Python 数字类型

简介

欢迎来到未来的超级都市（Metatropolis），这是一座超级先进的科技城市，在这里，代码和机器人技术的力量让生活蓬勃发展。在超级都市中，你作为一名常驻程序员的角色即将变得令人兴奋起来！这座城市正在呼吁其技术娴熟的居民帮助优化能源分配网络。为此，你必须掌握 Python 的核心编程元素，特别关注数字类型和运算。

城市的能源委员会设立了一个虚拟实验（Lab），你可以在这里进行实验并提升对 Python 数字类型的掌握程度。你的任务（如果你选择接受）是编写高效的 Python 代码，能够执行复杂的计算、转换能量单位，并使用数字和数学运算来平衡城市的电网。

你的目标是确保能源持续流向城市的各个角落，避免停电，并确保实现绿色、高效的电力分配。准备好处理数字，并运用你的知识为超级都市的辉煌未来做出贡献。

Skills Graph

理解基本数字类型

在这一步中，你将熟悉 Python 的基本数字类型：整数和浮点数。让我们编写一些代码来执行基本的算术运算，并看看 Python 如何处理不同的数字类型。

现在，将以下代码添加到/home/labex/project/numeric_types.py：

## 基本算术运算

## 加法
addition_result = 5 + 3
print("5 + 3 =", addition_result)

## 减法
subtraction_result = 10 - 2
print("10 - 2 =", subtraction_result)

## 乘法
multiplication_result = 7 * 3
print("7 * 3 =", multiplication_result)

## 除法（浮点数结果）
division_result = 15 / 3
print("15 / 3 =", division_result)

## 整除（整数结果）
floor_division_result = 15 // 2
print("15 // 2 =", floor_division_result)

## 取模运算（除法的余数）
modulus_result = 16 % 5
print("16 % 5 =", modulus_result)

## 指数运算（幂）
exponent_result = 2 ** 3
print("2 ** 3 =", exponent_result)

在上面的脚本中，我们执行加法、减法、乘法和各种类型的除法。注意，即使两个操作数都是整数，除法的结果也是浮点数。

在终端中执行你的代码并观察结果：

python3 /home/labex/project/numeric_types.py

你的终端应该显示：

5 + 3 = 8
10 - 2 = 8
7 * 3 = 21
15 / 3 = 5.0
15 // 2 = 7
16 % 5 = 1
2 ** 3 = 8

处理浮点数和类型转换

浮点数，即带有小数点的数字。在涉及两种类型的混合算术运算中，Python 会自动将整数转换为浮点数。在这一步中，你还将学习如何在整数和浮点数之间进行类型转换，以获得所需的数字类型。

在你之前的代码之后，将以下代码添加到/home/labex/project/numeric_types.py：

## 处理浮点数和类型转换

## 混合整数和浮点数
mix_result = 10 + 3.14
print("10 + 3.14 =", mix_result)

## 将整数转换为浮点数
int_to_float = float(8)
print("float(8) =", int_to_float)

## 将浮点数转换为整数（注意这是截断而不是四舍五入）
float_to_int = int(3.99)
print("int(3.99) =", float_to_int)

在这段代码中，你将看到 Python 如何处理涉及整数和浮点数的运算。当你执行这个脚本时，注意从整数到浮点数以及反之的转换。

在终端中执行你的代码并查看输出：

python3 numeric_types.py

你的终端应该显示：

10 + 3.14 = 13.14
float(8) = 8.0
int(3.99) = 3

复数及更多运算

Python 也支持复数，其形式为 a + bj，其中 a 是实部，b 是虚部。让我们对复数进行一些运算。

将以下内容添加到 /home/labex/project/numeric_types.py：

## 处理复数

## 创建一个复数
complex_number = 3 + 4j
print("复数：", complex_number)

## 访问实部和虚部
print("实部：", complex_number.real)
print("虚部：", complex_number.imag)

## 复数的共轭
print("共轭：", complex_number.conjugate())

这段代码展示了如何创建一个复数以及访问它的实部和虚部。

执行代码：

python3 /home/labex/project/numeric_types.py

你的终端应该显示：

复数: (3+4j)
实部: 3.0
虚部: 4.0
共轭: (3-4j)

总结

在这个实验（Lab）中，你开启了一段探索 Python 数字世界的旅程。从整数和浮点数的基础知识开始，你探索了算术运算，体验了类型转换，并深入研究了复数领域。

在这个实验结束时，你应该对 Python 的数字类型有了扎实的理解，并有信心将这些知识应用到实际应用中。

你不仅获得了技术技能，还通过确保高效和可持续的能源流动为美妙的超级都市（Metatropolis）做出了贡献。干得好，继续编码，创造更美好的未来！