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Python math 模块完全指南

作者:清風明月_xf

本文主要介绍了Python math 模块完全指南,文中通过示例代码介绍的非常详细,对大家的学习或者工作具有一定的参考学习价值,需要的朋友们下面随着小编来一起学习学习吧

一、模块概述

math 模块是 Python 标准库中的数学运算模块,提供:

import math  # 标准导入方式

二、核心功能详解

1. 数值处理函数

​函数​描述​示例
ceil(x)向上取整ceil(3.2) → 4
floor(x)向下取整floor(3.8) → 3
fabs(x)绝对值(浮点型)fabs(-5) → 5.0
factorial(x)阶乘计算factorial(5) → 120
gcd(a, b)最大公约数gcd(12, 18) → 6
fsum(iter)精确浮点求和fsum([0.1]*10) → 1.0
print(math.ceil(math.pi))    # 4
print(math.floor(math.e))    # 2
print(math.gcd(48, 18))      # 6

2. 幂与对数

​函数​描述​数学公式
sqrt(x)平方根√x
pow(x, y)x的y次幂
exp(x)e的x次幂
log(x[, b])对数(默认自然对数)log_b(x)
print(math.sqrt(256))        # 16.0
print(math.log(100, 10))     # 2.0
print(math.exp(2))           # 7.38905609893065

3. 三角函数

​函数​描述​输入单位
sin(x)正弦函数弧度
cos(x)余弦函数弧度
tan(x)正切函数弧度
degrees(x)弧度转角度-
radians(x)角度转弧度-
angle = math.radians(45)
print(math.sin(angle))       # 0.7071067811865476
print(math.degrees(math.pi)) # 180.0

三、特殊常数与函数

1. 数学常数

​常数​值​精度
math.piπ ≈ 3.14159265358979315位小数
math.e自然对数底 ≈ 2.71828182845904515位小数
math.tauτ = 2π ≈ 6.28318530717958615位小数
math.inf正无穷大IEEE 754
math.nan非数值IEEE 754

2. 高级函数

​函数 ​描述
gamma(x)Gamma函数
erf(x)误差函数
comb(n, k)组合数 C(n,k)
isclose(a,b)浮点数近似相等判断
print(math.comb(10,3))       # 120 (Python 3.10+)
print(math.gamma(5))         # 24.0 (等效 4! )
print(math.isclose(0.1+0.2, 0.3))  # True

四、实战应用案例

1. 几何计算

def circle_area(radius):
    return math.pi * radius**2

def sphere_volume(radius):
    return (4/3) * math.pi * radius**3

2. 概率计算

def normal_pdf(x, mu=0, sigma=1):
    """正态分布概率密度函数"""
    coeff = 1 / (sigma * math.sqrt(2*math.pi))
    exponent = -0.5 * ((x - mu)/sigma)**2
    return coeff * math.exp(exponent)

3. 工程计算

def compound_interest(principal, rate, years):
    """复利计算"""
    return principal * math.exp(rate * years)

五、注意事项

try:
    print(math.sqrt(-1))
except ValueError as e:
    print("错误:", e)  # 负数平方根

六、性能优化建议

PI = math.pi  # 避免重复查找模块属性

 到此这篇关于Python math 模块完全指南的文章就介绍到这了,更多相关Python math 模块内容请搜索脚本之家以前的文章或继续浏览下面的相关文章希望大家以后多多支持脚本之家!

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