2015/8/29 Python基础(3):数值

数字提供了标量储存和直接访问，是不可更改类型，每次变更数值会产生新的对象。Python支持多种数字类型，包括整型、长整型、布尔型、双精度浮点、十进制浮点和复数。
在Python中，变量并不是一个盒子，而是一个指针指向装变量值的盒子。对于不可更改类型来说，没办法改变盒子的内容，但是可以指向一个新的盒子。
我们没办法删除一个数值对象，仅可以不再使用它。内存管理是由Python自己接管的。可以使用del语句来删除引用，但那样的话，这个引用(也就是变量)就不能使用了，除非给它一个新值

>>> anint = 1
>>> del anint
>>> anint

Traceback (most recent call last):
File "<pyshell#6>", line 1, in <module>
anint
NameError: name 'anint' is not defined

数值类型
布尔型
取值范围只有两个值，True和False。
实际上是整型的子类，但不能再被继承而生成它的子类。数学运算中，True和False分别对应1和0
由于在Python2中，True和False都不是关键字，所以会出现以下的代码情况

>>> True, False = False, True
>>> print True
False
>>> print False
True

这只是个示例，在实际编程中，不管出现什么情况都不应该这么干。

整数类型
Python的标准整数类型是通用的数字类型，在32位机上范围是32位，64位机则是64位。书上说标准整型等价于C的（有符号）长整型，但就我的学习，因为C的标准变更，应该是等价于C的整型。
而Python的长整型，是一个非常大范围的数，取值范围仅仅与机器支持的内存大小有关。书写时用大写字母L作为后缀标注长整型。
这里可以用作str()和repr()区别的一个示例

>>> along = 9999999999L
>>> str(along)
''
>>> repr(along)
'9999999999L'

可以看到之前提到的str()对人更友好repr()对Python更友好。

而在Python2.4以后，整型和长整型开始了融合，当整型出现溢出时，就会自动转换为长整型，所以不是特殊的情况下，几乎感觉不到长整型的存在。

Python的浮点型类似于C的double。可以直接用十进制或者科学计数法表示。
Python支持复数类型。虚数部分有后缀j或J。写法是real+imagj
复数是有数值属性的，可以用num.real来调用实部，用num.imag来调用虚部，用num.conjugate()来调用共轭复数。

运算符
混合模式运算符
Python是支持混合模式运算符的，可以将不同类型的数值直接相加。当两个整数相加时，+ 是整数加法，当两个浮点数相加时 + 是浮点数加法，以此类推。非数字类型也可以使用 + 运算符。字符串A + 字符串B表示连接字符串。+ 运算符的多种使用体现了重载概念的应用。
虽然不能让一个数字和字符串相加，但是不同类型的数字相加是可以的。整数和浮点数相加时，系统会使用浮点数加法。这种强制类型转换遵循以下规则：
　　如果一个操作数是复数，另一个被转换成复数
　　否则，如果一个操作数是浮点，另一个被转换成浮点
　　否则，如果一个操作数是长整型，另一个被转换成长整型
　　否则，两者都是普通整数，直接相加。
　　此外的，还有不少算术运算符，这里不赘述。

同时Python对于整数还提供了位运算符，和C语言中一致，对我十分友好。

数字类型函数
转换工厂函数int(),long(),float(),complex(),bool().将不同的类型，转换成需要的类型。
功能函数，Python还有以下的内建函数用于数值运算abs(),coerce(),divmod(),pow(),round()
abs()是返回参数绝对值，如果是个复数，就返回math.sqrt(num.real**2 + num.imag**2)
coerce()是一个数据类型转换函数，将两个数值转换成可以运算的数值类型。
divmod()是发挥一个包含商和余数的元组。也可以用复数和小数作为参数。
pow()和**都表示幂。一个为内建函数一个为运算符。
round()用于对浮点数进行四舍五入运算，有一个可选的小数位数参数，可以选择精确位数。
int(),round(),math.floor()似乎在做同一件事，但int()是截去小数部分，floor()得到最接近原数但小于原数的整数，round()得到最接近原数的整数。
仅用于整数的函数
进制转换，oct()和hex()返回8进制和16进制的数
ASCII转换函数，chr()是接受数值返回字符，ord()是接受字符返回ASCII码值
同时还有unichr()是接受Unicode码值返回Unicode字符。

十进制浮点数
用十进制浮点可以提高一些浮点运算的精度，需要导入decimal模块以便使用Decimal类
但是Decimal()只能导入字符串。

random模块，random模块包含多个伪随机数发生器，以当前时间为随机数种子，产生随机数。
有以下几个函数：

>>> import random
>>> random.random()#随机生成一个0到1之间的浮点数
0.015119438297251486
>>> random.uniform(10,20)#随机生成两个参数范围内的浮点数
15.620562881753816
>>> random.uniform(20,10)#参数大小部分先后
18.444370827768715
>>> random.randint(10,20)#随机生成两个参数范围内的整数
18
>>> random.randint(10,20)#参数大小不分先后
11
>>> random.randrange(1,100,15)#参数分别为(start,stop,step)
16
>>> random.choice("abcdefg")#序列里随机获取一个元素
'g'
>>> list = [1, 2, 3, 4, 5, 6, 7]
>>> random.shuffle(list)#打乱列表的元素
>>> print list
[4, 6, 7, 5, 1, 3, 2]
>>> random.sample(list,2)#从一个列表中随机截取指定长度
[3, 4]