Python中的基础数学运算#

为了理解Python的工作原理,我们将使用变量和函数进行一些基础的数学运算。这两者在Python中扮演着重要角色,将贯穿我们所有的章节。

在下一个单元格中,我们定义一个名为”a”的变量,并为其赋值5

a = 5

之后,我们可以重复使用这个变量,例如将其打印出来:

print(a)
5

有时,在打印变量时添加一些额外的解释性文本可能会有帮助:

print("The area is", a)
The area is 5

需要强调的是,良好的科学实践还包括添加物理单位。

print("The area is", a, "mm^2")
The area is 5 mm^2

我们可以使用多个变量,并使用数学运算符组合它们:

b = 3
c = a + b
print(c)
8
d = 6
e = 7
f = a * d
g = f / e
h = 1 + g
print(h)
5.285714285714286

我们还可以通过将变量或表达式(变量的组合)单独放在一个单元格中来获取其值。

h
5.285714285714286
a + b
8

如果你执行非法操作,比如除以零,你会收到类似这样的错误信息:

a / 0
---------------------------------------------------------------------------
ZeroDivisionError                         Traceback (most recent call last)
Input In [11], in <module>
----> 1 a / 0

ZeroDivisionError: division by zero

如果变量未定义,你会收到类似这样的错误信息:

a / k
---------------------------------------------------------------------------
NameError                                 Traceback (most recent call last)
Input In [12], in <module>
----> 1 a / k

NameError: name 'k' is not defined

内置数学函数#

Python自带一系列内置函数

pow(3, 2)
9
abs(-8)
8
round(4.6)
5

这些操作中的一些可能并不完全符合你的预期。最好在使用之前先尝试一下。

round(4.5)
4
round(5.5)
6
round(6.5)
6
round(7.5)
8

顺便说一下,我们还可以在笔记本中组合多个表达式来打印中间结果,而不会浪费太多空间。

round(4.5), round(5.5), round(6.5), round(7.5)
(4, 6, 6, 8)

math库#

Python预装了一个包含额外数学函数的库。在使用这些函数之前,你需要导入这个库。否则,你会收到类似这样的错误:

math.sqrt(9)
---------------------------------------------------------------------------
NameError                                 Traceback (most recent call last)
Input In [21], in <module>
----> 1 math.sqrt(9)

NameError: name 'math' is not defined

在导入库时,你告诉Python解释器你想使用给定库中的所有内容,在我们的例子中是”math”:

import math

导入”math”库后,你就可以使用math中的函数了。

math.sqrt(9)
3.0

练习#

假设你有两个点,由它们的x和y坐标指定。计算它们之间的欧几里得距离

x1 = 5
y1 = 3

x2 = 8
y2 = 11