Сводка
Распространенная шутка среди программистов на Python заключается в том, что интерактивный режим прекрасно работает как настольный калькулятор. Вот причины, почему это приближено к истине.
У калькуляторов есть дизайнерский недостаток
Если вы используете портативный калькулятор, вы могли заметить что-то раздражающее, если у вас базовая модель: трудно вспомнить предыдущие результаты при выполнении новых расчетов.
На некоторых калькуляторах вы можете сохранять числа в памяти для последующего вызова, но нужно знать, как это работает. А это означает, что придется читать руководство. Вы сохранили руководство, не так ли? Конечно, его обычно можно найти в интернете. Это может быть достаточно хорошо для пользователей TI и Casio, но многие аппаратные калькуляторы, или, по крайней мере, те, которые можно купить сегодня, производятся не очень известными производителями. Удачи в поиске инструкций для них!
Калькуляторные приложения на вашем телефоне или компьютере тоже не так уж хороши. Главная проблема этих программ заключается в том, что они пытаются выглядеть и работать как портативные калькуляторы. Среди дизайнеров пользовательского интерфейса это известно как "скевоморфизм". Программные калькуляторы кажутся неуклюжими в использовании, потому что вам приходится нажимать кнопки вручную.
Если вы посещаете курсы математики или науки, скорее всего, вам разрешат использовать только портативный калькулятор на экзаменах. Когда вы находитесь в одиночестве, вам лучше использовать что-то вроде Python.
Интерактивный режим Python прост в использовании
Python предназначен для программирования, но он может решить множество проблем с портативными и программными калькуляторами.
После установки Python и вызова интерпретатора из меню вашей системы или набрав python в командной строке, вы можете использовать все стандартные арифметические функции в Python, просто вводя их и нажимая ввод для выполнения на командной строке:
Операторы работают аналогично другим калькуляторам, которые вы, возможно, использовали, такие как + и - для сложения и вычитания, а также * и / для умножения и деления.
Стандартный интерпретатор Python использует библиотеку GNU Readline, что позволяет легко вспомнить, что вы вводили ранее. Клавиши со стрелками вверх и вниз позволяют прокручивать свой ввод. Вы также можете искать свой ввод, нажав Ctrl+r (маленькая r). Затем начните вводить, чтобы найти то, что вы вводили ранее. Вы можете перемещаться вверх и вниз по своему вводу, используя клавиши со стрелками.
Переменная _ (подчеркивание) хранит предыдущий результат. Вы можете использовать это для новых расчетов. Например, чтобы умножить предыдущее число на другое число.
Или возвести его в квадрат:
Вы также можете установить iPython для еще более мощных интерактивных операций. Когда вы закончили использовать Python и хотите выйти из сеанса, введите exit() или нажмите Ctrl+D на Linux или macOS или Ctrl+Z в Windows (если только вы не работаете с Python в Windows Subsystem for Linux, где используете Ctrl+D как в других Unix-подобных системах). Но вы, вероятно, захотите оставить его открытым. Никогда не знаешь, когда может понадобиться сделать расчет, и это отличный повод изучить Python.
Воспользуйтесь мощными библиотеками для более сложной математики
Хотя Python отлично подходит для простых вычислений, он способен на гораздо большее с правильными библиотеками.
Встроенная библиотека math превратит Python в научный калькулятор. Вы можете использовать функцию импорта для доступа к её функциям.
Предположим, вам нужно приближенное значение pi. Вы можете получить его в библиотеке math:
Библиотека math также имеет тригонометрические функции. Предположим, вам нужно найти синус 45 градусов. Тригонометрические функции ожидают углы в радианах, но библиотека math также содержит функции для преобразования между ними. Чтобы преобразовать угол в радианы:
И чтобы вычислить синус этого результата:
Вы можете объединить аргументы функции для меньшего количества строк:
Существуют и другие библиотеки, которые вы можете установить, если у вас есть более сложные задачи. Эти библиотеки, такие как NumPy, SciPy и SymPy, позволяют вам решать задачи, начиная от статистики и заканчивая исчислением, линейной алгеброй и дифференциальными уравнениями. Преимущество этих библиотек в том, что они бесплатны и с открытым исходным кодом. Именно поэтому Python становится языком выбора для научных вычислений и еще одной причиной изучить этот язык.
Хорошим примером является SymPy, система компьютерной алгебры. Система компьютерной алгебры работает с символической математикой так же, как калькулятор работает с числовой математикой.
Ключевое различие между ними заключается в том, как они обрабатывают такие вещи, как квадратные корни. Когда вы берете квадратный корень из 2, используя функцию sqrt библиотеки math, вы получаете приближенное значение с плавающей точкой, потому что это не полный квадрат и является иррациональным числом.
Когда вы берете квадратный корень в SymPy, квадратный корень, который не является полным квадратом, выводится так, как он выглядел бы в учебнике. Он также автоматически уберет все полные квадраты.
Ниже приведен специальный интерактивный интерпретатор, предоставленный SymPy, который ориентирован на интерактивные сессии. Я показываю операцию квадратного корня из библиотеки math и SymPy. Заметьте, что последний даже имеет символ квадратного корня?
SymPy еще более мощный, позволяя вам решать уравнения и находить производные и интегралы функций. Все эти библиотеки являются мощными инструментами для изучения. SageMath представляет собой полноценную среду, основанную на Python, которая нацелена на конкурентоспособность с Mathematica, Maple и MATLAB.
Если вы изучаете эти предметы, Python позволит вам сосредоточиться на проблеме, а не на расчетах.
Если вам понравилась эта статья, подпишитесь, чтобы не пропустить еще много полезных статей!
Любите активный отдых на природе? Подписывайтесь на канал Поход лайфхак в Яндекс Дзен — кладезь полезных советов для любителей активного отдыха!
Вы также можете читать наши материалы в:
- Telegram: https://t.me/gergenshin
- Яндекс Дзен: https://dzen.ru/gergen
- Официальный сайт: https://www-genshin.ru