在數學之中，除了加減乘除四則運算之外——這是小學數學——還有其它更多的運算，比如乘方、開方、對數運算等等，要實現這些運算，需要用到 Python 中的一個模塊：Math
模塊(module)是 Python 中非常重要的東西，你可以把它理解為 Python 的擴展工具。換言之，Python 默認情況下提供了一些可用的東西，但是這些默認情況下提供的還遠遠不能滿足編程實踐的需要，於是就有人專門制作了另外一些工具。這些工具被稱之為“模塊”
任何一個 Pythoner 都可以編寫模塊，並且把這些模塊放到網上供他人來使用。
當安裝好 Python 之后，就有一些模塊默認安裝了，這個稱之為“標准庫”，“標准庫”中的模塊不需要安裝，就可以直接使用。
如果沒有納入標准庫的模塊，需要安裝之后才能使用。模塊的安裝方法，我特別推薦使用 pip 來安裝。這里僅僅提一下，后面會專門進行講述，性急的看官可以自己 google。
使用 math 模塊
math 模塊是標准庫中的，所以不用安裝，可以直接使用。使用方法是：
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1
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>>>
import
math
|
用 import 就將 math 模塊引用過來了，下面就可以使用這個模塊提供的工具了。比如，要得到圓周率：
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1
2
|
>>> math.pi
3.141592653589793
|
這個模塊都能做哪些事情呢？可以用下面的方法看到：
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1
2
|
>>>
dir
(math)
[
'__doc__'
,
'__name__'
,
'__package__'
,
'acos'
,
'acosh'
,
'asin'
,
'asinh'
,
'atan'
,
'atan2'
,
'atanh'
,
'ceil'
,
'copysign'
,
'cos'
,
'cosh'
,
'degrees'
,
'e'
,
'erf'
,
'erfc'
,
'exp'
,
'expm1'
,
'fabs'
,
'factorial'
,
'floor'
,
'fmod'
,
'frexp'
,
'fsum'
,
'gamma'
,
'hypot'
,
'isinf'
,
'isnan'
,
'ldexp'
,
'lgamma'
,
'log'
,
'log10'
,
'log1p'
,
'modf'
,
'pi'
,
'pow'
,
'radians'
,
'sin'
,
'sinh'
,
'sqrt'
,
'tan'
,
'tanh'
,
'trunc'
]
|
dir(module)是一個非常有用的指令，可以通過它查看任何模塊中所包含的工具。從上面的列表中就可以看出，在 math 模塊中，可以計算正 sin(a),cos(a),sqrt(a)......
這些我們稱之為函數，也就是在模塊 math 中提供了各類計算的函數，比如計算乘方，可以使用 pow 函數。但是，怎么用呢？
Python 是一個非常周到的姑娘，她早就提供了一個命令，讓我們來查看每個函數的使用方法。
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1
|
>>>
help
(math.
pow
)
|
在交互模式下輸入上面的指令，然后回車，看到下面的信息：
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1
2
3
4
5
6
7
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Help on built-in function pow in module math:
pow(...)
pow(x, y)
Return x**y (x to the power of y).
|
這里展示了 math 模塊中的 pow 函數的使用方法和相關說明。
第一行意思是說這里是 math 模塊的內建函數 pow 幫助信息（所謂 built-in，稱之為內建函數，是說這個函數是 Python 默認就有的)
第三行，表示這個函數的參數，有兩個，也是函數的調用方式
第四行，是對函數的說明，返回 x**y 的結果，並且在后面解釋了 x**y 的含義。
最后，按 q 鍵返回到 Python 交互模式
從上面看到了一個額外的信息，就是 pow 函數和 x**y 是等效的，都是計算 x 的 y 次方。
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1
2
3
4
5
6
|
>>>
4
*
*
2
16
>>> math.
pow
(
4
,
2
)
16.0
>>>
4
*
2
8
|
特別注意，4**2 和 4*2 是有很大區別的。
用類似的方法，可以查看 math 模塊中的任何一個函數的使用方法。
關於“函數”的問題，在這里不做深入闡述，看管姑且按照自己在數學中所學到去理解。后面會有專門研究函數的章節。
下面是幾個常用的 math 模塊中函數舉例，看官可以結合自己調試的進行比照。
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1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
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>>> math.sqrt(
9
)
3.0
>>> math.floor(
3.14
)
3.0
>>> math.floor(
3.92
)
3.0
>>> math.fabs(
-
2
)
# 等價於 abs(-2)
2.0
>>>
abs
(
-
2
)
2
>>> math.fmod(
5
,
3
)
# 等價於 5%3
2.0
>>>
5
%
3
2
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幾個常見函數
有幾個常用的函數，列一下，如果記不住也不要緊，知道有這些就好了，用的時候就 google。
求絕對值
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1
2
3
4
5
6
|
>>>
abs
(
10
)
10
>>>
abs
(
-
10
)
10
>>>
abs
(
-
1.2
)
1.2
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四舍五入
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1
2
3
4
5
6
7
|
>>>
round
(
1.234
)
1.0
>>>
round
(
1.234
,
2
)
1.23
>>>
# 如果不清楚這個函數的用法，可以使用下面方法看幫助信息
>>>
help
(
round
)
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1
2
3
4
5
6
7
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Help on built-in function round in module __builtin__:
round(...)
round(number[, ndigits]) -> floating point number
Round a number to a given precision in decimal digits (default 0 digits).
This always returns a floating point number. Precision may be negative.
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