Python是一种强大且灵活的编程语言，数字与数学运算是其核心功能之一。本文将从多个方面介绍Python中数字的特性和数学运算的方法。
一、整数与浮点数
Python中的数字包括整数和浮点数。整数是没有小数部分的数，可以进行基本的算术运算，如加法、减法、乘法和除法。
示例代码：
num1 = 10
num2 = 5
# 加法
result = num1 + num2
print("加法结果：", result)
# 减法
result = num1 - num2
print("减法结果：", result)
# 乘法
result = num1 * num2
print("乘法结果：", result)
# 除法
result = num1 / num2
print("除法结果：", result)
浮点数是带有小数部分的数，可以进行浮点数运算，如取整、四舍五入和指数运算。
示例代码：
num = 3.14159
# 取整
result = int(num)
print("取整结果：", result)
# 四舍五入
result = round(num, 2)
print("四舍五入结果：", result)
# 指数运算
result = num ** 2
print("指数运算结果：", result)
二、复数
Python还支持复数运算。复数由实部和虚部组成，可以进行复数的加法和乘法运算。
示例代码：
complex_num1 = 2 + 3j
complex_num2 = 4 + 5j
# 复数加法
result = complex_num1 + complex_num2
print("复数加法结果：", result)
# 复数乘法
result = complex_num1 * complex_num2
print("复数乘法结果：", result)
三、数学函数
Python提供了丰富的数学函数，方便进行各种数学运算。以下是一些常用的数学函数：
示例代码：
import math
# 绝对值
result = math.fabs(-4.5)
print("绝对值结果：", result)
# 平方根
result = math.sqrt(16)
print("平方根结果：", result)
# 自然对数
result = math.log(10)
print("自然对数结果：", result)
# 正弦函数
result = math.sin(math.radians(90))
print("正弦函数结果：", result)
四、随机数
在Python中，我们可以使用random模块生成随机数。随机数在很多场景下都非常有用，如模拟游戏、抽奖等。
示例代码：
import random
# 生成0到1之间的随机浮点数
result = random.random()
print("随机浮点数结果：", result)
# 生成指定范围内的随机整数
result = random.randint(1, 10)
print("随机整数结果：", result)
# 在列表中随机选择一个元素
choices = ["apple", "banana", "orange"]
result = random.choice(choices)
print("随机选择结果：", result)
五、数学运算库
除了内置的数学函数之外，Python还有一些专门用于数学运算的第三方库，如numpy、scipy和sympy等。
示例代码：
import numpy as np
# 创建一维数组
arr = np.array([1, 2, 3, 4, 5])
# 求和
result = np.sum(arr)
print("求和结果：", result)
# 求平均值
result = np.mean(arr)
print("平均值结果：", result)
# 求最大值
result = np.max(arr)
print("最大值结果：", result)
# 矩阵乘法
matrix1 = np.array([[1, 2], [3, 4]])
matrix2 = np.array([[5, 6], [7, 8]])
result = np.dot(matrix1, matrix2)
print("矩阵乘法结果：", result)
通过以上的介绍，我们可以看到Python在数字与数学运算方面具有很强的功能和灵活性，无论是基本的算术运算还是复杂的数学函数，都可以轻松地实现。