Wie man prüft, ob eine Variable in Python eine Fließkommazahl ist

Einführung

In diesem Lab lernen Sie, wie Sie prüfen können, ob eine Variable in Python eine Fließkommazahl (float) ist. Das Lab beginnt mit einer Einführung in Fließkommazahlen und ihrer Bedeutung bei der Darstellung von reellen Zahlen mit Dezimalpunkten.

Sie beginnen, indem Sie eine Datei namens floats.py erstellen und Fließkommazahlenwerten Variablen wie pi, gravity und temperature zuweisen. Anschließend führen Sie grundlegende arithmetische Operationen wie Addition, Subtraktion, Multiplikation und Division mit diesen Variablen aus und beobachten die Ergebnisse. Schließlich wird das Lab Sie durch Methoden führen, um zu bestimmen, ob eine Variable tatsächlich eine Fließkommazahl ist, indem Sie die Funktionen type() und isinstance() verwenden.

Skills Graph

Lernen Sie über Fließkommazahlen

In diesem Schritt lernen Sie über Fließkommazahlen (engl. floating-point numbers) in Python. Fließkommazahlen werden verwendet, um reelle Zahlen darzustellen, einschließlich Zahlen mit Dezimalpunkten. Das Verständnis, wie man mit Fließkommazahlen arbeitet, ist für viele Arten von Berechnungen von entscheidender Bedeutung.

Beginnen wir damit, eine Python-Datei zu erstellen, um mit Fließkommazahlen zu experimentieren.

1. Öffnen Sie den VS Code-Editor in der LabEx-Umgebung.
2. Erstellen Sie eine neue Datei namens floats.py im Verzeichnis ~/project.

Fügen wir nun etwas Code in die Datei floats.py ein:

## Assigning floating-point numbers to variables
pi = 3.14159
gravity = 9.8
temperature = 25.5

## Printing the values
print("Pi:", pi)
print("Gravity:", gravity)
print("Temperature:", temperature)

In diesem Code haben wir Fließkommazahlenwerten drei Variablen zugewiesen: pi, gravity und temperature. Anschließend wird die Funktion print() verwendet, um diese Werte anzuzeigen.

Um das Skript auszuführen, öffnen Sie ein Terminal in VS Code (normalerweise finden Sie es im Menü unter "View" -> "Terminal") und führen Sie den folgenden Befehl aus:

python floats.py

Sie sollten die folgende Ausgabe sehen:

Pi: 3.14159
Gravity: 9.8
Temperature: 25.5

Führen wir nun einige grundlegende arithmetische Operationen mit Fließkommazahlen aus:

## Addition
result_addition = pi + gravity
print("Addition:", result_addition)

## Subtraction
result_subtraction = gravity - temperature
print("Subtraction:", result_subtraction)

## Multiplication
result_multiplication = pi * temperature
print("Multiplication:", result_multiplication)

## Division
result_division = gravity / 2
print("Division:", result_division)

Fügen Sie diese Zeilen in Ihre floats.py-Datei ein und führen Sie sie erneut aus:

python floats.py

Sie sollten eine Ausgabe ähnlich der folgenden sehen:

Pi: 3.14159
Gravity: 9.8
Temperature: 25.5
Addition: 12.94159
Subtraction: -15.7
Multiplication: 80.110545
Division: 4.9

Fließkommazahlen können auch in wissenschaftlicher Notation ausgedrückt werden:

## Scientific notation
avogadro = 6.022e23
print("Avogadro's number:", avogadro)

Fügen Sie dies in Ihre floats.py-Datei ein und führen Sie sie aus:

python floats.py

Die Ausgabe wird wie folgt aussehen:

Pi: 3.14159
Gravity: 9.8
Temperature: 25.5
Addition: 12.94159
Subtraction: -15.7
Multiplication: 80.110545
Division: 4.9
Avogadro's number: 6.022e+23

Dies zeigt, wie man Fließkommazahlen in Python definiert und verwendet, einschließlich grundlegender arithmetischer Operationen und wissenschaftlicher Notation.

Prüfung mit type()

In diesem Schritt lernen Sie, wie Sie die type()-Funktion in Python verwenden, um den Datentyp einer Variablen zu bestimmen. Dies ist besonders nützlich, wenn Sie mit verschiedenen Zahlentypen arbeiten und sicherstellen möchten, dass Sie die richtigen Operationen ausführen.

Setzen wir mit der floats.py-Datei fort, die Sie im vorherigen Schritt erstellt haben. Wir fügen Code hinzu, um den Typ unserer Fließkomma-Variablen zu prüfen.

1. Öffnen Sie die floats.py-Datei im VS Code-Editor.

2. Fügen Sie am Ende der Datei folgenden Code hinzu:

## Checking the type of variables
print("Type of pi:", type(pi))
print("Type of gravity:", type(gravity))
print("Type of temperature:", type(temperature))

## Checking the type of the result of addition
print("Type of result_addition:", type(result_addition))

In diesem Code verwenden wir die type()-Funktion, um den Datentyp der Variablen pi, gravity, temperature und result_addition zu bestimmen. Die print()-Funktion zeigt dann den Datentyp an.

Führen Sie nun das Skript aus:

python floats.py

Sie sollten eine Ausgabe ähnlich der folgenden sehen:

Pi: 3.14159
Gravity: 9.8
Temperature: 25.5
Addition: 12.94159
Subtraction: -15.7
Multiplication: 80.110545
Division: 4.9
Avogadro's number: 6.022e+23
Type of pi: <class 'float'>
Type of gravity: <class 'float'>
Type of temperature: <class 'float'>
Type of result_addition: <class 'float'>

Wie Sie sehen können, bestätigt die type()-Funktion, dass alle diese Variablen vom Typ float sind.

Sehen wir uns nun an, was passiert, wenn wir eine Ganzzahl (engl. integer) haben:

## Integer variable
integer_number = 10
print("Type of integer_number:", type(integer_number))

Fügen Sie dies in Ihre floats.py-Datei ein und führen Sie sie aus:

python floats.py

Die Ausgabe wird nun Folgendes enthalten:

Pi: 3.14159
Gravity: 9.8
Temperature: 25.5
Addition: 12.94159
Subtraction: -15.7
Multiplication: 80.110545
Division: 4.9
Avogadro's number: 6.022e+23
Type of pi: <class 'float'>
Type of gravity: <class 'float'>
Type of temperature: <class 'float'>
Type of result_addition: <class 'float'>
Type of integer_number: <class 'int'>

Dies zeigt, dass integer_number vom Typ int ist. Die type()-Funktion ist ein nützliches Werkzeug, um die Datentypen zu verstehen, mit denen Sie in Python arbeiten.

Verwenden von isinstance() für Fließkommazahlen

In diesem Schritt lernen Sie, wie Sie die isinstance()-Funktion in Python verwenden, um zu prüfen, ob eine Variable einen bestimmten Typ hat. Dies ist eine robuster Methode zur Prüfung von Datentypen im Vergleich zur direkten Verwendung von type(), insbesondere wenn es um Vererbung und komplexe Typ-Hierarchien geht.

Setzen wir mit der floats.py-Datei fort, die Sie in den vorherigen Schritten verwendet haben.

1. Öffnen Sie die floats.py-Datei im VS Code-Editor.

2. Fügen Sie am Ende der Datei folgenden Code hinzu:

## Checking if a variable is a float using isinstance()
print("Is pi a float?", isinstance(pi, float))
print("Is gravity a float?", isinstance(gravity, float))
print("Is temperature a float?", isinstance(temperature, float))

## Checking if a variable is an integer using isinstance()
print("Is integer_number an integer?", isinstance(integer_number, int))

## Checking if a variable is a number (int or float)
print("Is pi a number?", isinstance(pi, (int, float)))
print("Is integer_number a number?", isinstance(integer_number, (int, float)))

In diesem Code verwenden wir die isinstance()-Funktion, um zu prüfen, ob die Variablen pi, gravity, temperature und integer_number vom Typ float oder int sind. Die isinstance()-Funktion nimmt zwei Argumente: die zu prüfende Variable und den Typ (oder ein Tupel von Typen), gegen den geprüft werden soll. Sie gibt True zurück, wenn die Variable den angegebenen Typ hat, und False sonst.

Führen Sie nun das Skript aus:

python floats.py

Sie sollten eine Ausgabe ähnlich der folgenden sehen:

Pi: 3.14159
Gravity: 9.8
Temperature: 25.5
Addition: 12.94159
Subtraction: -15.7
Multiplication: 80.110545
Division: 4.9
Avogadro's number: 6.022e+23
Type of pi: <class 'float'>
Type of gravity: <class 'float'>
Type of temperature: <class 'float'>
Type of result_addition: <class 'float'>
Type of integer_number: <class 'int'>
Is pi a float? True
Is gravity a float? True
Is temperature a float? True
Is integer_number an integer? True
Is pi a number? True
Is integer_number a number? True

Wie Sie sehen können, identifiziert isinstance() die Datentypen der Variablen korrekt. Es zeigt auch, wie man prüft, ob eine Variable einer von mehreren Typen ist, indem man ein Tupel von Typen als zweites Argument übergibt. Dies ist ein leistungsfähiges Werkzeug für das Schreiben von flexiblen und robusten Code, der verschiedene Eingabetypen verarbeiten kann.

Zusammenfassung

In diesem Lab haben Sie sich mit Fließkommazahlen (engl. floating-point numbers) in Python vertraut gemacht, die reelle Zahlen mit Dezimalpunkten darstellen. Sie haben eine floats.py-Datei erstellt, um zu experimentieren, wie man Fließkommawerte Variablen wie pi, gravity und temperature zuweist, und dann diese Werte ausgegeben haben.

Das Lab hat auch grundlegende arithmetische Operationen mit Fließkommazahlen behandelt, darunter Addition, Subtraktion, Multiplikation und Division. Sie haben das floats.py-Skript ausgeführt, um die Ergebnisse dieser Operationen zu beobachten.