توابع ریاضی در پایتون

هر برنامه نویس جهت اجرای یک برنامه نیاز دارد تا در بخش‌هایی از یک برنامه از توابع ریاضی استفاده کند. قبل از اینکه بخواهید از این توابع در محیط پایتون استفاده کنید باید ابتدا ماژول math را با نوشتن دستور import math فعال کنید تا بتوانید از توابع ریاضی این ماژول که در ادامه معرفی خواهند شد به راحتی استفاده کنید. در ادامه این آموزش می‌توانید با تمام توابع ریاضی موجود در پایتون و نحوه استفاده از آن‌ها در برنامه خود آشنا شوید.

ماژول ریاضی در پایتون
ماژول ریاضی یک ماژول استاندارد در پایتون است و همیشه در دسترس است. برای استفاده از توابع ریاضی در این ماژول، باید ماژول را با استفاده از دستور import math وارد کنید. شکل ۱ نحوه فعال کردن ماژول ریاضی و در نهایت نحوه استفاده از یک دستور ساده ریاضی (جذر یک عدد) که با دستور sqrt است را نشان می‌دهد. در صورتیکه ماژول ریاضی را فعال نکنید و از توابع ریاضی استفاده کنید برنامه خطا عدم شناخت توابع ریاضی را بر می‌گرداند. این ماژول جهت استفاده از توابع مختلط مناسب نیست. در صورتیکه می‌خواهید در برنامه خود از توابع مختلف استفاده کنید باید پیش از استفاده از توابع حوزه مختلط، ماژول cmath را فعال کنید که در انتهای این آموزش به آن پرداخته خواهد شد.

شکل1) فعال کردن ماژول math

معرفی انواع توابع در ماژول ریاضی math پایتون
در جدول ۱ لیستی از تمام توابع و ویژگی‌های تعریف شده در ماژول ریاضی با توضیح مختصری در مورد آنچه انجام می‌دهند آمده است. لازم به ذکر است این توابع در ورژن 3.9 قابلیت اجرا دارند.

جدول1) لیست توابع در ماژول ریاضی (math) پایتون

برای محاسبه مینیمم، ماکسیمم می‌توانید از توابع min () وmax () استفاده کنید. این توابع جزء توابع ریاضی داخلی پایتون هستند و ضرورتی به فعال کردن ماژول ریاضی نیست. تابع round نیز که کاربرد بسیاری دارد از توابع ریاضی داخلی پایتون است و نیاز به تعریف ماژول math ندارد. تابع round برای گرد کردن به سمت نزدیکترین عدد صحیح استفاده می‌شود.

معرفی انواع توابع در ماژول ریاضی cmath پایتون
همانطور که در بالا اشاره شد جهت استفاده از توابع مختلط در ریاضی باید ماژول cmath فعال شود تا توابع مورد استفاده در حوزه اعداد مختلط به درستی قابل استفاده باشند. برای ایجاد یک عدد مختلط از دستور complex استفاده می‌شود. برای به دست آوردن فاز یک عدد مختلط به صورت x+yj بر حسب رادیان می‌توانید از دستور phase استفاده کنید. برای محاسبه اندازه و فاز عدد مختلط می‌توانید از دستور polar استفاده کنید و در نهایت با داشتن قسمت اندازه و فاز بر حسب رادیان می‌توانید عدد مختلط متناظر با این اندازه و فاز را از دستور rect تولید کنید. جدول 2 توابع مورد استفاده در اعداد مختط را نشان می‌دهد.

جدول 2) لیست توابع در ماژول ریاضی (cmath) پایتون