Python內置模塊之math模塊

what's the math 模塊

　　Python math 模塊提供了許多對浮點數的數學運算函數。需要注意的是，這些函數一般是對平台 C 庫中同名函數的簡單封裝, 所以一般情況下, 不同平台下計算的結果可能稍微地有所不同, 有時候甚至有很大出入。

主要功能有：

• 冪數：冪次方、平方根
• 對數：2、10、e相關的對數操作
• 圓相關：π、弧度與角度的轉換
• 三角函數：正三角函數、反三角函數
• 其他常用：小數的整數部分、向上取整、向下取整、兩個數的最大公約數、取余數...

 

冪數

冪與平方根

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

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

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

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

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

 

 

常數e相關

import math

# 常數e
math.e # 2.718281828459045

# exp(x)：返回常數e的x次方
math.exp(2)  # 7.38905609893065，相當於math.e**2

# expm1:返回常數e的x次方的值減１
math.expm1(1)  # 1.718281828459045，相當於math.exp(1) - 1

 

對數

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

# log10(x)：返回x的以10為底的對數
print(math.log10(100))  # 2

# log(x, base)：返回x的自然對數，默認以e為基數，base參數給定時，將x的對數返回給定的base,計算式為：log(x)/log(base)
print(math.log(256, 4))  # 4

# log1p(x)：:返回x+1的自然對數(基數為e)的值
print(math.log1p(5))

 

圓相關

# pi：常數π，圓周率
print(math.pi)  # 3.141592653589793

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

# degrees:把x從弧度轉換成角度
temp = math.radians(angle)
print(math.degrees(temp)) # 29.999999999999996

 

三角函數

sin、cos、tan

　　math 模塊對正三角函數的計算，變量是弧度，所以在計算時需要先將角度轉換為弧度

angle = 30  # 30度
radian = math.radians(angle) # 角度轉換成弧度
print(math.sin(radian))
print(math.cos(radian))
print(math.tan(radian))

 

asin和acos和atan

　　math 模塊對反三角函數的計算，返回值是弧度

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

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


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

 

sinh和cosh和tanh，asinh和acosh和atanh

　　雙曲正弦、余弦、正切，反雙曲正弦、余弦、正切

 

其他

# trunc(x)：返回x的整數部分
print(math.trunc(8.3)) # 8

# ceil(x)：取大於等於x的最小的整數值，如果x是一個整數，則返回x
print(math.ceil(10.2))  # 11

# floor(x)：取小於等於x的最大的整數值，如果x是一個整數，則返回自身
print(math.floor(15.3))  # 15

# fabs(x)：返回x的絕對值
print(math.fabs(-13))  # 13.0

# modf(x)：返回由x的小數部分和整數部分組成的元組
print(math.modf(132.333))  # (0.3329999999999984, 132.0)

# copysign(x, y)：把y的正負號加到x前面，可以使用0
print(math.copysign(10 ,-15))  # -10.0

# fmod(x, y)：得到x/y的余數，其值是一個浮點數
print(math.fmod(15, 2))  # 1.0

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

# frexp(x)：返回一個元組(m,e),其計算方式為：x分別除0.5和1,得到一個值的范圍
print(math.frexp(10))

# fsum(x)：對迭代器里的每個元素進行求和操作
print(math.fsum([1, 2, 3, 4]))  # 10.0

# isfinite(x)：如果x是正無窮大或負無窮大，則返回True,否則返回False
#
# isinf(x)：如果x是正無窮大或負無窮大，則返回True,否則返回False
#
# isnan(x)：如果x不是數字True,否則返回False
print(math.isnan(1.222))

 

進階應用

計算2個坐標點的距離

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

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

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