Модуль числа в Python
Очень часто возникает необходимость вычисления модуля числа в Python. Рассмотрим, что такое модуль числа, какие есть способы его вычисления. Так же отдельно коснемся комплексных чисел.
Модуль числа
Часто в программировании требуется вычислить абсолютное значение числа. Иначе говоря, отбросить знак.
При вычислении модуля возможны 3 ситуации:
- Когда число больше 0. Если взять его по модулю — не изменится.
- Модуль нуля так же равен нулю.
- У отрицательного числа отбрасываем знак. То есть умножаем его на -1.
Но это все справедливо только для действительных чисел. Чему же тогда будет равен модуль комплексных?
Комплексное число состоит из действительной составляющей и мнимой. Геометрически это можно представить как 2 ортогональные оси: действительную и мнимую. Отмечаем на координатных осях требуемую точку. Модулем будет длина отрезка, проведенного из начала координат в эту точку.
Исходя из теоремы Пифагора получаем, что модуль комплексного числа это корень квадратный из суммы квадратов мнимой и действительной частей.
Вычисление
Вычислять модуль можно следующими способами:
- Используя стандартную функцию abs.
- С помощью функции fabs библиотеки math.
- При помощи самостоятельно написанной функции.
Все эти функции работают как в Python 2, так и в Python 3.
abs
Для вычисления в Python модуля числа используется функция abs. Результат функции того же типа, которого был аргумент.
a = -10 b = abs(a) print(b) print(type(b)) 10
fabs
Можно так же воспользоваться функцией fabs из библиотеки math. Библиотеку можно подключить с помощью from math import fabs .
from math import fabs a = -10 b = fabs(a) print(b) print(type(b)) 10.0
Отличие abs от fabs заключается в том, что функция abs возвращает значение того же типа, что и аргумент. Функция же fabs вначале преобразует тип аргумента к вещественному числу.
Свое решение
Если по каким то причинам нет возможности или желания использовать стандартные функции, то можно написать свое решение.
Например, можно вычислить воспользоваться тернарным оператором.
a = -10 b = a if a > 0 else -a print(b) 10
На основе такого условия сделаем свою функцию.
def my_abs(a): return a if a > 0 else -a print(my_abs(-3)) 3
Модуль комплексного числа
Мы разобрались как происходит вычисление с действительными числами. Теперь посмотрим, как в языке программирования Python можно получить модуль комплексного.
Функцией fabs мы не сможем воспользоваться. Если попытаемся это сделать, то получим ошибку приведения комплексного числа к действительному (TypeError).
from math import fabs a = -10-2j b = fabs(a) print(b) Traceback (most recent call last): File "main.py", line 3, in b = fabs(a) TypeError: can't convert complex to float
А вот с помощью abs преобразование удается.
a = -10-2j b = abs(a) print(b) 10.19803902718557
Или же напишем свою функцию:
from math import sqrt def my_abs_complex(c): return sqrt(c.real**2 + c.imag**2) a = -10-2j b = my_abs_complex(a) print(b) 10.198039027185569
Результаты получились одинаковыми. Но нам все равно пришлось подключить библиотеку math для вычисления квадратного корня.
5 простых способов удалить символ из строки
Существует несколько методов, позволяющих удалить определенный символ из строки:
- Примитивный метод.
- Функция replace().
- Срезы и конкатенация.
- Метод join() и генератор списков.
- Метод translate()
Важная деталь — строки в Python неизменяемы. Исходная строка останется нетронутой, а новую вернут методы, о которых написано выше.
Задачи по строкам и решения к ним у нас в телеграм канале PythonTurbo
1. Примитивный метод удаления символа из строки
Суть этого метода проста. Мы пишем цикл и создаем новую пустую строку. Цикл работает так: все символы кроме элемента с индексом n помещаются в новую строку. ( n — индекс элемента, который нам нужно удалить)
input_str = "pythonist" # Выводим в консоль исходную строку print ("Исходная строка: " + input_str) result_str = "" for i in range(0, len(input_str)): if i != 3: result_str = result_str + input_str[i] # Выводим в консоль строку после удаления i-го элемента print ("Строка после удаления i-го элемента: " + result_str)
Исходная строка: pythonist Строка после удаления i-го элемента: pytonist
2. Удаление элемента из строки с помощью метода replace()
str = "pythonist" print ("Исходная строка: " + str) res_str = str.replace('t', '') # Удаление всех 't' print("Строка после удаления всех символов t: " + res_str) # Удаление только первой t res_str = str.replace('t', '', 1) print ("Строка после удаления первого t: " + res_str)
Исходная строка: pythonist Строка после удаления всех символов t: pyhonis Строка после удаления первого t: pyhonist
Мини-задачка для вашей тренировки метода replace()
«Напишите программу на Python для получения строки из заданной строки, в которой все вхождения первого символа заменены на ‘$’, кроме самого первого символа.»
Пример: print(change_char(‘restart’))
»»» resta$t
Решение задачки можно глянуть у нас в канале
3. Удаление символа с помощью срезов и конкатенации
str = "pythonist" print ("Исходная строка: " + str) # Удаляем элемент с индексом 3 # с помощью срезов и объединения res_str = str[:3] + str[4:] print ("Строка после удаления символа: " + res_str
Исходная строка: pythonist Строка после удаления символа: pytonist
4. Удаление символа с помощью метода join() и генераторов списков
Суть этого метода в том, чтобы конвертировать строку в эквивалентный список. После этого все элементы кроме того, который мы собираемся удалить, объединяются в строку.
str = "pythonist" print("Исходная строка: " + str) # Удаление элемента с индексом 2 # с помощью join() и генератора списков res_str = ''.join([str[i] for i in range(len(str)) if i != 2]) print("Строка после удаления символа: " + res_str)
Исходная строка: pythonist Строка после удаления символа: pyhonist
5. Удаление символа из строки с помощью метода translate()
str = 'pythonist123pythonist' print(str.translate())
Как в питоне убрать минус
Пусть у нас выполняется следующее выражение:
number = 3 + 4 * 5 ** 2 + 7 print(number) # 110
Здесь начале выполняется возведение в степень (5 ** 2) как операция с большим приоритетом, далее результат умножается на 4 (25 * 4), затем происходит сложение (3 + 100) и далее опять идет сложение (103 + 7).
Чтобы переопределить порядок операций, можно использовать скобки:
number = (3 + 4) * (5 ** 2 + 7) print(number) # 224
Следует отметить, что в арифметических операциях могут принимать участие как целые, так и дробные числа. Если в одной операции участвует целое число (int) и число с плавающей точкой (float), то целое число приводится к типу float.
Арифметические операции с присвоением
Ряд специальных операций позволяют использовать присвоить результат операции первому операнду:
- += Присвоение результата сложения
- -= Присвоение результата вычитания
- *= Присвоение результата умножения
- /= Присвоение результата от деления
- //= Присвоение результата целочисленного деления
- **= Присвоение степени числа
- %= Присвоение остатка от деления
number = 10 number += 5 print(number) # 15 number -= 3 print(number) # 12 number *= 4 print(number) # 48
Округление и функция round
При операциях с числами типа float надо учитывать, что результат операций с ними может быть не совсем точным. Например:
first_number = 2.0001 second_number = 5 third_number = first_number / second_number print(third_number) # 0.40002000000000004
В данном случае мы ожидаем получить число 0.40002, однако в конце через ряд нулей появляется еще какая-то четверка. Или еще одно выражение:
print(2.0001 + 0.1) # 2.1001000000000003
В случае выше для округления результата мы можем использовать встроенную функцию round() :
first_number = 2.0001 second_number = 0.1 third_number = first_number + second_number print(round(third_number)) # 2
В функцию round() передается число, которое надо округлить. Если в функцию передается одно число, как в примере выше, то оно округляется до целого.
Функция round() также может принимать второе число, которое указывает, сколько знаков после запятой должно содержать получаемое число:
first_number = 2.0001 second_number = 0.1 third_number = first_number + second_number print(round(third_number, 4)) # 2.1001
В данном случае число third_number округляется до 4 знаков после запятой.
Если в функцию передается только одно значение — только округляемое число, оно округляется то ближайшего целого
# округление до целого числа print(round(2.49)) # 2 - округление до ближайшего целого 2 print(round(2.51)) # 3
Однако если округляемая часть равна одинаково удалена от двух целых чисел, то округление идет к ближайшему четному:
print(round(2.5)) # 2 - ближайшее четное print(round(3.5)) # 4 - ближайшее четное
Округление производится до ближайшего кратного 10 в степени минус округляемая часть:
# округление до двух знаков после запятой print(round(2.554, 2)) # 2.55 print(round(2.5551, 2)) # 2.56 print(round(2.554999, 2)) # 2.55 print(round(2.499, 2)) # 2.5
Однако следует учитывать, что функция round() не идеальный инструмент. Например, выше при округление до целых чисел применяется правило, согласно которому, если округляемая часть одинаково удалена от двух значений, то округление производится до ближайшего четного значения. В Python в связи с тем, что десятичная часть числа не может быть точно представлена в виде числа float, то это может приводить к некоторым не совсем ожидаемым результатам. Например:
# округление до двух знаков после запятой print(round(2.545, 2)) # 2.54 print(round(2.555, 2)) # 2.56 - округление до четного print(round(2.565, 2)) # 2.56 print(round(2.575, 2)) # 2.58 print(round(2.655, 2)) # 2.65 - округление не до четного print(round(2.665, 2)) # 2.67 print(round(2.675, 2)) # 2.67
Подобно о проблеме можно почитать к документации.
Убираем конкретные символы из строки

С поомщью str.replace мы можем менять какие-то символы на другие. Если мы просто хотим убрать какие-то символы, тогда просто заменяем их на пустую строку. str.replace() будет применять замену ко всем найденным совподениям.
s="Hello$ Python3$" s1=s.replace("$", "") print (s1) # Результат: Hello Python3Если мы можем указать ограничение для количества совпадений, чтобы не убирать все символы.
s="Hello$ Python3$" s1=s.replace("$", "", 1) print (s1) # Результат: Hello Python3$С помощью ' re.sub '
re. sub (pattern, repl, string, count=0, flags=0)
Возвращает строку, полученную путем замены крайних левых неперекрывающихся
совпадений с шаблоном в строке на значение repl. Если совпадения с шаблоном
не найдены, возвращается неизмененная строка
— Из документации Python'а
Если мы хотим убрать символы, то просто заменяем совпадения на пустую строку.
s="Hello$@& Python3$" import re s1=re.sub("[$|@|&]","",s) print (s1) # Результат: Hello Python3
- Заменяемый шаблон → “[ $ | @ | & ]”
- [ ] используется для определения множества
- $ | @ | & → будет искать $ или @ или &
- Заменяем на пустую строку
- Если вышеуказанные символы заменяются найдены, то они заменяются на пустую строку
Убрать все символы, кроме букв
С помощью 'isalpha()'

isalpha() используется для того, чтобы проверять, состоит ли строка только из букв. Возвращает True если является буквой. Мы будем проходить по каждому символу строки и проверять является ли он буквой.
Пример
s="Hello$@ Python3&" s1="".join(c for c in s if c.isalpha()) print (s1) # Результат: HelloPython(c for c in s if c.isalpha())
Перед нами объект генератор, содержащий все буквы из строки:
s1=””.join(c for c in s if c.isalpha())””.join будет соединять все символы в одну строку.
С помощью 'filter()'
s = "Hello$@ Python3&" f = filter(str.isalpha, s) s1 = "".join(f) print(s1)f = filter(str.isalpha, s)
Функция filter() будет применять str.isalpha метод для каждого элемента строки, и если получаем истину , то мы возвращаем элемент. В противном случае - пропускаем.
Функция filter() вернет итератор, содержащий все буквы переданной строки, а join() будем "склеиват" все элементы друг с другом.
С помощью 're.sub()'
s = "Hello$@ Python3$" import re s1 = re.sub("[^A-Za-z]", "", s) print (s1) # Результат: HelloPythonРассмотрим s1 = re.sub(“[^A-Za-z]”, ””, s)
- “[ A-Za-z]”* → Ищет все символы, кроме букв. Если в начале множества указать * , тогда к шаблону будут подходить все те символы, которые НЕ указаны в множестве. (для русских слов используйте [^А-Яа-я] - прим. ред.)
- Все символы, удовлетворяющие шаблону будут заменены на пустую строку.
- Все символы, кроме букв, будут убраны.
Убрать все символы, кроме букв и чисел
С помощью 'isalnum()'

isalnum() используется, когда мы хотим определить состоит строка только из чисел или букв.
Пройдемся по каждому символу строки, что-бы выявить нужные символы.
s = "Hello$@ Python3&" s1 = "".join(c for c in s if c.isalnum()) print(s1) # Результат: HelloPython3С помощью 're.sub()'
s = "Hello$@ Python3&_" import re s1 = re.sub("[^A-Za-z0-9]", "", s) print(s1) # Результат: HelloPython3
- “[^A-Za-z0–9]” → Этот шаблон будет искать все символы, кроме букв и цифр.
- Все найденные символы будут заменены на пустую строку
- Все символы, кроме букв и цифры убраны.
Убрать все числа из строки, с помощью регулярных выражений
С помощью 're.sub()'

s = "Hello347 Python3$" import re s1 = re.sub("[0-9]", "", s) print(s1) # Результат: Hello Python$
- [0-9] - цифры от 0 до 9
- re.sub(“[0–9]”, ””, s) - если есть совпадения, заменяем на пустую строку
Убираем все символы из строки кроме цифр
С помощью 'isdecimal()'
isdecimal() возвращает истину, если все символы строки являются цифрами, в противном случае возвращается ложь.

s = "1-2$3%4 5a" s1 = "".join(c for c in s if c.isdecimal()) print(s1) # Результат: 12345Пороходим по каждому символу строки и проверяем и является ли он цифрой. "".join() соединяет все элементы.
С помощью 're.sub()'
s = "1-2$3%4 5a" import re s1 = re.sub("[^0-9]", "", s) print(s1) # Результат: 12345Рассмотрим s1 = re.sub(“[^0–9]”, ””, s)
- [^0-9] будет искать все символы кроме от 0 до 9
- re.sub(“[^0–9]”, ””, s) все символы кроме цифр будут заменены на пустую строку.
С помощью 'filter()'
s = "1-2$3%4 5a" f = filter(str.isdecimal, s) s1 = "".join(f) print(s1) # Результат: 12345Рассмотрим f = filter(str.isdecimal, s)
Функция filter() будет выполнять str.isdecimal метод для каждого символа, если он возвращает истину, то добовляет его в генератор. Затем генератор распаковывается в готовую строку с помощью метода join() .
Примечание
Строки в Python являются неизменяемыми объектами, поэтому все вышеуказаные методы убирает символы из данной строки и возвращает новую, они не меняют состояние оригинальной строки.
Рекомендуем хостинг TIMEWEB
Стабильный хостинг, на котором располагается социальная сеть EVILEG. Для проектов на Django рекомендуем VDS хостинг.
По статье задано0 вопрос(ов)
Подписка на обсуждение 4
Подписка на раздел 73Вам это нравится? Поделитесь в социальных сетях!



