражении используется несколько операторов, они не обязательно выполняются в порядке слева направо. Оператор с наивысшим значением приоритета будет выполнен первым. Дополнительные сведения см. в таблице приоритетов операторов в разделе Работа с операторами в Алгебре карт. Вы можете использовать круглые скобки для управления порядком выполнения.
Для этого оператора важен порядок ввода.
При делении числа на ноль выводится результат NoData.
Если оба входа являются целыми числами, выходные данные содержат целые значения. Например, если 5 разделить на 2, на выходе будет 2 (остаток отбрасывается).
Если какой-либо вход имеет тип с плавающей запятой, выходное частное будет с плавающей запятой. Например, если 5,3 разделить на 2, на выходе получится 2,0 (остаток 0,65 отбрасывается).
Другой способ выполнить операцию целочисленного деления — a //= b, альтернативный вариант записи a = a // b.
Если оба входных растра являются одноканальными или один из входных данных является константой, выходным будет одноканальный растр.
Если оба входа являются многоканальными растрами, оператор выполнит операцию над каждым каналом из одного входа, и на выходе будет многоканальный растр. Количество полос на каждом многополосном входе должно быть одинаковым.
Если одним из входных данных является многоканальный растр, а другим входным значением является константа, оператор выполнит операцию над постоянным значением для каждого канала в многоканальном входном сигнале, и на выходе будет многоканальный растр.
Если оба входа являются многомерными растрами с одинаковым количеством переменных, оператор выполнит операцию для всех срезов с одинаковым значением размерности, а на выходе будет многомерный растр. Переменные во входных данных должны иметь одинаковые размерности или общие размерности, но не должны иметь необычных размерностей.
Если оба входа имеют одну переменную, но разные имена, задайте для среды геообработки matchMultidirectionalVariable значение False, чтобы выполнить операцию.
Если одним из входных данных является многомерный растр, а другим входным значением является константа, оператор выполнит операцию для всех срезов для всех переменных с постоянным значением, а на выходе будет многомерный растр.
Параметры
Операнд Объяснение Тип данных in_raster_Or_ORSTANT1
in_raster_OR_ONSTANT1
70 in_raster_OR_ONSTANT1 9000 3
2.30233023302. Если первый вход является растром, а второй — скаляром, создается выходной растр, в котором каждое значение входного растра делится на скалярное значение.
Растровый слой | Константа in_raster_or_constant2
Вход, на значения которого нужно разделить первый вход.
Если первое входное значение является скалярным, а второе — растровым, создается выходной растр, в котором каждое значение входного растра делится на скалярное значение.
Растровый слой | Константа Пример кода
// (целочисленное деление) пример 1 (окно Python)Этот образец делит значения первого входного растра на второй.
импорт дуги из окружения импорта arcpy импорт из arcpy.sa * env.workspace = "C:/sapyexamples/данные" outDivide = Raster("градусы") // Растр("negs") outDivide.save("C:/sapyexamples/output/outdivide")
// (целочисленное деление) пример 2 (автономный скрипт)Этот образец делит значения первого входного растра на второй.
# Имя: Op_IntegerDivide_Ex_02.py # Описание: Делит значения двух растров по ячейкам # Требования: Расширение Spatial Analyst # Импорт системных модулей импортировать аркпи из окружения импорта arcpy импорт из arcpy.sa * # Установить параметры среды env.workspace = "C:/sapyexamples/данные" # Установить локальные переменные inRaster01 = Растр ("высота") inRaster02 = Растр ("землепользование") # Выполнить целочисленное деление outDivide = inRaster01 // inRaster02 # Сохраняем вывод outDivide.save("C:/sapyexamples/output/outdivide2")
Среды
Размер ячейки, текущая рабочая область, маска, выходная система координат, экстент, временная рабочая область, растр привязки
Связанные темы
Отзыв по этой теме?
В этой теме
- Сводка
- Иллюстрация
- Использование
- Параметры
- Среды
- Информация о лицензировании
В Python оператор двойной обратной косой черты (//) является оператором деления пола. Этажное деление означает деление и округление до ближайшего целого числа.
Например:
>>> 7 // 3 2
Физическая интерпретация напольного деления заключается в равномерном распределении количества. Например, учитывая 7 яблок и 3 едоков, сколько полных яблок получит каждый? Ответ: 7 // 3 = 2 .
В Python для разделения этажей выполняется равенство:
a // b == math.floor(a / b)
В этом руководстве вы узнаете все, что вам нужно знать о делении этажей в Python.
Деление на пол в Python
В Python деление на пол делит два числа и округляет результат до ближайшего целого числа.
Прежде чем более подробно рассмотреть деление пола, давайте быстро напомним себе, что такое деление и что делает в Python функция math.floor() .
Обычное деление в Python
В Python вы можете разделить два числа с помощью оператора деления с обратной косой чертой (/) .
Например:
>>> 4 / 3 1.3333333333333333
Деление в Python работает так же, как деление в математике.
Функция Math.floor() в Python
В Python есть встроенный модуль math , который поставляется с полезными математическими инструментами для вычислений.
Одна из встроенных функций математики 9Модуль 0091 — это math.floor() . Эта функция принимает числовой ввод и уменьшает результат до ближайшего целого числа.
Например:
>>> из математического импорта >>> этаж(2.25) 2 >>> этаж(-1,25) -2
Теперь вы понимаете принципы деления и деления чисел в Python. Теперь давайте перейдем к подробностям о разделении этажей в Python.
Floor Division
Floor Division — это операция в Python, которая делит два числа и округляет результат до ближайшего целого числа. Разделение этажей происходит с помощью двойной обратной косой черты ( // ) оператор.
R = A // B
Где:
- R является результатом подразделения пола
- A - Dividend
- B IS .
Разделение этажей можно представить как обычное деление в сочетании с вызовом функции math.floor() .
Обратите внимание, как деление пола округляет любое число до ближайшего целого числа. Например, 4,99 все равно будет округлено до 4 .
Вот пример разделения этажа:
>>> 7 // 2 3
Сравните с обычным делением
>>> 7 / 2 3.5
Здесь вы можете сравнить результаты, чтобы убедиться, что это действительно так:
>>> import math >>> мат. этаж(10/3) 3 >>> 10 // 3 3 >>> мат.этаж(4 / 3) 1 >>> 4 // 3 1
Раздел этажей с отрицательными номерами
Разделение этажей также возможно с использованием отрицательных чисел.
В случае отрицательных чисел результат по-прежнему округляется до ближайшего целого числа. Что может вас смутить, так это то, что округление отрицательного числа означает уход от нуля. Например, -3,2 уменьшается до -4 .
Вот пример:
>>> -10 // 3 -4
При обычном делении -10 / 3 вернет -3,33… но при делении на пол это число округляется в меньшую сторону до ближайшего отрицательного целого числа, то есть до -4 .
Floor Division с поплавками
Floor Division работает с поплавками в Python.
При использовании дробных чисел с плавающей запятой результатом является число с плавающей запятой, представляющее ближайшее целое число.
Вот несколько примеров:
>>> 10.0 // 2.5 4.0 >>> 5,0 // 3 1,0 >>> 6 // 4.0 1.0
Деление по полу и по модулю в Python
В математике модуль — это понятие, тесно связанное с делением по полу. Короче говоря, модуль означает остаток от деления двух чисел. Другими словами, с его помощью вы можете подсчитать количество остатков.
Для вычисления по модулю в Python используйте оператор процента ( % ).
Пример . Имея 7 яблок и 3 едоков, вы можете рассчитать количество яблок, которое получит каждый едок, используя деление пола:
>>> 7 // 3 2
Результат равен 2.
Теперь давайте подсчитаем общее количество яблок, разделенных на группу. Это тривиально. Умножьте количество яблок на человека на количество едоков:
>>> 3 * 2 6
Общее количество разделенных полных яблок равно 6. Однако общее количество яблок равно 7. Это означает, что 1 яблоко останется и его нельзя есть.
В этом примере описывается один из способов подсчета количества остатков. Но если вас интересует только количество остатков, вы можете напрямую рассчитать его по модулю.
Пример. Учитывая 7 едоков и 3 яблока, сколько яблок осталось?
Ответ. Подсчитаем ответ по модулю:
>>> 7 % 3 1
Количество остатков равно 1.
Чтобы лучше понять концепцию модуля, пожалуйста, ознакомьтесь с этой статьей.
В Python деление пола и модуль связаны следующим уравнением:
a = b * (a // b) + (a % b)
Где:
- a — делимое.
- б делитель.
Например, давайте проверим справедливость этого уравнения на примере 7 яблок и 3 едоков:
7 = 3 * (7 // 3) + (7 % 3) 7 = 3 * 2 + 1 7 = 7
Теперь вы понимаете понятия деления пола и деления по модулю в Python. Теперь давайте посмотрим на встроенную функцию, которая вычисляет и то, и другое.
Деление этажа и функция divmod()
В Python встроенная функция divmod() вычисляет как деление этажа, так и модуль между двумя числовыми значениями.
Синтаксис:
r = divmod(a, b)
Где:
- r — результат в виде кортежа. Этот кортеж имеет результат деления пола, а остаток задается по модулю.
- а — дивиденды.
- б делитель.
Пример. Учитывая 7 едоков и 3 яблока, сколько полных яблок получит каждый едок и сколько яблок останется?
Ответ. Подсчитаем эти числа с помощью встроенной функции divmod() :
>>> napples, nleftovers = divmod(7, 3) >>> напплы 2 >>> nостатки 1
Приоритет деления пола
В Python оператор деления пола // имеет тот же уровень приоритета, что и умножение ( * ), деление (/) и модуль ( % ).
Это означает, что если умножать, а потом этажное деление, то сначала выполняется умножение, а потом этажное деление и наоборот.
Но если вы, например, вычитаете два числа, а затем делите на пол, операция деления на пол будет предшествовать.
Рассмотрим пример:
>>> 3 * 4 // 5 - 6 -4
Чтобы понять, как вычисляется этот результат, вы можете вставить скобки вокруг терминов в правильном порядке старшинства.
>>> ((3 * 4) // 5) - 6 -4
Вот пошаговый расчет вышеизложенного:
- 3 * 4 // 5 – 6
- ((3 * 4) // 5) – 6
- ( 12 // 5) – 6
- 2 – 6
- -4
Теперь вы знаете о делении этажей и о том, как его использовать в Python.
И последнее, но не менее важное: давайте взглянем на расширенный вариант использования для разделения этажей. В данном случае продвинутый не значит сложный, а скорее необычный.
Расширенное использование разделения этажей
Знаете ли вы, что в Python можно сделать так, чтобы ваши пользовательские объекты поддерживали деление этажей? Это возможно с помощью специального метода __floordiv__() .
Метод __floordiv__() в Python
Деление пола в Python делит два числа и округляет результат в меньшую сторону до ближайшего целого числа.
Под капотом это работает так, что числовой тип реализует специальный метод __floordiv__() . Затем всякий раз, когда вы вызываете // между двумя объектами, вызывается метод __floordiv__() .
В Python вы также можете вызвать метод __floordiv__() напрямую.
Например:
>>> 7 // 3 2 >>> (7). __этаж__(3) 2
Как видите, оба выражения дали одинаковый результат. Это связано с тем, что первое выражение преобразуется во второе выражение. Другими словами, эти вызовы эквивалентны друг другу.
Теперь самое интересное.
Давайте создадим собственный класс NumStr . Этот класс представляет целочисленные значения в виде строк:
class NumStr: def __init__(я, значение): self.value = значение
Создадим два объекта NumStr :
n1 = NumStr("7") n2 = NumStr("3")
Затем давайте разделим n1 на n2:
n1 // n2
Это приводит к ошибке.
Трассировка (последний последний вызов): Файл "
", строка 8, в TypeError: неподдерживаемые типы операндов для //: 'NumStr' и 'NumStr' Сообщение об ошибке показывает, что объекты NumStr не поддерживают деление пола. Эта ошибка имеет смысл. Как пользовательский тип может иметь какое-либо представление об объектах, разделяющих строки пола?
Но, как оказалось, можно сделать NumStr деление этажа поддержки объекта.
Ранее вы узнали, что всякий раз, когда вы вызываете // , вы фактически вызываете метод __floordiv__() . Этот метод реализован где-то в классе объекта. Например, объекты int поддерживают деление этажей, потому что класс int реализовал метод __floordiv__() .
Что хорошего в этих специальных методах, таких как __floordiv__() , вы можете реализовать их в своем пользовательском классе. Другими словами, вы можете сделать так, чтобы ваши пользовательские объекты поддерживали деление этажей в Python.
Например, давайте напишем реализацию метода __floordiv__() в классе NumStr :
class NumStr: def __init__(я, значение): самостоятельная ценность = ценность def __floordiv__(я, другой): n1 = интервал (собственное значение) n2 = интервал (другое.значение) результат = n1 // n2 вернуть NumStr(str(результат))
В этом примере реализации метод __floordiv__() работает так, что он:
- Берет строковое числовое значение из самого себя. ( a при вызове a // b )
- Принимает строковое числовое значение из другого объекта. ( b при вызове a // b )
- Преобразует оба значения в целые числа.
- Выполняет деление на пол между целыми значениями.
- Преобразует результат в строку и создает новый NumStr объект этого.
Теперь вы можете выполнять деление этажей между двумя объектами NumStr !
Например:
n1 = NumStr("7") n2 = ЧислоСтр("3") разрешение = n1 // n2 print(res.value)
Вывод:
2
Потрясающе. Теперь вы понимаете, как сделать собственное разделение пола поддержки класса.
Кстати, если вам не нравится то, что вам нужно вызвать object.value , чтобы увидеть результат, реализуйте __str__() метод, который напрямую возвращает значение при печати:
class NumStr: def __init__(я, значение): самостоятельная ценность = ценность def __floordiv__(я, другой): n1 = интервал (собственное значение) n2 = интервал (другое.значение) результат = n1 // n2 вернуть NumStr(str(результат)) защита __str__(я): return self.value
Теперь можно просто вызвать:
print(NumStr("7") // NumStr("3"))
Вывод:
2
Заключение
Сегодня вы узнали о делении на пол и операторе // в Python.
Напомним, деление на пол означает деление двух чисел и округление числа в меньшую сторону до ближайшего целого числа.
В Python выполняется следующее равенство:
a // b = math.floor(a / b)
Физическая интерпретация деления пола заключается в том, что для данной группы и элементов сколько частей составляет каждый член группы получает, когда элементы являются общими для группы.
Например, при справедливой раздаче 10 ломтиков пиццы группе из 4 человек каждый получает 2 полных ломтика пиццы. Этот номер можно получить, используя деление этажей.
>>> 10 // 4 2
Вы также можете сделать так, чтобы ваши пользовательские классы поддерживали деление этажей, реализовав метод __floordiv__() .