Python基础数字运算与类型转换详解

Python数字运算概述

本文通过具体实例，系统梳理Python中常见的数字运算操作，供读者参考学习。

Python解释器具备简易计算器的功能，用户可直接在解释器中输入表达式，系统将自动输出该表达式的计算结果。

基础算术运算符与语法

表达式的语法直观易懂，支持加（+）、减（-）、乘（*）和除（/）运算符，这些符号与Pascal或C等语言中的用法一致。此外，可以使用括号来明确运算优先级或进行分组。例如：

>>> 2 + 2
4
>>> 50 - 5*6
20
>>> (50 - 5*6) / 4
5.0
>>> 8 / 5 # 总是返回一个浮点数
1.6

需要注意的是，不同硬件平台上的浮点数运算结果可能存在细微差异。后续章节将介绍如何控制浮点数的输出格式。

上述示例结果基于Python3环境测试得出。在Python2.7环境中，除法运算会根据操作数的类型返回对应类型的结果。例如，8除以5将返回整数结果1，这里仅保留整数部分，不进行四舍五入。

整数除法与取模运算

在整数除法场景下，标准除法运算符（/）始终返回浮点数。若希望仅获取整数结果并丢弃小数部分，应使用双斜杠运算符（//）：

>>> 17 / 3 # 整数除法返回浮点型
5.666666666666667
>>> 17 // 3 # 整数除法返回向下取整后的结果
5
>>> 17 % 3 # ％操作符返回除法的余数
2
>>> 5 * 3 + 2 17

等号（'='）用于变量赋值。执行赋值操作后，解释器除显示下一个提示符外，不会输出任何计算结果。

>>> width = 20
>>> height = 5*9
>>> width * height
900

变量赋值与幂运算

Python支持使用双星号（**）进行幂运算：

>>> 5 ** 2 # 5 的平方
25
>>> 2 ** 7 # 2的7次方
128
>>> 27**(1/3) # 27 开立方
3.0
>>> 9**0.5 # 9 开平方
3.0

变量在使用前必须先被定义（即赋予初始值），否则程序将报错：

>>> # 尝试访问一个未定义的变量
 ... n
Traceback (most recent call last):
File "<stdin>", line 1, in <module>
NameError: name 'n' is not defined

Python完全支持浮点数运算。当不同类型的数值进行混合运算时，整数会自动转换为浮点数：

>>> 3 * 3.75 / 1.5
7.5
>>> 7.0 / 2
3.5

交互模式与特殊变量

在交互模式中，最后一次输出的表达式结果会被自动赋值给变量 _。这一机制使得将Python作为桌面计算器使用时，后续计算更为便捷，例如：

>>> tax = 12.5 / 100
>>> price = 100.50
>>> price * tax
12.5625
>>> price + _
113.0625
>>> round(_, 2)
113.06

用户应将变量 _ 视为只读变量。请勿显式为其赋值，否则将创建一个同名的局部变量，从而屏蔽内置变量 _ 的功能。

此外，浮点数支持简写形式，例如0.5可以省略整数部分的0，直接写作.5。

示例：

>>> 9**.5 # 9 开平方
3.0

多进制数值表示法

附：不同进制的表示方法

示例：

>>> 0b11
3
>>> 0o12
10
>>> 0x10
16

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希望本文所述内容能对大家的Python程序设计有所帮助。