【python学习】标准库之数学相关math库的定义、功能、使用场景、代码示例和第三方数学相关库NumPy
引言
math模块是Python标准库的一部分，它提供了一系列基本的数学函数和常数。这些函数和常数对于日常的数学运算非常有用，例如计算平方根、计算余弦值等。
在Python中，数学相关的库主要包括标准库中的
math模块和第三方库中的
NumPy、
SciPy等。这些库为数学运算、数值计算、科学计算提供了丰富的功能和接口。
一、math的定义
math模块定义了一系列的函数和常数，用于执行基本的数学运算。这些函数包括三角函数、指数函数、对数函数等，而常数则包括π、e等。
二、math的功能
2.1 基本的数学运算
如三角函数、指数函数、对数函数等
2.2 数学常数
如π、e等
2.3 随机数
random
三、math的使用场景
3.1 进行简单的数学运算
3.2 需要使用数学常数
3.3 随机取数
四、代码示例
4.1 圆周率（Π）
import math
# 计算圆周率
print(math.pi)
4.2 平方根（sqrt）
import math
print(math.sqrt(16)) # 输出: 4.0
4.3 自然对数（log）
print(math.log(100)) # 输出: 4.6051701859880915
4.4 三角函数
4.4.1 正弦（sin）
print(math.sin(math.radians(90))) # 输出: 1.0
4.4.2 余弦（cos）
print(math.cos(math.radians(0))) # 输出: 1.0
4.4.3 正切（tan）
```python
print(math.tan(math.radians(45))) # 输出: 1.0
```
4.5 取整（floor、ceil、round）
4.5.1 向下取整（floor）
print(math.floor(10.6)) # 输出: 10
4.5.2 向上取整（ceil）
print(math.ceil(10.4)) # 输出: 11
4.5.3 四舍五入（round）
print(math.round(10.6)) # 输出: 11
4.6 随机数（random和random.choice取字符）
import random
print(random.random()) # 输出: 0.42077328264733235
# 假设有一个列表，我们想要从中随机选择一个元素
my_list = [1, 2, 3, 4, 5]
# 使用 random.choice 从列表中随机选择一个元素
selected_item = random.choice(my_list)
print(selected_item) # 输出将是列表中的一个随机元素
4.7 绝对值（fabs）
print(math.fabs(-10)) # 输出: 10.0
这些是
math模块中的一些基本函数，它们在Python编程中非常常用，可以用于各种数学运算和数据处理
在使用这些函数时，需要确保导入math模块，或者在函数前加上math.前缀
五、第三方库中的NumPy
5.1 背景
NumPy是一个开源的Python库，用于数值计算。它提供了高性能的多维数组对象和丰富的数学函数库
NumPy是一个用于科学计算的Python库，它提供了比标准库更强大的数学运算功能，特别是对于多维数组和矩阵运算
5.2 定义
NumPy是一个强大的Python库，用于数值计算。它提供了多维数组对象和丰富的数学函数库，支持快速数组操作和线性代数运算
5.3 功能
5.3.1 多维数组对象
支持快速数组操作和线性代数运算
5.3.2 数学函数库
提供丰富的数学函数和统计函数
5.4 使用场景
5.4.1 大规模数值计算
5.4.2进行矩阵运算和向量计算
5.5 代码示例
import numpy as np
# 创建一个一维数组
arr = np.array([1, 2, 3, 4, 5])
# 计算数组的平均值
print(np.mean(arr))
# 计算数组的协方差矩阵
print(np.cov(arr))
六、总结（思维导图）
原文地址：https://blog.csdn.net/m0_49243785/article/details/140430134
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