العمليات العددية في بايثون
تشرح هذه المقالة العمليات العددية في بايثون۔
يمكنك التعرف على الأنواع العددية، ونظرة عامة على الدوال والوحدات المدمجة، ونظرة عامة على الدوال الرياضية في الوحدة math.۔
YouTube Video
العمليات العددية في بايثون
تم تجهيز بايثون بقدرات قوية للغاية للعمليات العددية۔ أدناه شرح للعمليات العددية الأساسية في بايثون۔
الأنواع العددية
بايثون يحتوي بشكل رئيسي على الأنواع العددية التالية۔
1# Integer (int)
2x = 10
3y = -5
4print("x =", x, "type:", type(x)) # <class 'int'>
5print("y =", y, "type:", type(y)) # <class 'int'>
6print("x + y =", x + y) # 5
7
8# Float
9a = 3.14
10b = -0.001
11print("\na =", a, "type:", type(a)) # <class 'float'>
12print("b =", b, "type:", type(b)) # <class 'float'>
13print("a * 2 =", a * 2) # 6.28
14
15# Complex
16c = 2 + 3j
17d = 1 - 1j
18print("\nc =", c, "type:", type(c)) # <class 'complex'>
19print("d =", d, "type:", type(d)) # <class 'complex'>
20print("c + d =", c + d) # (3+2j)
21print("c * d =", c * d) # (5+1j)- int (نوع العدد الصحيح) يمثل الأعداد الصحيحة مثل
10أو-5۔ - float (نوع الفاصلة العشرية) يمثل الأرقام التي تحتوي على فاصلة عشرية مثل
3.14أو-0.001۔ - complex (نوع العدد المركب) يمثل الأعداد المركبة مثل
2 + 3j۔ هنا،jهو الوحدة التخيلية۔
الدوال والوحدات المدمجة
كما توفر بايثون العديد من الدوال والوحدات المدمجة المفيدة للعمليات العددية۔
- دالة
abs(x)تعيد القيمة المطلقة۔
1result = abs(-10) # result is 10
2print(result)هذا الكود مثال على استخدام دالة abs() للحصول على القيمة المطلقة لعدد۔
- دالة
round(x, n)تقرب القيمة إلى n من المنازل العشرية۔
1result = round(3.14159, 2) # result is 3.14
2print(result)هذا الكود مثال على استخدام دالة round() لتقريب عدد إلى عدد محدد من المنازل العشرية۔
- توفر وحدة
mathدوال رياضية أكثر تقدمًا۔
1import math
2
3# result is 4.0 (square root)
4result = math.sqrt(16)
5print(result)
6
7# result is 1.0 (sine function)
8result = math.sin(math.pi / 2)
9print(result)هذا الكود مثال على استخدام وحدة math لإجراء حسابات رياضية متقدمة مثل الجذور التربيعية والدوال المثلثية۔
- تدعم وحدة
decimalالحسابات العشرية عالية الدقة۔
1from decimal import Decimal
2
3# result is Decimal('0.3')
4result = Decimal('0.1') + Decimal('0.2')
5print(result)
6
7# The result is 0.30000000000000004 due to floating-point inaccuracies
8print(0.1 + 0.2)يمثل هذا الكود مثالًا على تجنب أخطاء الأعداد العشرية العائمة وإجراء حسابات عشرية عالية الدقة باستخدام وحدة decimal۔
- تتعامل وحدة
fractionsمع الأعداد النسبية (الكسور)۔
1from fractions import Fraction
2result = Fraction(1, 3) + Fraction(1, 6) # result is Fraction(1, 2)
3print(result)بفضل هذه الميزات، تسهل بايثون تنفيذ الحسابات العددية المختلفة۔ نظرًا لقيود الدقة في الحسابات ذات النقاط العشرية، يُوصى باستخدام وحدة decimal لإجراء الحسابات التي تتطلب دقة عالية۔
الدوال الرياضية في بايثون
في بايثون، هناك وحدة مفيدة تسمى math لاستخدام الوظائف الرياضية۔ تُوفر هذه الوحدة العديد من الوظائف الضرورية لإجراء الحسابات الرياضية۔ دعونا نلقي نظرة على بعض الوظائف التمثيلية لوحدة math۔
الوظائف الرياضية الأساسية
math.sqrt(x): ترجع الجذر التربيعي لـx۔xيجب أن يكون رقماً غير سالب۔math.pow(x, y): ترجعxمرفوعة إلى قوةy۔math.exp(x): ترجع القيمة الأسية لـx((e^x))۔math.log(x[, base]): تحسب اللوغاريتم الطبيعي أو اللوغاريتم بالنسبة إلىbaseالمُحددة۔ إذا تم إغفالbase، يتم حساب اللوغاريتم الطبيعي۔
الوظائف المثلثية
math.sin(x): ترجع جيب الزاوية لـx(بالراديان)۔math.cos(x): ترجع جيب التمام لـx(بالراديان)۔math.tan(x): ترجع ظل الزاوية لـx(بالراديان)۔
الدوال المثلثية العكسية
math.asin(x): ترجع الجيب العكسي لـx۔math.acos(x): ترجع جيب التمام العكسي لـx۔math.atan(x): ترجع ظل الزاوية العكسي لـx۔
الوظائف الزائدية
math.sinh(x): ترجع الجيب الزائدي لـx۔math.cosh(x): ترجع جيب التمام الزائدي لـx۔math.tanh(x): ترجع ظل الزاوية الزائدي لـx۔
الثوابت
math.pi: ثابت يمثل نسبة محيط الدائرة إلى قطرها ((\pi))۔math.e: ثابت يمثل أساس اللوغاريتم الطبيعي ((e))۔
أمثلة على الحساب
إليك بعض الأمثلة۔
1import math
2
3# Square root calculation
4print(math.sqrt(16)) # Output: 4.0
5
6# Power calculation
7print(math.pow(2, 3)) # Output: 8.0
8
9# Natural logarithm calculation
10print(math.log(math.e)) # Output: 1.0
11
12# Trigonometric functions
13degree = 45
14radian = math.radians(degree) # Convert to radians
15print(math.sin(radian)) # Output: 0.7071067811865475 (approximately 1/√2)
16
17# Constants
18print(math.pi) # Output: 3.141592653589793
19print(math.e) # Output: 2.718281828459045- يستخدم هذا الكود وحدة
mathلإجراء عمليات مثل الجذور التربيعية، والأسس، واللوغاريتمات الطبيعية، والدوال المثلثية، كما يعرض الثوابت مثل باي ورقم أويلر۔
الملخص
في هذا المثال، استخدمنا وحدة math، لكن بايثون يوفر أيضًا دعمًا واسعًا للحسابات الرياضية المتقدمة وتوليد الأرقام العشوائية۔ من خلال استخدام مكتبات مثل NumPy أو SciPy، يمكنك الاستفادة من وظائف رياضية أكثر قوة وتنوعًا۔
يمكنك متابعة المقالة أعلاه باستخدام Visual Studio Code على قناتنا على YouTube.۔ يرجى التحقق من القناة على YouTube أيضًا.۔