- Деление в Python
- Оператор деления
- Деление без остатка
- Остаток
- Проблемы чисел с плавающей точкой
- Деление комплексных чисел
- Сокращенные операции деления
- Деление на ноль
- Арифметические действия в языке Си
- Практика
- Операции целочисленного деления и нахождения остатка от деления в Паскаль
- Базовые математические операции в Python
- Сложение (+)
- Вычитание (-)
- Умножение (*)
- Деление (/)
- Целочисленное деление (//)
- Остаток от деления (%)
- Возведение в степень (**)
Деление в Python
Python — популярный высокоуровневый язык программирования. Он обладает большим набором инструментов, имеет динамическую типизацию и используется для решения любых видов задач.
Деление в Python разделяется на три вида: обычное, целочисленное и взятие остатка. Программисту не нужно заботиться о типах операндов, Python сам определяет их и приводит результат к нужному виду. Как это делается, разберемся в этой статье.
Оператор деления
Деление в Python обозначается косой чертой «/». Примечательно, что результат в консоле всегда приводится к типу «float», даже если оба операнда были целочисленного типа, об этом свидетельствует появление «.0» у полученного значения.
Это появилось в 3-ей версии Python, ранее результатом деления целых чисел было только целое число, чтобы получить дробный результат, программисты явно указывали одному из операндов тип «float», в противном случае дробная часть просто отбрасывалась.
Важно понимать, что деление в Python, как и другие операции, работает медленнее, чем в более низкоуровневых языках программирования. Это связано с высоким уровнем автоматизации и абстракции, из-за динамической типизации интерпретатор вынужден приводить числа к дробному типу «float», который требует большего количества памяти.
Деление в представлении человека отличается от его представления в компьютере. Компьютер устроен так, что все арифметические операции могут выполняться только через сложение. Это значит, что быстрее всего выполняется сложение, затем вычитание, где необходимо менять знак операндов, умножение, где число складывается много раз. Деление выполняется дольше всех, потому что помимо многократно повторяющейся операции сложения необходимо также менять знак операндов, что требует больше памяти и действий.
Из примера видно, что не смотря на то, что во всех случаях операция была между целыми числами, результатом деления в Python 3 является вещественное число. В первом случае мы даже специально использовали приведение к типу int.
Деление без остатка
Чтобы выполнить деление на цело в Python, можно воспользоваться целочисленным делением. В этом случае результатом будет целое число, без остатка. Целочисленное деление в Python обозначается двумя косыми чертами «//».
В отличие от других языков программирования Python позволяет результату целочисленного деления быть как целым (int), так и дробным (float) числом. В обоих случаях дробная часть отбрасывается и получается число с окончанием «.0».
Примеры нахождения целой части от деления:
В первых двух случаях деление осуществлялось между целыми числами. Поэтому в результате было получено целое число. В третьем примере одно из чисел вещественное. В этом случае в результате получаем так же вещественное число (типа float), после запятой у которого 0.
Остаток
Для получения остатка от деления в Python 3 используется операция, обозначающаяся символом процента «%». Остаток — это оставшаяся после целочисленного деления часть числа. Операция взятия остатка используется для решения различных видов задач.
Определение остатка от деления очень часто используется в программах для нахождения, допустим, чётных чисел. Или, например, если обработка данных выполняется в цикле, и нужно выводить в консоль сообщение о ходе обработки не каждый раз, а на каждой 10-ой итерации.
Вот пример вывода чётных чисел из списка в консоль:
Проблемы чисел с плавающей точкой
Компьютер устроен так, что на аппаратном уровне понимает только две цифры: один и ноль. Из-за этого при делении и других операциях с дробями часто возникают проблемы. Например, 1/10 в двоичном представлении является неправильной бесконечной дробью. Её нельзя написать полностью, поэтому приходится округлять, а выбор значения при округлении ограничен нулем и единицей.
Что говорить о делении, если ошибки возникают и при операции сложения. Если сложить число «0.1» с самим собой четырнадцать раз, то получиться 1.400…01. Откуда взялась эта единица? Она появилась при переводе числа из двоичного вида в десятичный.
Более технически сложное деление приводит к подобным неточностям гораздо чаще. Обычно Python округляет результат так, что пользователь не замечает этой проблемы, но если получается достаточно длинное число, то проблема проявляется.
Деление комплексных чисел
Комплексные числа — это числа вида «a + b·i». Они занимают наивысшую ступень в иерархии чисел, арифметические операции над ними существенно отличаются от операций над обычными числами.
Деление комплексного числа на обычное меняет лишь длину радиус вектора, но не его направление.
Сокращенные операции деления
Чтобы упростить жизнь программистов, разработчики Python включили в язык «сокращенные операции». Их используют если надо выполнить операцию над переменной и полученный результат записать в эту же переменную. То, что записывается в длинной форме, можно записать в более короткой по следующим правилам:
Полная форма | Краткая форма | |
Деление | a = a / b | a /= b |
Целая часть | a = a // b | a //=b |
Остаток | a = a % b | a %= b |
Деление на ноль
Если попробовать в Python выполнить деление на 0, то мы получим исключение ZeroDivisionError.
Исключение следует обрабатывать, это можно сделать так:
Но в этом случае мы обрабатываем все исключения. Зачастую так делать не совсем корректно. Мы знаем, что в нашем коде возможно деление на 0 и, чтобы отловить именно эту ошибку, следует заменить except Exception as e: на except ZeroDivisionError as e: .
Но можно и проверять перед выполнением операции, что делитель не равен 0. Например так:
Источник
Арифметические действия в языке Си
Пожалуйста, приостановите работу AdBlock на этом сайте.
Программы работают с данными. Зачастую данные представляют собой числа. В этом уроке, как вы наверное догадались, мы будем заниматься изучением того, как и что в языке Си можно делать с числами. Начнём с арифметики.
Компилятор языка Си понимает все основные арифметические операции, которые вам известны со школы. Плюс есть несколько дополнительных.
Основные арифметические операторы языка Си.
+ оператор сложения
— оператор вычитания
* оператор умножения
% оператор взятия остатка от деления
/ оператор деления
Следующая программа иллюстрирует использование первых четырёх из них. Кстати, обратите внимание на то, как с помощью функции printf вывести на экран символ % .
Результат работы этой программы представлен на следующем рисунке.
Рис.5 Использование арифметических действий в Си.
Всё чётко и понятно. Никаких неожиданностей. А теперь попробуем получить частное двух чисел. Т.к. результат должен получиться 3.5, то res объявим как float .
Как видите, результат получился не тот, что мы ожидали. Это одна из особенностей оператора деления в языке Си.
При делении значение целого типа на значение целого типа результат тоже получается целого типа.
Так уж устроен язык Си. Поэкспериментируйте, попробуйте любые другие целые числа.
Вычислить результат целочисленного деления легко. Поделите числа и отбросьте всё, что получилось в дробной части.
Пример: Как получить результат целочисленного деления
7/2 = 3.5 → 3
11/3 = 3.66 → 3
2/5 = 0.4 → 0
Для того чтобы получить тот результат, который мы в данном случае ожидаем, одно из значений нужно сделать вещественным. Сделать это проще простого. Для этого необходимо рядом с ним в скобках записать float .
Посмотрим на нашем примере:
Теперь результат будет тот, что мы ожидали. Проделанный нами трюк называется явным преобразованием типа .
Явное преобразование (приведение) типа.
Если какое-то значение нужно привести к другому типу, нужно перед этим значением в скобках написать название требуемого типа.
Листинг 4. Примеры явного преобразования типа
Важный момент: преобразуется не тип исходной переменной, а только лишь значение, которое используется в выражении. В следующем видео-фрагменте об этом говорится подробнее.
Обратите внимание, что, когда мы преобразовываем целое значение в вещественное, ничего особенного не происходит, т.к. вещественные числа включают в себя целые.
Совсем иная ситуация, когда мы от вещественного переходим к целому. При этом переходе у нас теряется вся дробная часть. Не забывайте об этом.
Картинка, показывающая различия между операциями взятие остатка, целочисленного деления и обычного деления.
Рис.2 Деление, целочисленное деление и остаток от деления.
Практика
Решите предложенные задачи:
Для удобства работы сразу переходите в полноэкранный режим
Исследовательские задачи для хакеров
- Подумайте и приведите примеры, когда обычное деление не имеет смысла. Например, деление трёх лицензионных ключей от программы между двумя людьми. Зачем кому-то нужна половина лицензионного ключа? (если, конечно, он не занимается reverse engineering).
- Что происходит при делении на ноль в вашей системе?
Источник
Операции целочисленного деления и нахождения остатка от деления в Паскаль
Автор: Виктор Трофимов, МОУ гимназия №5, г. Волгодонск, Ростовская обл.
В Паскале существует возможность использования трех методов определения кратности числа.
1. С помощью оператора div (целоисчисленное деление). Как это работает?
x := 10 div 2 (переменная x получит значение 5; процессор вычисляет пример 10 / 2 и выдает результат 5)
x := 10 div 3 (переменная x получит значение 3; вычисляется 10 / 3 = 3,33 и отбрасывается дробная часть, такова природа работы оператора div)
x := 10 div 4 (переменная x получит значение 2; 10 / 4 = 2,5 – и опять отбрасывается дробная часть).
2. С помощью оператора mod (остаток от деления).
Тут и понятно, остаток от деления числа, которое полностью делится на делитель, будет равен нулю.
x := 10 mod 2 (переменная x получит значение 0; процессор вычисляет по формуле 10 – ((10 div 2) * 2) = 0, то есть оператор mod возвращает пользователю остаток, который получится в результаты вычитания из делимого числа разницы между первым в сторону уменьшения делящимся нацело на делитель… эмм, надеюсь, понятно. Еще на примерах:
x := 10 mod 3 (переменная x получит значение 1; происходит следующее 10 div 3 = 3 (целое), дальше 10 – 3 (результат) * 3 (делитель) = 1)
x := 10 mod 4 (переменная x получит значение 2; вычисляется 10 – ((10 div 4) * 4)).
Внимательно изучите работу операторов div и mod, они важны для решения задач ГИА по информатике.
3. С помощью функции отбрасывания дробной части числа (не округления, а именно отбрасывания).
trunc(z), где z – вещественное число или математическое выражение.
Примеры:
x := trunc(3.33) (x получит значение 3; «удаляется» дробная часть)
x := trunc(10 / 3) (x получит значение 3, 10 / 3 = 3.33, отбрасываем «,33»)
x := trunc(10 / 2) (x получит значение 5, 10 / 2 = 5 (целое число))
x := trunc(10 / 4) (x получит значение 2, 10 / 4 = 2.5, отбрасываем дробную часть)
Но этот метод не совсем удобен, так как дублирует более понятный в тексте программы div. Таким же образом можно проверить кратность чисел:
Если ((x mod 3) = 0), то число кратно трем (остаток от деления равен нулю).
Если ((x mod 8) = 0), то число кратно восьми и т.д.
Как найти цифру, на которую оканчивается число? Все просто, надо найти остаток от деления числа на 10.
Примеры:
Результатом 150 mod 10 будет число 0, т.к. 150 полностью делится на 10. 0 – это последняя цифра числа.
153 mod 10 вернет 3 (153 – ((153 div 10) * 10); 3 – эта цифра, на которую оканчивается число.
87 mod 10 вернет 7 – последнюю цифру числа.
33 mod 10 вернет 3 и т.д. Попробуйте сами: writeln(33 mod 10);
Автор: Александр Чернышов
Оцените статью, это очень поможет развитию сайта.
Источник
Базовые математические операции в Python
У мение эффективно применять математические операции в рамках программирования – важный навык, который необходимо развивать, потому как с числами предстоит работать постоянно. Алгоритмы, функции, теория множеств, алгебра логики, комбинаторика и статистика — программисты пользуются ими регулярно и повсеместно.
Но не всё так страшно. Да, понимание математики на высоком уровне помогает стать высококвалифицированным программистом, но оно не является для этого обязательным условием. Тем не менее базовые вещи знать придётся. А в основе всех мощных математических инструментов лежат простые и понятные операции.
Сложение (+)
И самая простая и понятная из них — сложение. Никаких «подводных камней»: берём два или более чисел, пишем между ними знак » + » и присваиваем результат выражения переменной (или сразу выводим сумму на экран):
x = 5 y = 3 z = x + y print(z) > 8
Сложим несколько вещественных чисел и выведем их на экран без предварительной инициализации результирующей переменной:
q = 4.5 w = 2.5 e = 2.5 r = 0.5 print(q + w + e + r) > 10.0
Вообще говоря, если хотя бы одно из слагаемых — число вещественное, то вещественным будет и весь результат.
num1 = 10 num2 = 15 num3 = 10.0 sum = num1 + num2 + num3 print(sum) > 35.0 print(type(sum)) >
Вычитание (-)
Вычитание – это обратная операция сложению. Оператором выступает знак «-«:
a = 15 b = 25 c = a — b print(c) > -10
С вещественными числами здесь та же ситуация: если хотя бы один операнд имеет тип float , то и результат будет float :
i = 10 j = 5 k = 0.0 # вещественный ноль print(i — j — k) > 5.0 print(type(i — j — k)) >
Умножение (*)
Как и две предыдущие операции, умножение в Python не таит в себе никаких скрытых или неочевидных особенностей. Умножаем два или более чисел при помощи оператора «звёздочка» ( * ):
# в этот раз обойдёмся без создания переменных print(2 * 2) > 4 print(2 * 2.0) > 4.0 print(10000 * 0) > 0 print(-33 * 3) > -99
Деление (/)
Сложение, вычитание и умножение тривиальны, а вот с делением не всё так просто. В Python существует три вида деления и столько же разных операторов. Начнём с истинного деления, за которое отвечает оператор » / «. Его главным отличием является то, что, вне зависимости от типов операндов, будет возвращен вещественный результат ( float ).
print(8/2) > 4.0 # делимое и делитель — int числа, а частое — float print(type(8/2)) > print(8/3) > 2.6666666666666665
Этот вид деления наиболее близок к обычному и знакомому нам математическому. И здесь тоже нельзя делить на ноль:
print(8/0) > ZeroDivisionError: division by zero
💁 Немного истории. В старых версиях Питон оператор «/» выполнял операцию классического деления: т.е. он делил целочисленно и усекал дробную часть в том случае, когда делимое и делитель были целыми. Если же операнды принадлежали к множеству вещественных чисел, то проводилось деление с сохранением дробной части, и результат был float.
Разработчики отказались от классического деления в Python 3.0 и вместо него добавили истинное деление. Архитекторы языка пошли на такой шаг по той причине, что в предыдущей модели классического деления результаты напрямую зависели от типов операндов. Из-за этого возникали трудности с их предварительной идентификацией и оценкой, что было особенно критично для Питона, как для языка с динамической типизацией.
Целочисленное деление (//)
Оператор » // » возвращает int , если оба операнда — целые числа, и float — если хотя бы один операнд является вещественным числом. В любом из вариантов дробная часть будет отброшена, а результат округлён вниз.
print(15//2) # видно, что результат округлился в меньшую сторону > 7 # и остался целочисленным, поскольку и делимое, и делитель — int числа print(type(15//2)) >
При изменении любого из операндов на вещественное число, результат также изменится и станет float :
print(15//3.1) > 4.0 print(type(15//3.1)) >
Об округлении вниз важно помнить, когда работа идёт с отрицательными числами:
print(5//-2) > -3 print(5//2) > 2
На ноль всё ещё нельзя делить:
print(15//0) > ZeroDivisionError: integer division or modulo by zero
Остаток от деления (%)
Остаток от деления ещё называют делением по модулю. Оператор » % » сначала делит, а затем возвращает остаток.
print(21 % 3) > 0 print(21 % 5) > 1 print(21 % 0) > ZeroDivisionError: integer division or modulo by zero
Остаток может не быть целочисленным:
print(21.3 % 3) > 0.3000000000000007
Но вся прелесть данного оператора заключается не в возвращаемом им значении остатка.
Главная фишка деления по модулю в том, что с его помощью легко проверяется факт делимости одного числа на другое
А отсюда вытекают и проверки на чётность/нечётность:
import random def parity_check(num): «»» функция, проверяющая четность числа. Любое четное число делится на 2 без остатка. «»» if num % 2 == 0: return ‘Число чётное’ else: return ‘Число нечётное’ # сгенерируем случайное число и проверим работу функции rnum = random.randint(0, 100) print(rnum) print(parity_check(rnum)) > 62 > Число чётное
💭 Проверка числа на чётность/нечётность будет часто встречаться в вашей работе.
Возведение в степень (**)
Нетипичный оператор для большинства других языков программирования. Тем он и удобен. Парная «звёздочка» ( ** ) выполняет классическое математическое возведение числа «a» в степень «b»:
a = 2 b = 10 print(a ** b) > 1024
И показатель степени, и основание могут быть отрицательными:
a = 10 b = -2 print(a ** b) > 0.01 a = -10 b = 3 print(a ** b) > — 1000
# степень 0.5 аналогична квадратному корню a = 100 b = 0.5 print(a ** b) > 10.0 a = 0.5 b = 2 print(a ** b) > 0.25
Операндов у возведения в степень также может быть несколько. В таком случае, оператор » ** » работает, как право-ассоциативный (т.е. операции выполняются справа-налево):
print(2 ** 2 ** 3) # Сначала выполняется 2 ** 3, а затем уже 2 ** 8. > 256
В завершении — про приоритет операций. Если в выражении используются разные операторы, то порядок их выполнения будет следующим:
- возведение в степень;
- умножение, деление, целочисленное деление и деление по модулю;
- сложение и вычитание.
Источник