數(shù)和四則運算

一提到計算機，當然現(xiàn)在更多人把她叫做電腦，這兩個詞都是指computer。不管什么，只要提到她，普遍都會想到她能夠比較快地做加減乘除，甚至乘方開方等。乃至于，有的人在口語中區(qū)分不開計算機和計算器。

有一篇名為《計算機前世》的文章，這樣講到：

還是先來看看計算機（computer）這個詞是怎么來的。 英文學得好的小伙伴看到這貨，computer 第一反應(yīng)好像是：“compute-er”是吧，應(yīng)該是個什么樣的人就對了，就是啊，“做計算的人”。 叮咚！恭喜你答對了。 最先被命名為 computer 的確實是人。也就是說，電子計算機（與早期的機械計算機）被給予這個名字是因為他們執(zhí)行的是此前被分配到人的工作。 “計算機”原來是工作崗位，它被用來定義一個工種，其任務(wù)是執(zhí)行計算諸如導航表，潮汐圖表，天文歷書和行星的位置要求的重復(fù)計算。從事這個工作的人就是 computer，而且大多是女神！

原文還附有如下圖片：

所以，以后要用第三人稱來稱呼computer，請用she（她）?，F(xiàn)在你明白為什么程序員中那么多“他”了吧，因為computer是“她”。

數(shù)

在python中，對數(shù)的規(guī)定比較簡單，基本在小學數(shù)學水平即可理解。

那么，做為零基礎(chǔ)學習這，也就從計算小學數(shù)學題目開始吧。因為從這里開始，數(shù)學的基礎(chǔ)知識列位肯定過關(guān)了。

>>> 3
3
>>> 3333333333333333333333333333333333333333
3333333333333333333333333333333333333333L
>>> 3.222222
3.222222

上面顯示的是在交互模式下，如果輸入3，就顯示了3，這樣的數(shù)稱為整數(shù)，這個稱呼和小學數(shù)學一樣。

如果輸入一個比較大的數(shù)，第二個，那么多個3組成的一個整數(shù)，在python中稱之為長整數(shù)。為了表示某個數(shù)是長整數(shù)，python會在其末尾顯示一個L。其實，現(xiàn)在的python已經(jīng)能夠自動將輸入的很大的整數(shù)視為長整數(shù)了。你不必在這方面進行區(qū)別。

第三個，在數(shù)學里面稱為小數(shù)，這里你依然可以這么稱呼，不過就像很多編程語言一樣，習慣稱之為“浮點數(shù)”。至于這個名稱的由來，也是有點說道的，有興趣可以google.

上述舉例中，可以說都是無符號（或者說是非負數(shù)），如果要表示負數(shù)，跟數(shù)學中的表示方法一樣，前面填上負號即可。

值得注意的是，我們這里說的都是十進制的數(shù)。

除了十進制，還有二進制、八進制、十六進制都是在編程中可能用到的，當然用六十進制的時候就比較少了（其實時間記錄方式就是典型的六十進制）。

具體每個數(shù)字，在Python中都是一個對象，比如前面輸入的3，就是一個對象。每個對象，在內(nèi)存中都有自己的一個地址，這個就是它的身份。

>>> id(3)
140574872
>>> id(3.222222)
140612356
>>> id(3.0)
140612356
>>>

用內(nèi)建函數(shù)id()可以查看每個對象的內(nèi)存地址，即身份。

內(nèi)建函數(shù)，英文為built-in Function，讀者根據(jù)名字也能猜個八九不離十了。不錯，就是Python中已經(jīng)定義好的內(nèi)部函數(shù)。

以上三個不同的數(shù)字，是三個不同的對象，具有三個不同的內(nèi)存地址。特別要注意，在數(shù)學上，3和3.0是相等的，但是在這里，它們是不同的對象。 用id()得到的內(nèi)存地址，是只讀的，不能修改。

了解了“身份”，再來看“類型”，也有一個內(nèi)建函數(shù)供使用type()。

>>> type(3)
<type 'int'>
>>> type(3.0)
<type 'float'>
>>> type(3.222222)
<type 'float'>

用內(nèi)建函數(shù)能夠查看對象的類型。，說明3是整數(shù)類型（Interger）；則告訴我們那個對象是浮點型（Floating point real number）。與id()的結(jié)果類似，type()得到的結(jié)果也是只讀的。

至于對象的值，在這里就是對象本身了。

看來對象也不難理解。請保持自信，繼續(xù)。

變量

僅僅寫出3、4、5是遠遠不夠的，在編程語言中，經(jīng)常要用到“變量”和“數(shù)”（在python中嚴格來講是對象）建立一個對應(yīng)關(guān)系。例如：

>>> x = 5
>>> x
5
>>> x = 6
>>> x
6

在這個例子中，x = 5就是在變量(x)和數(shù)(5)之間建立了對應(yīng)關(guān)系，接著又建立了x與6之間的對應(yīng)關(guān)系。我們可以看到，x先“是”5，后來“是”6。

在python中，有這樣一句話是非常重要的：對象有類型，變量無類型。怎么理解呢？

首先，5、6都是整數(shù)，python中為它們?nèi)×艘粋€名字，叫做“整數(shù)”類型的數(shù)據(jù)，或者說數(shù)據(jù)類型是整數(shù)，用int表示。

當我們在python中寫入了5、6，computer姑娘就自動在她的內(nèi)存中某個地方給我們建立這兩個對象（對象的定義后面會講，這里你先用著，逐漸就明晰含義了），就好比建造了兩個雕塑，一個是形狀似5，一個形狀似6，這就兩個對象，這兩個對象的類型就是int.

那個x呢？就好比是一個標簽，當x = 5時，就是將x這個標簽拴在了5上了，通過這個x，就順延看到了5，于是在交互模式中，>>> x輸出的結(jié)果就是5，給人的感覺似乎是x就是5，事實是x這個標簽貼在5上面。同樣的道理，當x = 6時，標簽就換位置了，貼到6上面。

所以，這個標簽x沒有類型之說，它不僅可以貼在整數(shù)類型的對象上，還能貼在其它類型的對象上，比如后面會介紹到的str（字符串）類型的對象等等。

這是python區(qū)別于一些語言非常重要的地方。

四則運算

按照下面要求，在交互模式中運行，看看得到的結(jié)果和用小學數(shù)學知識運算之后得到的結(jié)果是否一致

>>> 2+5
7
>>> 5-2
3
>>> 10/2
5
>>> 5*2
10
>>> 10/5+1
3
>>> 2*3-4
2

上面的運算中，分別涉及到了四個運算符號：加(+)、減(-)、乘(*)、除(/)

另外，我相信看官已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了一個重要的公理：

在計算機中，四則運算和小學數(shù)學中學習過的四則運算規(guī)則是一樣的

要不說人是高等動物呢，自己發(fā)明的東西，一定要繼承自己已經(jīng)掌握的知識，別跟自己的歷史過不去。偉大的科學家們，在當初設(shè)計計算機的時候就想到列位現(xiàn)在學習的需要了，一定不能讓后世子孫再學新的運算規(guī)則，就用小學數(shù)學里面的好了。感謝那些科學家先驅(qū)者，澤被后世。

下面計算三個算術(shù)題，看看結(jié)果是什么

• 4 + 2
• 4.0 + 2
• 4.0 + 2.0

看官可能憤怒了，這么簡單的題目，就不要勞駕計算機了，太浪費了。

別著急，還是要運算一下，然后看看結(jié)果，有沒有不一樣？要仔細觀察哦。

>>> 4+2
6
>>> 4.0+2
6.0
>>> 4.0+2.0
6.0

不一樣的地方是：第一個式子結(jié)果是6，這是一個整數(shù)；后面兩個是6.0，這是浮點數(shù)。

定義1：類似4、-2、129486655、-988654、0這樣形式的數(shù)，稱之為整數(shù) 定義2：類似4.0、-2.0、2344.123、3.1415926這樣形式的數(shù)，稱之為浮點數(shù)

對這兩個的定義，不用死記硬背，google一下。記住愛因斯坦說的那句話：書上有的我都不記憶（是這么的說？好像是，大概意思，反正我也不記憶）。后半句他沒說，我補充一下：忘了就google。

似乎計算機做一些四則運算是不在話下的，但是，有一個問題請你務(wù)必注意：在數(shù)學中，整數(shù)是可以無限大的，但是在計算機中，整數(shù)不能無限大。為什么呢？（我推薦你去google，其實計算機的基本知識中肯定學習過了。）因此，就會有某種情況出現(xiàn)，就是參與運算的數(shù)或者運算結(jié)果超過了計算機中最大的數(shù)了，這種問題稱之為“整數(shù)溢出問題”。

整數(shù)溢出問題

這里有一篇專門討論這個問題的文章，推薦閱讀：整數(shù)溢出

對于其它語言，整數(shù)溢出是必須正視的，但是，在python里面，看官就無憂愁了，原因就是python為我們解決了這個問題，請閱讀拙文：大整數(shù)相乘

ok!看官可以在IDE中實驗一下大整數(shù)相乘。

>>> 123456789870987654321122343445567678890098876*1233455667789990099876543332387665443345566
152278477193527562870044352587576277277562328362032444339019158937017801601677976183816L

看官是幸運的，python解憂愁，所以，選擇學習python就是珍惜光陰了。

上面計算結(jié)果的數(shù)字最后有一個Ｌ，就表示這個數(shù)是一個長整數(shù)，不過，看官不用管這點，反正是python為我們搞定了。

在結(jié)束本節(jié)之前，有兩個符號需要看官牢記（不記住也沒關(guān)系，可以隨時google，只不過記住后使用更方便）

• 整數(shù)，用int表示，來自單詞：integer
• 浮點數(shù)，用float表示，就是單詞：float

可以用一個命令：type(object)來檢測一個數(shù)是什么類型。

>>> type(4)
<type 'int'>    #4是int，整數(shù)
>>> type(5.0)
<type 'float'>　#5.0是float，浮點數(shù)
type(988776544222112233445566778899887766554433221133344455566677788998776543222344556678)
<type 'long'>   #是長整數(shù)，也是一個整數(shù)