Как проверить, является ли переменная числом с плавающей точкой в Python

Введение

В этом практическом занятии (лабораторной работе) вы научитесь проверять, является ли переменная числом с плавающей точкой в Python. Практическое занятие начинается с введения в понятие чисел с плавающей точкой и их важности для представления действительных чисел с десятичной точкой.

Вы начнете с создания файла floats.py и присвоения переменным, таким как pi, gravity и temperature, значений с плавающей точкой. Затем вы выполните базовые арифметические операции, такие как сложение, вычитание, умножение и деление с использованием этих переменных, наблюдая за результатами. Наконец, в рамках практического занятия вы научитесь определять, является ли переменная действительно числом с плавающей точкой, используя функции type() и isinstance().

Skills Graph

Изучение чисел с плавающей точкой

На этом этапе вы узнаете о числах с плавающей точкой в Python. Числа с плавающей точкой используются для представления действительных чисел, в том числе чисел с десятичной точкой. Понимание того, как работать с числами с плавающей точкой, является важным для многих типов вычислений.

Начнем с создания файла Python для экспериментов с числами с плавающей точкой.

1. Откройте редактор VS Code в среде LabEx.
2. Создайте новый файл с именем floats.py в директории ~/project.

Теперь добавим немного кода в файл floats.py:

## 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)

В этом коде мы присвоили значения с плавающей точкой трем переменным: pi, gravity и temperature. Затем функция print() используется для вывода этих значений.

Чтобы запустить скрипт, откройте терминал в VS Code (обычно его можно найти в меню "View" -> "Terminal") и выполните следующую команду:

python floats.py

Вы должны увидеть следующий вывод:

Pi: 3.14159
Gravity: 9.8
Temperature: 25.5

Теперь выполним несколько базовых арифметических операций с числами с плавающей точкой:

## 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)

Добавьте эти строки в файл floats.py и запустите его снова:

python floats.py

Вы должны увидеть вывод, похожий на следующий:

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

Числа с плавающей точкой также могут быть выражены с использованием научной нотации:

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

Добавьте это в файл floats.py и запустите его:

python floats.py

Вывод будет следующим:

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

Это демонстрирует, как определять и использовать числа с плавающей точкой в Python, включая базовые арифметические операции и научную нотацию.

Проверка с использованием функции type()

На этом этапе вы научитесь использовать функцию type() в Python для определения типа данных переменной. Это особенно полезно, когда вы работаете с разными типами чисел и хотите убедиться, что выполняете правильные операции.

Продолжим работу с файлом floats.py, который вы создали на предыдущем этапе. Мы добавим код для проверки типа наших переменных с плавающей точкой.

1. Откройте файл floats.py в редакторе VS Code.

2. Добавьте следующий код в конец файла:

## 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))

В этом коде мы используем функцию type() для определения типа данных переменных pi, gravity, temperature и result_addition. Затем функция print() выводит тип данных.

Теперь запустите скрипт:

python floats.py

Вы должны увидеть вывод, похожий на следующий:

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'>

Как вы можете видеть, функция type() подтверждает, что все эти переменные имеют тип float.

Теперь посмотрим, что произойдет, если у нас будет целое число:

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

Добавьте это в файл floats.py и запустите его:

python floats.py

Теперь вывод будет включать следующее:

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'>

Это показывает, что переменная integer_number имеет тип int. Функция type() является полезным инструментом для понимания типов данных, с которыми вы работаете в Python.

Использование функции isinstance() для чисел с плавающей точкой

На этом этапе вы научитесь использовать функцию isinstance() в Python для проверки, является ли переменная определенного типа. Это более надежный способ проверки типов данных по сравнению с прямым использованием функции type(), особенно при работе с наследованием и сложными иерархиями типов.

Продолжим работу с файлом floats.py, который вы использовали на предыдущих этапах.

1. Откройте файл floats.py в редакторе VS Code.

2. Добавьте следующий код в конец файла:

## 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)))

В этом коде мы используем функцию isinstance() для проверки, являются ли переменные pi, gravity, temperature и integer_number типа float или int. Функция isinstance() принимает два аргумента: переменную для проверки и тип (или кортеж типов), с которым нужно сравнить. Она возвращает True, если переменная имеет указанный тип, и False в противном случае.

Теперь запустите скрипт:

python floats.py

Вы должны увидеть вывод, похожий на следующий:

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

Как вы можете видеть, функция isinstance() правильно определяет типы данных переменных. Также она демонстрирует, как проверить, является ли переменная одним из нескольких типов, передав кортеж типов в качестве второго аргумента. Это мощный инструмент для написания гибкого и надежного кода, способного обрабатывать разные типы входных данных.

Резюме

В этом практическом занятии (лабораторной работе) вы узнали о числах с плавающей точкой в Python, которые представляют вещественные числа с десятичной точкой. Вы создали файл floats.py для экспериментов с присваиванием значений с плавающей точкой переменным, таким как pi, gravity и temperature, а затем вывели эти значения.

В рамках практического занятия также были рассмотрены основные арифметические операции с числами с плавающей точкой, включая сложение, вычитание, умножение и деление. Вы запустили скрипт floats.py, чтобы наблюдать результаты этих операций.