数学运算

我们已经 Python 开发环境,并且成功运行第一个 Python 程序。 虽然程序只是在屏幕上打印一句话,但这只是第一步,我们还可以让计算机执行更高级的任务呢!

计算器

我们可以将 Python 当做计算器来用,让计算机做一些简单的数学运算。 打开 Python 终端,输入算式并按回车即可,例如计算 1 + 1 的值:

>>> 1 + 1
2

不止加法,常用的数学运算符, Python 都支持:

>>> # 减法
>>> 10 - 2
8

>>> # 乘法
>>> 5 * 5
25

>>> # 除法
>>> 1 / 4
0.25

>>> # 平方
>>> 5 ** 2
25

>>> # 立方
>>> 2 ** 3
8

# 乘方(10的10次方)
>>> 10 ** 10
10000000000

注解

请注意,# 号开头表示 注释Python 将忽略注释内容。

运算符优先级

对于包含多个运算符的算式,计算顺序由运算符优先级决定。 小时候我们都知道,先算乘除,再算加减,同级按从左到右的顺序计算。

>>> 1 + 2 + 3
6

这个式子先计算 1 + 2 ,再将结果与 3 相加,等价于:

>>> 1 + 2
3
>>> 3 + 3
6

而下面这个式子则先计算乘法,再跟前面的 1 相加:

>>> 1 + 10 * 10
101

>>> # 等价于
>>> 10 * 10
100
>>> 1 + 100
101

如果需要先计算加法,可以用括号将加法括起来:

>>> (1 + 10) * 10
110

变量

现在,我们来做一些有意义的计算,例如计算圆的面积。 假设以 3.14 为圆周率,按圆面积计算公式 \(\pi r^2\) 半径为 1 的圆面积可以这样计算:

>>> 3.14 * 1 ** 2
3.14

这么简单不如口算得了,来点稍微复杂一点的:

>>> 3.14 * 1.5 ** 2
7.065

如果以 3.14159 为圆周率,结果又是多少呢?

>>> 3.14159 * 1.5 ** 2
7.0685775

由于圆周率是一个很长的常数,容易写错,我们可以用一个变量将它保存起来:

>>> pi = 3.14159

程序中的变量可以理解成一个保存着某个值的名字,通过 变量名 即可取出对应的 。 我们将变量 pi 的值打印到屏幕看看:

>>> print(pi)
3.14159

这样一来,我们计算圆面积时便无须敲下长长的小数了,直接使用变量 pi 即可:

>>> pi * 1.5 ** 2
7.0685775

变量,顾名思义,值是可以改变的。例如,我们可以将 pi 的值修改为 3.14

>>> pi = 3.14
>>> pi
3.14

现在,以新的圆周率,重新计算半径为 1.5 的圆的面积:

>>> pi * 1.5 ** 2
7.065

顺便提一下,使用变量前必须先定义变量,否则程序将报错:

>>> pi2
Traceback (most recent call last):
File "<stdin>", line 1, in <module>
NameError: name 'pi2' is not defined

附录

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