第1章　基本的对象类型 - 1.3　常用数学函数和运算优先级 - 《跟老齐学Python》

1.3　常用数学函数和运算优先级

1.3　常用数学函数和运算优先级

在数学之中，除了加减乘除四则运算之外（这是小学数学），还有其他更多的运算，比如乘方、开方、对数运算等，要实现这些运算，需要用到Python中的一个模块：math。

1.3.1　使用math模块

math模块是Python标准库中的，所以不用安装就可以直接使用。使用方法是：

>>> import math

用import就将math模块引用过来了，下面就可以使用这个模块提供的工具了。比如，要得到圆周率：

>>> math.pi
3.141592653589793

这个模块都能做哪些事情呢？可以用下面的方法看到：

>>> dir(math) 
    ['__doc__', '__name__', '__package__', 'acos', 'acosh', 'asin', 'asinh', 'atan', 'atan2', 'atanh', 'ceil', 'copysign', 'cos', 'cosh', 'degrees', 'e', 'erf', 'erfc', 'exp', 'expm1', 'fabs', 'factorial', 'floor', 'fmod', 'frexp', 'fsum', 'gamma', 'hypot', 'isinf', 'isnan', 'ldexp', 'lgamma', 'log', 'log10', 'log1p', 'modf', 'pi', 'pow', 'radians', 'sin', 'sinh', 'sqrt', 'tan', 'tanh', 'trunc']

dir（module）是一个非常有用的指令，可以通过它查看任何模块中所包含的工具。从上面的列表中就可以看出，在math模块中，可以计算正弦sin()、余弦cos()、开平方0sqrt()等函数。

这些函数是math中提供的，不需要我们编写，可以拿过来就用。比如计算乘方，可以使用pow函数。但是，怎么用呢？

Python是一个非常周到的“姑娘”，她早就提供了一个命令，让我们来查看每个函数的使用方法。

>>> help(math.pow)

在交互模式下输入上面的指令，然后回车，看到下面的信息：

Help on built-in function pow in module math:
pow(...)
    pow(x, y)
    Return x**y (x to the power of y).

这里非常清楚地告诉了我们math中的pow函数的使用方法和相关说明。

由于是第一次用到help()，有必要将结果详细解释一番。

1）第一行意思是说这里是math模块的内建函数pow的帮助信息（built-in称之为内建函数，是说这个函数是Python默认的）。

2）第三行表示这个函数的参数，有两个，也是函数的调用方式。

3）第四行是对函数的说明，返回xy的结果，并且在后面解释了xy的含义。

最后，按q键返回到Python交互模式。

当然，也看到了一个额外的信息，就是pow函数和x**y是等效的，都是计算x的y次方。

>>> 4 ** 2
16
>>> math.pow(4,2)
16.0
>>> 4 * 2
8

特别注意，4*2和42是有很大区别的。

用help()函数，可以查看math模块中任何一个函数的使用方法。

下面是几个常用的math模块中函数举例，你可以结合自己调试的进行比照。

>>> math.sqrt(9)
3.0
>>> math.floor(3.14)
3.0
>>> math.floor(3.92)
3.0
>>> math.fabs(-2)    #等价于abs(-2)
2.0
>>> abs(-2)
2
>>> math.fmod(5,3)   #等价于5%3
2.0
>>> 5 % 3
2

在上面的内容中，读者除了要了解math模块外，还要体会对后续学习非常有帮助的内建函数dir()和help()。

1.3.2　两个函数

下面两个也是常用的数学函数。

1.求绝对值

>>> abs(10)
10
>>> abs(-10)
10
>>> abs(-1.2)
1.2

2.四舍五入

>>> round(1.234)
1.0
>>> round(1.234, 2)

如果不清楚这个函数的用法，可以使用下面的方法看帮助信息。

>>> help(round)
Help on built-in function round in module __builtin__:
round(...)
    round(number[, ndigits]) -> floating point number
    Round a number to a given precision in decimal digits (default 0 digits).
    This always returns a floating point number.  Precision may be negative.