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Python 的標準函式「math」提供了許多常用的數學函式,例如三角函數、四捨五入、指數、對數、平方根、總和...等,都能夠透過math 標準函式來進行運算。
數學math
Python的標準函式「math」提供了許多常用的數學函式,例如三角函數、四捨五入、指數、對數、平方根、總和...等,都能夠透過math標準函式來進行運算。
本篇使用的Python版本為3.7.12,所有範例可使用GoogleColab實作,不用安裝任何軟體(參考:使用GoogleColab)
math常用方法
下方列出幾種math模組常用的方法(參考Python官方文件:math):
方法
參數
說明
pi、math.e
圓周率與指數(數學常數)
ceil()
x
無條件進位到整數
floor()
x
無條件捨去到整數
copysign()
x,y
根據y的正負符號,改變x絕對值後的正負值
fabs()
x
回傳x的絕對值(浮點數)
fmod()
x,y
回傳x除以y的餘數(浮點數)
fsum()
iter
回傳可迭代數值的加總(浮點數)
gcd()
x,y
回傳x和y的最大公約數
pow()
x,y
回傳x的y次方
sqrt()
x
回傳x的平方根
factorial()
x
回傳x的階乘(x!,僅限正整數)
degrees()、math.radians()
x
將角度轉為弧度,或將弧度轉為角度
sin()、math.cos()、math.tan()
x
回傳x弧度的正弦值、餘弦值、正切值
asin()、math.acos()、math.atan()
x
回傳x弧度的反正弦值、反餘弦值、反正切值
exp()
x
回傳e常數的x次方
log()、math.log1p()、math.log2()、math.log10()
x
回傳自然對數
isclose()
x,y,*,rel_tol,abs_tol
判斷x和y是否夠接近,回傳True或False
isfinite()、math.isinf()
x
判斷x是否為無限大的數字,回傳True或False
isnan()
x
判斷x是否為NaN,回傳True或False
importmath
要使用math必須先importmath模組,或使用from的方式,單獨import特定的類型。
importmath
frommathimportsin
pi、math.e
math.pi使用後會回傳圓周率的數學常數,math.e使用後會回傳指數的數學常數(常數表示固定不變的數字)。
importmath
print(math.pi)#3.141592653589793
print(math.e)#2.718281828459045
ceil(x)
math.ceil(x)使用後會將小數點後方的數字,無條件進位到整數,以下方的程式為例,圓周率3.14159無條件進位後就等於4(單純四捨五入可使用內建函式round,參考:round(x,y))。
importmath
pi=math.pi
print(math.ceil(pi))#4
floor(x)
math.floor(x)使用後會將小數點後方的數字,無條件捨去到整數,以下方的程式為例,圓周率3.14159無條件捨去後就等於3(單純四捨五入可使用內建函式round,參考:round(x,y))。
importmath
pi=math.pi
print(math.floor(pi))#3
copysign(x,y)
math.copysign(x,y)使用後,會根據y的正負符號,改變「x絕對值」之後的正負值。
importmath
print(math.copysign(10,-5))#-10
print(math.copysign(-10,9))#10
print(math.copysign(-10,-3))#-10
fabs(x)
math.fabs(x)使用後會回傳x的絕對值,計算結果以浮點數float格式呈現。
importmath
print(math.fabs(-10))#10.0
fmod(x,y)
math.fabs(x)使用後會回傳x除以y的餘數,計算結果以浮點數float格式呈現,如果要回傳整數,可使用Python數學計算x%y的語法。
importmath
print(math.fmod(7,3))#1.0
fsum(iter)
math.fsum(iter)使用後會回傳串列或tuple裡的數值加總,計算結果以浮點數float格式呈現。
importmath
print(math.fsum([1,2,3,4,5]))#15.0
print(math.fsum((1,2,3,4,5)))#15.0
gcd(x,y)
math.gcd(x,y)使用後會回傳x和y的最大公約數(同時可以整除x和y的最大整數)。
importmath
print(math.gcd(18,12))#6
pow(x,y)
math.pow(x,y)會回傳x的y次方,計算結果以浮點數float格式呈現(如果需要整數,可參考內建函式pow(x,y,z))。
importmath
print(math.pow(2,5))#32.0
sqrt(x)
math.sqrt(x)會回傳x的平方根,計算結果以浮點數float格式呈現。
importmath
print(math.sqrt(16))#4.0
factorial(x)
math.factorial(x)會回傳x的階乘(x!),x只能使用正整數。
importmath
print(math.factorial(5))#120(5x4x3x2x1=120)
degrees(x)、math.radians(x)
math.degrees(x)將x弧度轉換為角度,math.radians(x)將x角度轉換為弧度。
importmath
print(math.radians(30))#0.5235987755982988
print(math.degrees(0.5236))#30.0000701530499
sin(x)、math.cos(x)、math.tan(x)
math.sin(x)回傳x弧度的正弦值,math.cos(x)回傳x弧度的餘弦值,math.tan(x)回傳x弧度的正切值(1弧度等於180度/π)。
importmath
r=math.radians(30)#將30度轉換為弧度
print(math.sin(r))#0.49999999999999994
print(math.cos(r))#0.8660254037844387
print(math.tan(r))#0.5773502691896257
asin(x)、math.acos(x)、math.atan(x)
math.asin(x)回傳x弧度的反正弦值,math.acos(x)回傳x弧度的餘弦值,math.atan(x)回傳x弧度的正切值(1弧度等於180度/π)。
importmath
r=math.radians(30)#將30度轉換為弧度
print(math.asin(r))#0.5510695830994463
print(math.acos(r))#1.0197267436954502
print(math.atan(r))#0.48234790710102493
exp(x)
math.exp(x)會回傳e常數的x次方。
importmath
print(math.exp(2))#7.38905609893065
log(x)、math.log1p(x)、math.log2(x)、math.log10(x)
math.log相關的模組,可以回傳對應的自然對數。
自然對數模組
說明
math.log(x)
回傳x的自然對數(底為e)
math.log(x,base)
回傳log(x)/log(base)
math.log1p(x)
回傳1+x的自然對數(底為e)
math.log2(x)
回傳x以2為底的自然對數
math.log10(x)
回傳x以10為底的自然對數
importmath
print(math.log(10))#2.302585092994046
print(math.log(10,3))#2.095903274289385
print(math.log1p(10))#2.3978952727983707
print(math.log2(10))#3.321928094887362
print(math.log10(10))#1.0
isclose(x,y,rel_tol,abs_tol)
math.isclose可以根據判斷x和y是否夠接近,「夠接近」的定義在於x和y的差異是否大於某個數值,如果夠接近就回傳True,否則回傳False。
下面的例子,在沒有設定rel_tol和abs_tol參數的狀況下,除非x和y相等,否則都是「不夠接近」。
importmath
print(math.isclose(3.14,3.14))#True
print(math.isclose(3.14000,3.14001))#True
rel_tol參數定義「相對的接近範圍」,公式為「x和y的最大值乘以rel_tol」,下方的例子,10和5的接近範圍最大是10x0.5=5,因此如果10-4比5大,就會回傳False(不接近),同理,10和20的接近範圍最大會是20x0.5=10,如果20-9比10大,就會回傳False。
importmath
print(math.isclose(10,5,rel_tol=0.5))#True
print(math.isclose(10,4,rel_tol=0.5))#False
print(math.isclose(20,10,rel_tol=0.5))#True
print(math.isclose(20,9,rel_tol=0.5))#False
abs_tol參數定義「絕對的接近範圍」,公式為「x-y的絕對值」,下方的例子,10.4-10=0.4,0.4小於abs_tol定義的0.5,表示接近,回傳True。
importmath
print(math.isclose(10,10.4,abs_tol=0.5))#True0.4<0.5
print(math.isclose(10,10.6,abs_tol=0.5))#False0.6>0.5
isfinite(x)、math.isinf(x)
math.isfinite(x)和math.isinf(x)能判斷x是否為無限大的數字,回傳True或False。
importmath
a=float('inf')
print(math.isfinite(a))#Falsea是無限大,回傳False
print(math.isinf(a))#Truea是無限大,回傳true
isnan(x)
math.isnan(x)能判斷x是否為NaN(非數字),回傳True或False。
importmath
a=float('nan')
print(math.isnan(a))#True
print(math.isnan(123))#False
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改變影片尺寸、旋轉翻轉
調整影片速度、倒轉影片
調整影片亮度/對比/顏色
影片轉gif動畫
影片中加入文字
影片自動加上字幕
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下載Youtube影片
下載Youtube清單影片
定時自動螢幕截圖
LINENotify傳送螢幕截圖
批次重新命名檔案
產生QRCode
產生BarCode
讀取PDF內容
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找出不重複字元
找出中間的字元
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數字金字塔
猜數字(猜大猜小)
猜數字(幾A幾B)
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計算BMI數值
計算年紀(歲、月、天)
產生身分證字號(隨機)
檢查身分證字號
羅馬數字轉換
數學範例
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計算多個數字的總和
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b265:Conformity
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