math

在 Python 中，可以使用内置的 math 库来执行各种数学运算和处理。math 库它包含了一系列用于处理整数、浮点数、平方根、指数、对数、三角函数等的函数。对应的还有cmath 库，它专门用于处理复数（complex numbers），提供了一系列用于处理复数的数学函数，包括求幂、求根、求对数、正弦、余弦等。下面主要记录math库的一些用法。

首先需要引用库

# 引用math库
import math

支持的属性

使用dir()

常量

使用 getattr() 函数来获取每个属性的类型。

isinstance(object, classinfo)可以用来检查一个对象是否是一个类的实例。或者是否继承自一个特定的类。

object: 要检查的对象。

classinfo: 一个类名、类的类型对象或者包含类的元组。如果 classinfo 是一个元组，object 将被检查是否是元组中任何一个类的实例。

如果 object 是 classinfo 的实例，或者 classinfo 中任何类或元组的实例，isinstance() 返回 True。否则，返回 False。

# 获取 math 模块的所有属性
attributes = dir(math)

# 打印常量
for attr in attributes:
    if isinstance(getattr(math, attr), (float, int)):
        print(f"Constant: {attr} = {getattr(math, attr)}")

基本运算

#加法
math.fsum([1, 2, 3, 4, 5])

# 减法
7 - 3 

# 直接乘法
3 * 4
# 阶乘
math.prod([1, 2, 3, 4, 5])

# 直接除法
10 / 2

# 取余数
10 % 3 

幂运算和开方

# 幂运算 2 的 3 次方，结果为 8
math.pow(2, 3)

# 开方 16 的平方根，结果为 4.0
math.sqrt(16)

三角函数

注意：math 模块中的三角函数使用弧度制

angle_in_radians = math.pi / 2  # 90 度，转换为弧度
# sin(90°)，结果为 1.0
math.sin(angle_in_radians)
# cos(90°)，结果为 0.0
math.cos(angle_in_radians)  
# tan(90°)，结果为无穷大（因为 90° 是正切的奇点）
math.tan(angle_in_radians) 

其他数学运算

# 最大公约数
print(math.gcd(66540,15680,360)) 

# 返回可迭代对象中的值的精确浮点总计值。
print(math.fsum([1,2.3,3.4])) 

# 以 (m, e) 对的形式返回 x 的尾数和指数
print(math.frexp(10)) # x == m * 2**e    x=10 (m, e)=(0.625, 4)

# 指数函数 (exp): 计算 e 的指数。
print(math.exp(1))  

# 返回不重复且无顺序地从 n 项中选择 k 项的方式总数。
# 当 k <= n 时取值为 n! / (k! * (n - k)!)；当 k > n 时取值为零。
print(math.comb(4, 2))  # n=3 k=2

# 返回 x 的向上取整
print(math.ceil(2.5))  

# 返回一个基于 x 的绝对值和 y 的符号的浮点数。
print(math.copysign(-3, -1))  #x=-3 y=-1

可参考链接：

https://docs.python.org/zh-cn/3/library/cmath.html#module-cmath

https://docs.python.org/zh-cn/3/library/math.html#math.copysign