Python 拥有丰富的内置模块,这些模块被称为 标准库。可以把它想象成一个工具箱,里面装满了用于常见编程任务的预写代码。你无需从零开始编写所有内容,只需 import 这些模块,然后使用它们提供的函数和数据即可。这大大加快了开发速度,并且使用了经过 Python 社区充分测试的代码。我们来看一些标准库中常用的模块,以了解有哪些可用功能。math 模块当你需要执行比基本算术(如加、减、乘、除)更高级的数学运算时,math 模块是你的首选资源。它提供对三角函数、对数函数、像圆周率这样的常量等的访问。要使用它,首先需要导入它:import math导入后,你可以使用点表示法(math.function_name 或 math.constant_name)访问其函数和常量。以下是一些例子:import math # 计算 16 的平方根 sqrt_16 = math.sqrt(16) print(f"16 的平方根是: {sqrt_16}") # 输出: 16 的平方根是: 4.0 # 获取圆周率的值 pi_value = math.pi print(f"圆周率的值大约是: {pi_value}") # 输出: 圆周率的值大约是: 3.141592653589793 # 计算 2 的 3 次方 power_result = math.pow(2, 3) print(f"2 的 3 次方是: {power_result}") # 输出: 2 的 3 次方是: 8.0 # 将数字向上取整到最近的整数(上限) ceil_result = math.ceil(4.2) print(f"4.2 的上限是: {ceil_result}") # 输出: 4.2 的上限是: 5 # 将数字向下取整到最近的整数(下限) floor_result = math.floor(4.9) print(f"4.9 的下限是: {floor_result}") # 输出: 4.9 的下限是: 4math 模块包含更多函数。你可以在 Python 官方文档中查看它们。random 模块random 模块用于生成伪随机数和进行随机选择。这在模拟、游戏、统计抽样以及任何需要不可预测性的情况中都很有用。“伪随机”是指这些数字看起来是随机的,但由确定性算法生成。像这样导入模块:import random以下是一些常见用法:import random # 生成一个介于 0.0(包含)和 1.0(不包含)之间的随机浮点数 random_float = random.random() print(f"介于 0.0 和 1.0 之间的随机浮点数: {random_float}") # 生成一个介于 1 和 10(包含)之间的随机整数 random_int = random.randint(1, 10) print(f"介于 1 和 10 之间的随机整数: {random_int}") # 从列表中选择一个随机元素 options = ['rock', 'paper', 'scissors'] choice = random.choice(options) print(f"从 {options} 随机选择: {choice}") # 就地打乱列表(修改原始列表) deck = ['Ace', 'King', 'Queen', 'Jack'] print(f"原始牌组: {deck}") random.shuffle(deck) print(f"洗牌后的牌组: {deck}")datetime 模块处理日期和时间是编程中的常见需求。datetime 模块提供用于操作日期、时间以及时间间隔的类。首先导入它:import datetime我们来看一些基本操作:import datetime # 获取当前日期和时间 now = datetime.datetime.now() print(f"当前日期和时间: {now}") # 只获取当前日期 today = datetime.date.today() print(f"今天的日期: {today}") # 创建一个特定日期对象 specific_date = datetime.date(2024, 7, 26) print(f"一个特定日期: {specific_date}") # 获取当前时间的组成部分 current_hour = now.hour current_minute = now.minute print(f"当前时间: {current_hour}:{current_minute}") # 将日期格式化为字符串(例如,YYYY-MM-DD) formatted_date = now.strftime("%Y-%m-%d") print(f"格式化日期: {formatted_date}") # 格式化日期和时间(例如,月 日, 年 时:分:秒) formatted_datetime = now.strftime("%B %d, %Y %H:%M:%S") print(f"格式化日期和时间: {formatted_datetime}")strftime 方法使用特殊代码(如 %Y 表示完整年份,%m 表示月份数字,%d 表示日期,%H 表示 24 小时制小时等)来控制日期和时间如何呈现为字符串。更多内容这三个模块(math、random、datetime)只是 Python 标准库所提供的广泛功能的一个概览。其他常用模块包括:os:与操作系统交互(处理文件和目录、环境变量)。sys:访问系统特定参数和函数(命令行参数、Python 解释器信息)。json:编码和解码 JSON 数据。csv:读取和写入 CSV 文件。当你遇到新的编程挑战时,记住检查标准库是否已提供帮助工具。你可以在 Python 官方文档的“Python 标准库”下找到完整列表和详细说明。学习有效运用这些模块是成为一名熟练 Python 程序员的重要一步。