Arbeiten mit Zahlen in Python
Neben der Kernarithmetik können Sie auch andere Operationen für Zahlen verwenden. Möglicherweise müssen Sie eine Rundung durchführen oder Zeichenfolgen in Zahlen konvertieren.
Im Szenario für dieses Modul möchten Sie Eingaben von Benutzer*innen akzeptieren. Da die Eingabe eine Zeichenfolge und keine Zahl ist, müssen Sie sie in eine Zahl konvertieren. Außerdem können die Benutzer*innen auch Werte eingeben, die zu einer negativen Antwort führen würden, die Sie nicht anzeigen möchten. Möglicherweise müssen Sie die Antwort in ihren absoluten Wert (Betrag) konvertieren. Glücklicherweise bietet Python Tools für diese Operationen.
Konvertieren von Zeichenfolgen in Zahlen
Python unterstützt zwei Haupttypen von Zahlen: ganze Zahlen (Integer oder int) und Gleitkommazahlen (oder float). Der Hauptunterschied zwischen den beiden ist das Vorhandensein eines Dezimaltrennzeichens. Integer sind ganze Zahlen, während Gleitkommazahlen einen Dezimalwert enthalten.
Wenn Sie Zeichenfolgen in Zahlen konvertieren, geben Sie den Typ der Zahl an, die Sie erstellen möchten. Sie müssen entscheiden, ob Sie ein Dezimaltrennzeichen benötigen. Sie verwenden int, um in einen Integer zu konvertieren, und float, um in eine Gleitkommazahl zu konvertieren.
demo_int = int('215')
print(demo_int)
demo_float = float('215.3')
print(demo_float)
215
215.3
Wichtig
Wenn Sie einen ungültigen Wert für int oder float verwenden, erhalten Sie einen Fehler.
Absolute Werte
Ein absoluter Wert in der Mathematik ist die nicht negative Zahl ohne Vorzeichen. Die Verwendung eines absoluten Werts kann in verschiedenen Situationen nützlich sein, z. B. um wie in diesem Beispiel die Entfernung zwischen zwei Planeten zu bestimmen. Betrachten Sie die folgenden Operationen:
print(39 - 16)
print(16 - 39)
Beachten Sie, dass der Unterschied zwischen den beiden Gleichungen ist, dass die Zahlen vertauscht sind. Die Antworten lauten 23 bzw. -23. Wenn Sie den Abstand zwischen zwei Planeten bestimmen, spielt die Reihenfolge, in der Sie die Zahlen eingeben, keine Rolle, da der Betrag der Antwort identisch ist.
Konvertieren Sie den negativen Wert mit abs in seinen absoluten Wert. Wenn Sie denselben Vorgang mithilfe von abs ausführen (und die Antworten ausgeben), werden Sie feststellen, dass für beide Gleichungen 23 angezeigt wird.
print(abs(39 - 16))
print(abs(16 - 39))
23
23
Runden
Die integrierte Python-Funktion round ist ebenfalls hilfreich. Sie verwenden sie, um auf die nächste ganze Zahl aufzurunden, wenn der Dezimalwert größer als .5 ist, oder abzurunden, wenn er kleiner als .5 ist. Wenn der Dezimalwert gleich .5 ist, rundet die Funktion auf die nächste gerade ganze Zahl auf.
print(round(1.4))
print(round(1.5))
print(round(2.5))
print(round(2.6))
1
2
2
3
math-Bibliothek
Python bietet Bibliotheken, um komplexere Operationen und Berechnungen durchzuführen. Eine der gängigsten ist die math-Bibliothek. math ermöglicht Ihnen, mit floor und ceil zu runden, den Wert von Pi anzugeben und zahlreiche weitere Operationen auszuführen. Im Folgenden erfahren Sie, wie Sie diese Bibliothek zum Auf- oder Abrunden verwenden.
Durch das Runden von Zahlen können Sie den Dezimalteil eines Gleitkommawerts entfernen. Mit ceil können Sie festlegen, dass immer auf die nächste ganze Zahl aufgerundet werden soll, und mit floor, dass stets abgerundet werden soll.
from math import ceil, floor
round_up = ceil(12.5)
print(round_up)
round_down = floor(12.5)
print(round_down)
13
12