Python Zahlen: Unveränderliche numerische Datentypen verstehen

Zahlendatentypen in Python

Zahlendatentypen speichern numerische Werte. Sie sind unveränderliche Datentypen, was bedeutet, dass das Ändern des Werts eines Zahlendatentyps in einem neu allokierten Objekt resultiert.

Zahlenobjekte werden erstellt, wenn Sie ihnen einen Wert zuweisen. Zum Beispiel:

var1 = 1
var2 = 10

Sie können die Referenz auf ein Zahlenobjekt auch mithilfe der del-Anweisung löschen. Die Syntax lautet:

del var1[,var2[,var3[....,varN]]]]

Sie können ein einzelnes oder mehrere Objekte mit der del-Anweisung löschen. Zum Beispiel:

del var
del var_a, var_b

Python unterstützt vier verschiedene numerische Typen:

int (signed integers) – Vorzeichenbehaftete Ganzzahlen, oft einfach Integers oder ints genannt, sind positive oder negative ganze Zahlen ohne Dezimalpunkt.
long (long integers) – Auch longs genannt, sind Ganzzahlen unbegrenzter Größe, wie Ganzzahlen geschrieben und gefolgt von einem großen oder kleinen L.
float (floating point real values) – Auch floats genannt, repräsentieren reelle Zahlen und werden mit einem Dezimalpunkt geschrieben, der den ganzzahligen und den Bruchteil trennt. Floats können auch in wissenschaftlicher Notation vorliegen, mit E oder e für die Potenz von 10 (2.5e2 = 2.5 x 10² = 250).
complex (complex numbers) – Haben die Form a + bJ, wobei a und b Floats sind und J (oder j) die Quadratwurzel von -1 darstellt (eine imaginäre Zahl). Der reelle Teil ist a, der imaginäre Teil b. Komplexe Zahlen werden in der Python-Programmierung weniger häufig verwendet.

Beispiele

Hier sind einige Beispiele für Zahlen:

int	long	float	complex
10	51924361L	0.0	3.14j
100	-0x19323L	15.20	45.j
-786	0122L	-21.9	9.322e-36j
080	0xDEFABCECBDAECBFBAEL	32.3+e18	.876j
-0490	535633629843L	-90.	-.6545+0J
-0x260	-052318172735L	-32.54e100	3e+26J
0x69	-4721885298529L	70.2-E12	4.53e-7j

Python erlaubt ein kleingeschriebenes l bei long, aber es wird empfohlen, nur ein großes L zu verwenden, um Verwechslungen mit der Ziffer 1 zu vermeiden. Python zeigt lange Ganzzahlen mit einem großen L an.
Eine komplexe Zahl besteht aus einem geordneten Paar reeller Gleitkommazahlen, bezeichnet als a + bj, wobei a der reelle Teil und b der imaginäre Teil der komplexen Zahl ist.

Zahlentyp-Konvertierung

Python konvertiert Zahlen intern in Ausdrücken mit gemischten Typen in einen gemeinsamen Typ für die Auswertung. Manchmal müssen Sie jedoch eine Zahl explizit von einem Typ in einen anderen zwingen, um die Anforderungen eines Operators oder Funktionsparameters zu erfüllen.

Typ int(x) um x in eine einfache Ganzzahl zu konvertieren.
Typ long(x) um x in eine lange Ganzzahl zu konvertieren.
Typ float(x) um x in eine Gleitkommazahl zu konvertieren.
Typ complex(x) um x in eine komplexe Zahl mit Realteil x und Imaginärteil 0 zu konvertieren.
Typ complex(x, y) um x und y in eine komplexe Zahl mit Realteil x und Imaginärteil y zu konvertieren. x und y sind numerische Ausdrücke.

Mathematische Funktionen

Python enthält folgende Funktionen für mathematische Berechnungen:

Nr.	Funktion & Beschreibung
1	abs(x) – Absolutwert von x: die (positive) Distanz zwischen x und null.
2	ceil(x) – Ceiling von x: kleinste ganze Zahl, die nicht kleiner als x ist.
3	cmp(x, y) – -1 wenn x < y, 0 wenn x == y, 1 wenn x > y.
4	exp(x) – Exponentialfunktion von x: e^x.
5	fabs(x) – Absolutwert von x.
6	floor(x) – Floor von x: größte ganze Zahl, die nicht größer als x ist.
7	log(x) – Natürlicher Logarithmus von x, für x > 0.
8	log10(x) – Basis-10-Logarithmus von x für x > 0.
9	max(x1, x2, ...) – Größtes Argument: Wert am nächsten an positiver Unendlichkeit.
10	min(x1, x2, ...) – Kleinstes Argument: Wert am nächsten an negativer Unendlichkeit.
11	modf(x) – Bruch- und Ganzzahlteil von x in einem 2-Element-Tupel. Beide Teile haben dasselbe Vorzeichen wie x. Ganzzahlteil wird als Float zurückgegeben.
12	pow(x, y) – Wert von x**y.
13	round(x [,n]) – x gerundet auf n Stellen nach dem Dezimalpunkt. Python rundet bei Gleichstand von null weg: round(0.5) = 1.0, round(-0.5) = -1.0.
14	sqrt(x) – Quadratwurzel von x für x > 0.

Zufallszahl-Funktionen

Zufallszahlen werden für Spiele, Simulationen, Tests, Sicherheit und Datenschutz verwendet. Python enthält folgende häufig verwendete Funktionen:

Nr.	Funktion & Beschreibung
1	choice(seq) – Zufälliges Element aus Liste, Tupel oder String.
2	randrange([start,] stop [,step]) – Zufällig ausgewähltes Element aus range(start, stop, step).
3	random() – Zufälliger Float r, wobei 0 ≤ r < 1.
4	seed([x]) – Setzt Startwert für Zufallszahlengenerierung. Vor anderen random-Funktionen aufrufen. Gibt None zurück.
5	shuffle(lst) – Randomisiert Listenelemente an Ort und Stelle. Gibt None zurück.
6	uniform(x, y) – Zufälliger Float r, wobei x ≤ r < y.

Trigonometrische Funktionen

Python enthält folgende Funktionen für trigonometrische Berechnungen:

Nr.	Funktion & Beschreibung
1	acos(x) – Arkuskosinus von x in Radiant.
2	asin(x) – Arkussinus von x in Radiant.
3	atan(x) – Arkustangens von x in Radiant.
4	atan2(y, x) – atan(y / x) in Radiant.
5	cos(x) – Kosinus von x Radiant.
6	hypot(x, y) – Euklidische Norm, sqrt(xx + yy).
7	sin(x) – Sinus von x Radiant.
8	tan(x) – Tangens von x Radiant.
9	degrees(x) – Konvertiert Winkel x von Radiant in Grad.
10	radians(x) – Konvertiert Winkel x von Grad in Radiant.

Mathematische Konstanten

Das Modul definiert zwei mathematische Konstanten:

Nr.	Konstante & Beschreibung
1	pi Die mathematische Konstante Pi.
2	e Die mathematische Konstante e (Eulersche Zahl).

Nr.

Konstante & Beschreibung

Die mathematische Konstante Pi.

Die mathematische Konstante e (Eulersche Zahl).

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