Numeriske operasjoner i Python

Denne artikkelen forklarer numeriske operasjoner i Python.

Du kan lære om numeriske typer, en oversikt over innebygde funksjoner og moduler, samt en oversikt over matematiske funksjoner i math-modulen.

YouTube Video

Numeriske operasjoner i Python

Python er utstyrt med svært kraftige funksjoner for numeriske operasjoner. Nedenfor er en forklaring på grunnleggende numeriske operasjoner i Python.

Numeriske typer

Python har hovedsakelig følgende numeriske typer.

 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 (heltallstype) representerer heltall som 10 eller -5.
• float (flyttalltallstype) representerer tall med desimaler, som 3.14 eller -0.001.
• complex (komplekst talltype) representerer komplekse tall, som 2 + 3j. Her er j den imaginære enheten.

Innebygde funksjoner og moduler

Python tilbyr også mange innebygde funksjoner og moduler som er nyttige for numeriske operasjoner.

• Funksjonen abs(x) returnerer absoluttverdien.

1result = abs(-10)  # result is 10
2print(result)

Denne koden er et eksempel på bruk av abs()-funksjonen for å få den absolutte verdien av et tall.

• Funksjonen round(x, n) runder av verdien til n desimaler.

1result = round(3.14159, 2)  # result is 3.14
2print(result)

Denne koden er et eksempel på bruk av round()-funksjonen for å runde et tall til et angitt antall desimaler.

• math-modulen gir mer avanserte matematiske funksjoner.

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)

Denne koden er et eksempel på bruk av math-modulen for å utføre avanserte matematiske beregninger som kvadratrøtter og trigonometriske funksjoner.

• decimal-modulen støtter desimalkalkulasjoner med høy presisjon.

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)

Denne koden er et eksempel på hvordan man kan unngå flyttallsfeil og utføre desimalberegninger med høy presisjon ved å bruke decimal-modulen.

• fractions-modulen håndterer rasjonale tall (brøker).

1from fractions import Fraction
2result = Fraction(1, 3) + Fraction(1, 6)  # result is Fraction(1, 2)
3print(result)

Med disse funksjonene gjør Python det enkelt å utføre ulike numeriske beregninger. På grunn av presisjonsbegrensninger i flyttallsberegninger anbefales det å bruke decimal-modulen for beregninger som krever høyere presisjon.

Matematiske funksjoner i Python

I Python finnes det en nyttig modul kalt math for å bruke matematiske funksjoner. Denne modulen tilbyr mange funksjoner som er nødvendige for å utføre matematiske beregninger. La oss se på noen representative funksjoner i math-modulen.

Grunnleggende matematiske funksjoner

• math.sqrt(x): Returnerer kvadratroten av x. x må være et ikke-negativt tall.
• math.pow(x, y): Returnerer x opphøyd i y.
• math.exp(x): Returnerer eksponenten til x ((e^x)).
• math.log(x[, base]): Beregner den naturlige logaritmen eller logaritmen til den angitte basen. Hvis base utelates, beregnes den naturlige logaritmen.

Trigonometriske funksjoner

• math.sin(x): Returnerer sinus til x (i radianer).
• math.cos(x): Returnerer cosinus til x (i radianer).
• math.tan(x): Returnerer tangens til x (i radianer).

Inverse trigonometriske funksjoner

• math.asin(x): Returnerer arcsinus (invers sinus) til x.
• math.acos(x): Returnerer arccosinus (invers cosinus) til x.
• math.atan(x): Returnerer arctangens (invers tangens) til x.

Hyperbolske funksjoner

• math.sinh(x): Returnerer hyperbolsk sinus til x.
• math.cosh(x): Returnerer hyperbolsk cosinus til x.
• math.tanh(x): Returnerer hyperbolsk tangens til x.

Konstanter

• math.pi: En konstant som representerer forholdet mellom en sirkels omkrets og dens diameter ((\pi)).
• math.e: En konstant som representerer grunntallet for naturlige logaritmer ((e)).

Eksempler på beregninger

Her er noen eksempler.

 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

• Denne koden bruker math-modulen til å utføre beregninger som kvadratrøtter, opphøyde potenser, naturlige logaritmer og trigonometriske funksjoner, og viser også konstanter som pi og Eulers tall.

Sammendrag

I dette eksemplet brukte vi math-modulen, men Python tilbyr også omfattende støtte for avanserte matematiske beregninger og generering av tilfeldige tall. Ved å bruke biblioteker som NumPy eller SciPy, kan du dra nytte av kraftigere og mer allsidige matematiske funksjoner.

Du kan følge med på artikkelen ovenfor ved å bruke Visual Studio Code på vår YouTube-kanal. Vennligst sjekk ut YouTube-kanalen.

YouTube Video