Następny artykuł na temat Pythona i druga część funkcji matematycznych 😮! W języku Python zostało to tak zrobione, że są podzielone na wbudowane i występujące w module "math" 🔥. W tym materiale przedstawię funkcje matematyczne jakie występują w module oraz wytłumaczę zagadkę dlaczego skryptu tego modułu nie znajdziesz nigdzie w plikach zainstalowanego Pythona 😱, także zapraszam serdecznie jeśli jesteś zainteresowany(-a) 😊!
MODUŁ "MATH" W JĘZYKU PYTHON DRUGIM MIEJSCEM FUNKCJI MATEMATYCZNYCH!
Krótko opiszę sam moduł, potem przejdę do ukazania samych funkcji matematycznych występujących w module, a na deser, wyjaśnienie braku istnienia tego modułu w postaci skryptu 🍰.
Z CZEGO SKŁADA SIĘ MODUŁ "MATH" W JĘZYKU PYTHON?
Moduł "math" w Pythonie, to drugie miejsce występowania funkcji matematycznych (zaraz obok tych wbudowanych), które nie są osadzone w jakimkolwiek module i można z nich korzystać od razu 👍. Podział występuje najprawdopodobniej z tego względu, że te funkcje matematyczne należące do modułu "math" pochodzą bezpośrednio z języka C, który posiada w sobie plik nagłówkowy o tej samej nazwie 💡.
Funkcje wbudowane z kolei, zostały dostosowane pod Pythona, aby wspierały korzystanie z nich w o wiele wygodniejszej formie ✅. Niektóre z nich dają możliwość wstawiania w miejsce parametrów nie tylko pojedynczych wartości typów danych (np. liczba czy łańcuch znaków), lecz także całych struktur danych 🎉! Widać to na przykładzie funkcji "max", w której zamiast podawania wielu liczb z osobna, możemy wstawić za parametr listę wielu liczb i w taki sposób także zostanie wyznaczona największa wartość ❤️!
Tyle z wyjaśnienia samego modułu i podziału funkcji na wbudowane oraz należące do modułu, więc czas przejść do prezentacji niektórych funkcji 🔥!
JAK SKORZYSTAĆ Z MODUŁU "MATH" W JĘZYKU PYTHON?
Moduł "math" wymaga instrukcji importu w skrypcie, w którym mamy zamiar korzystać z dostarczanych przez niego funkcji matematycznych ↩️. Wystarczy na samej górze kodu, dopisać tę oto linijkę 👇:
import mathSłowo kluczowe "import" odpowiada za zaimportowanie wskazanego modułu jako całego ✅. W Pythonie, możesz też użyć alternatywnego sposobu importu, aby pobrać z niego tylko określone wartości i/lub funkcje, używając instrukcji ze słowem kluczowym "from" 👇:
from math import [wartość/funkcja występująca w module]Zależnie od podjętej decyzji, to ma później wpływ na odwoływanie się do modułu, natomiast więcej o tym będzie w innym artykule ℹ️. Przez całą resztę artykułu będę posługiwał się pierwszym zapisem 🙂.
Import modułu mamy za sobą, także nic nie stoi na przeszkodzie, aby z niego korzystać 😄!
JAKIE FUNKCJE POSIADA MODUŁ "MATH" W JĘZYKU PYTHON?
W Pythonowym module "math", znajdziesz między innymi następujące funkcje 👇:
- log,
- sin,
- ceil,
- sqrt,
- floor,
- degrees,
- radians,
- factorial.
O wiele więcej funkcji matematycznych z modułu "math" znajdziesz szczegółowo opisanych w oficjalnej dokumentacji Pythona 📖, a tutaj szybko zaprezentuję wyżej wymienione 😉!
LOG
"log" wyznacza logarytm z podanej liczby o określonej podstawie 🔥. Oto prosty przykład użycia 👇:
print(math.log(25, 5))Pierwszy parametr oznacza liczbę logarytmowaną, a drugi podstawę logarytmu. W tym przypadku mamy logarytm z 25 przy podstawie 5, zatem wynikiem będzie wartość 2.0 (ponieważ 5 podniesione do kwadratu, daje nam 25) ✅. Tutaj typ danych jest zawsze liczbą zmiennoprzecinkową (z ułamkiem) ℹ️.
 |
Metoda "log" wyznacza wynik logarytmu przyjmując dwa parametry: liczbę logarytmowaną i podstawę logarytmu.
SIN
Sinus z podanej liczby możemy uzyskać poprzez funkcję "sin" 😊. Musisz być świadomy(-a), że wartość w parametrze podajemy w radianach, a nie w stopniach 💥! Gdybyś chciał(a) podać wartość w stopniach, należy ją podstawić do wywołania funkcji "degrees" opisanej w dalszej części materiału 💡.
Tak wygląda przykładowe wyznaczenie sinusa z 90 stopni w radianach 👇:
print(math.sin(math.pi / 2))Wynik będzie równy 1.0 (tutaj typ danych także jest zmiennoprzecinkowy ℹ️). Przypomnę, że liczba π jest równa 180 stopni 👍. Gdy podzielimy ją sobie przez 2, uzyskujemy π/2 w radianach (czyli 90 stopni) i taką wartość wprowadzamy do funkcji ↪️. Sinus z 90 stopni jest równy 1, więc wszystko się zgadza 😊.
 |
Metoda "sin" wyznacza sinus podanego kąta w radianach.
CEIL
"ceil" oznacza operację "sufitu" w matematyce, czyli zaokrąglenie liczby zmiennoprzecinkowej (z ułamkiem) do liczby całkowitej (bez ułamka) w górę 📈. Gdy dla przykładu mamy liczbę 6.01, to poniższe wywołanie 👇:
print(math.ceil(6.01))zwróci na wyjściu wartość 7 🔥! Operacja "sufitu" polega na zaokrągleniu zawsze do góry niezależnie od tego, jakiej wartości jest część dziesiętna ⬆️.
 |
Metoda "ceil" wykonuje operację "sufitu" znaną z matematyki i przyjmuje za parametr liczbę zmiennoprzecinkową (z ułamkiem), z której powstaje liczba całkowita (bez ułamka) zaokrąglona w górę.
SQRT
Pierwiastek kwadratowy z podanej liczby możemy z łatwością uzyskać korzystając z funkcji "sqrt" 🧡. Czyli jak wprowadzimy przykładowo liczbę 25 do wywołania tej funkcji 👇:
print(math.sqrt(25))to uzyskamy spodziewany wynik w postaci 5, a konkretniej 5.0, bo funkcja zwraca liczbę zmiennoprzecinkową (z ułamkiem) ✅. Dzięki temu, można wprowadzać takie wartości, których wynikiem będzie liczba niewymierna np. 2 pierwiastki z 5 👍.
 |
Metoda "sqrt" służy do wyznaczania pierwiastka kwadratowego z podanej liczby, a wynik jest postaci liczby zmiennoprzecinkowej (z ułamkiem).
FLOOR
"floor" to odwrotność działania funkcji "ceil", czyli wykonanie operacji "podłogi" znaną z matematyki, w której zaokrąglamy liczbę zmiennoprzecinkową (z ułamkiem) do liczby całkowitej (z ułamkiem) w dół 📉. Na przykład, liczba 8.99 podstawiona jako parametr wywołania funkcji "floor" 👇:
print(math.floor(8.99))sprawi, że otrzymamy na wyjściu liczbę 8 🔥. "Podłoga" sprawia, że bez względu na to, jaką wartość przyjmuje część dziesiętna, zawsze jest "obcinana" i sprowadzana do zera ⬇️.
 |
Metoda "floor" przeprowadza operację "podłogi" istniejącej w matematyce poprzez przyjęcie parametru w postaci liczby zmiennoprzecinkowej (z ułamkiem) i zwróceniu na wyjściu liczby całkowitej (bez ułamka) zaokrąglonej w dół.
DEGREES
Funkcja "degrees" konwertuje podaną wartość w radianach na stopnie (to, o czym wspomniałem podczas tłumaczenia funkcji "sin"). Jeżeli przywykłeś(-aś) po lekcjach matematyki do wyznaczania kątów w stopniach, ta funkcja bardzo Ci się przyda 👍.
Dla przykładu, gdy wpiszemy do wywołania wartość w postaci π/2 👇:
print(math.degrees(math.pi / 2))to otrzymamy równo 90.0 stopni (wynik jest postaci liczby zmiennoprzecinkowej ℹ️), co w pełni zgadza się ze znaną zależnością z matematyki ✔️. I chyba nie trzeba już niczego wyjaśniać 😉!
 |
Metoda "degrees" przyjmuje za parametr wartość w radianach i zwraca wynik skonwertowany na stopnie.
RADIANS
"radians" postępuje odwrotnie do funkcji "degrees" - przyjmuje wartość w stopniach i zamienia na radiany 😊. Oto przykład wywołania funkcji "radians" z podaniem wartości równej 180 stopni 👇:
print(math.radians(180))Wtedy na wyjściu otrzymamy wartość równą π, czyli 3.14 w przybliżeniu ✅.
 |
Metoda "radians" konwertuje podaną w parametrze wartość w stopniach na radiany.
FACTORIAL
"factorial" wykonuje silnię podanej liczby naturalnej, czyli iloczyn wszystkich liczb naturalnych nie większych od zadanej 🌟. Wprowadźmy dla przykładu wartość 5 w miejsce parametru 👇:
print(math.factorial(5))a otrzymamy wynik równy 120, czyli: 1*2*3*4*5 😅.
 |
Metoda "factorial" wykonuje operację silni z podanej w parametrze dodatniej liczby całkowitej (bez ułamka) i zwraca wynik w postaci liczby całkowitej.
Zakończyliśmy omawianie wybranych funkcji matematycznych jakie występują w module "math" w języku Python 👍. A na sam koniec artykułu, wyjaśnienie istnienia tego modułu mimo braku skryptu w plikach instalacyjnych Pythona 🔍!
GDZIE ZNAJDUJE SIĘ SKRYPT MODUŁU "MATH" W JĘZYKU PYTHON?
W Pythonie, choć możemy korzystać z modułu "math" i go swobodnie importować, to jednak nie znajdziesz go nigdzie w katalogu z modułami, który posiada zainstalowany Python 😳! To dlatego, że on nie występuje w formie skryptu ❌! Moduł "math" jest w rzeczywistości jedną z bibliotek zaczerpniętych z języka C i wbudowanych bezpośrednio w standardową bibliotekę Pythona 💥! Właśnie dlatego funkcje matematyczne zostały w taki sposób podzielone 💡!
Gdy zaimportujesz inny moduł o nazwie "sys" 👇:
import sysi wypiszesz w konsoli przy pomocy funkcji "print", listę nazw wbudowanych modułów (korzystając z wartości "builtin_module_names" ℹ️) 👇:
print(sys.builtin_module_names)to wśród wielu z nich dostrzeżesz moduł "math" 👀! To dlatego możesz korzystać z niego mimo tego, iż nigdzie nie występuje jego definicja wśród skryptów modułów 🙂.
Tak kończę drugą część poznawania funkcji matematycznych w Pythonie 🏁.