Использование числа Пи в Python (NumPy и Math)

В этом руководстве вы научитесь получать и использовать значение числа Пи в Python. Мы рассмотрим несколько различных способов, с помощью которых вы можете получить и сохранить значение числа Пи в Python. Сначала мы посмотрим на библиотеку math, за которой последует библиотека NumPy. Мы исследуем, почему вы можете захотеть выбрать один способ вместо другого, и закончим обзор веселым альтернативным способом генерации значения.

Оглавление

• Что такое константа Пи?

• Получите число Пи в Python, используя математику

• Получить число Pi в Python с помощью NumPy

• Стоит ли использовать NumPy или Math для получения числа Пи в Python?

• Получить число Пи в Python, используя радианы

• Заключение

• Дополнительные ресурсы

Что такое константа Пи?

Число пи, π, является математической константой, приблизительно равной 3.14159. Оно обычно используется в евклидовой геометрии для представления отношения длины окружности к её диаметру.

Число Пи является иррациональным числом, что означает, что это значение невозможно представить в виде обычной дроби. Тем не менее, дробь 22/7 часто используется для приближенного представления его значения. Аналогично, десятичное представление значения никогда не заканчивается и никогда не переходит в постоянно повторяющийся шаблон.

Понимание того, как мы можем вычислить число Пи, зная длину окружности и диаметр круга

Теперь, когда у вас есть хорошее понимание природы и применений числа пи, давайте посмотрим, как мы можем получить эту важную математическую константу в Python!

Получите число Пи в Python, используя математику

В этой секции вы узнаете, как использовать библиотеку math для получения значения pi в Python. Поскольку библиотека math является частью стандартной библиотеки Python, вам не нужно устанавливать дополнительное ПО. Давайте посмотрим, как мы можем импортировать значение:

# Использование math для получения значения Pi
import math

pi = math.pi
print(pi)

# Возвращает: 3.141592653589793

Константа Пи доступна непосредственно при обращении к константе в библиотеке.

Если вы планируете использовать только константу из библиотеки, может быть разумным импортировать только эту константу, а не всю библиотеку. Это можно сделать следующим образом:

# Импорт только Pi из модуля math в Python
from math import pi

pi_value = pi
print(pi_value)

# Возвращает: 3.141592653589793

Это позволяет вам использовать константу без необходимости ссылаться на библиотеку. В следующем разделе вы узнаете, как использовать библиотеку NumPy для доступа к значению числа пи.

Получить число Pi в Python с помощью NumPy

Аналогично библиотеке math, библиотека Python NumPy предоставляет значение константы пи. Поскольку NumPy не входит в стандартную библиотеку Python, возможно, вам потребуется ее установить. Это можно сделать с помощью pip или conda, как показано ниже:

$ pip install numpy
$ conda install numpy

Используйте один из этих методов установки в зависимости от предпочтительного менеджера пакетов.

После установки библиотеки мы можем получить доступ к значению pi, используя константу в библиотеке:

# Получение значения Pi в NumPy
import numpy as np

pi_value = np.pi
print(pi_value)

# Возвращает: 3.141592653589793

Этот метод работает аналогично использованию библиотеки math. Точно так же, если мы собираемся использовать только это значение и ничего больше из библиотеки, мы можем просто импортировать константу напрямую:

# Импорт только Pi из модуля numpy в Python
from numpy import pi

pi_value = pi
print(pi_value)

# Возвращает: 3.141592653589793

В следующем разделе мы рассмотрим, когда лучше использовать тот или иной метод.

Стоит ли использовать NumPy или Math для получения числа Пи в Python?

На данный момент вы узнали два разных способа доступа к значению числа π. Возможно, вы задаетесь вопросом, какой из методов лучше использовать. Прежде чем обсуждать это, давайте сначала проверим, равны ли значения этих двух констант.

Мы можем сделать это, используя оператор сравнения ==

# Сравнение двух методов получения pi в Python
import math
import numpy as np

math_pi = math.pi
numpy_pi = np.pi
print(math_pi == numpy_pi)

# Возвращает: True

Используя приведенный выше код, мы видим, что оба значения совпадают. Так когда же вы бы использовали одно вместо другого?

Поскольку библиотека math является частью стандартной библиотеки Python, использование этого подхода означает, что вы не загружаете никаких дополнительных зависимостей. Однако, если вы работаете с численными расчетами, есть большая вероятность, что вы уже используете numpy. В этом случае может быть более просто просто использовать подход numpy.

В заключение, лучший метод — это тот, который наиболее подходит для вашей ситуации. Если вы уже используете numpy в вашей программе, вам лучше использовать константу pi из numpy. Однако, если вы не используете numpy и хотите сократить количество зависимостей, тогда вам следует использовать

Получить число Пи в Python, используя радианы

Ещё один интересный способ получить значение pi в Python - использовать функцию radians() из библиотеки math. Когда вы передаёте 180 в качестве значения для радиана, функция возвращает значение pi.

Давайте посмотрим, как это выглядит:

# Получение значения Pi с использованием радиан
import math

pi = math.radians(180)
print(pi)

# Возвращает: 3.141592653589793

Хотя это не самый практичный способ получить значение числа Пи, он работает!

Заключение

В этом учебнике вы научились использовать Python для получения значения числа пи. Сначала вы узнали о некоторых основных свойствах числа пи и о том, почему вам может потребоваться библиотека для доступа к его значению. Затем вы научились использовать пакеты math и numpy для получения значения числа пи. Наконец, вы узнали, как использовать функцию radians() для получения значения числа пи.

Дополнительные ресурсы

Чтобы узнать больше о связанных темах, ознакомьтесь со статьями ниже:

• Python e: константа Эйлера Python с математикой

• Вычислить расстояние Хэмминга в Python (с примерами)

• Вычислить расстояние Манхэттена в Python (расстояние городского квартала)

• Python: найдите евклидово расстояние между двумя точками

• Официальная документация: math.pi.