ข้อมูลประเภท ตัวเลข (Numbers) ในภาษา Python

ตัวเลข (Numbers) เป็นประเภทข้อมูลพื้นฐานในภาษา Python ที่สามารถใช้งานได้หลากหลายตั้งแต่การทำงานกับตัวเลขจำนวนเต็ม (integer) และจำนวนจริง (float) จนถึงการใช้งานโมดูลต่างๆ เช่น math หรือ random เพื่อทำการคำนวณหรือสุ่มตัวเลขต่างๆ

ในภาษา Python มีประเภทข้อมูลตัวเลข (Numbers) อยู่ 3 ประเภท ได้แก่

1. Integer (int) – เป็นตัวเลขจำนวนเต็ม เช่น 1, 2, 3, 100, -100, และอื่น ๆ
2. Float – เป็นตัวเลขที่มีจุดทศนิยม เช่น 1.0, 2.5, 3.14, -0.5, และอื่น ๆ
3. Complex – เป็นตัวเลขที่มีส่วนจริง (real part) และส่วนจินตภาพ (imaginary part) โดยใช้ตัวอักษร j หรือ J เป็นส่วนของส่วนจินตภาพ (imaginary part) เช่น 1+2j, 3-4j, และอื่น ๆ

ในการเขียนโปรแกรม Python นั้น หากไม่ได้ระบุประเภทของตัวเลข จะถือว่าเป็น float โดยอัตโนมัติ ในกรณีที่ต้องการให้เป็น integer หรือ complex จะต้องระบุประเภทของตัวเลขเป็นชนิดนั้นๆ โดยใช้คำสั่ง casting ดังนี้

1. int() – แปลงเป็น integer
2. float() – แปลงเป็น float
3. complex() – แปลงเป็น complex

ตัวอย่างการใช้งาน casting ดังนี้

x = int(1)    # ตัวแปร x เป็น int ค่าเท่ากับ 1
y = float(2.8)  # ตัวแปร y เป็น float ค่าเท่ากับ 2.8
z = complex(1j) # ตัวแปร z เป็น complex ค่าเท่ากับ 1j

อย่างไรก็ตาม ในภาษา Python ไม่จำเป็นต้องประกาศประเภทของตัวแปรก่อนใช้งาน เพราะ Python สามารถตรวจจับประเภทของตัวแปรได้อัตโนมัติ

ตัวเลขประเภท Integer

ประเภทข้อมูล Integer (int) ในภาษา Python คือข้อมูลตัวเลขที่เป็นจำนวนเต็ม (positive, negative, or zero) โดยไม่มีจุดทศนิยม ตัวอย่างเช่น:

x = 5
y = -3
z = 0

จะได้ผลลัพธ์เป็นตัวแปร x มีค่าเป็น 5, y มีค่าเป็น -3 และ z มีค่าเป็น 0

ใน Python ไม่จำเป็นต้องระบุขนาดของ Integer ที่เราต้องการจะใช้ แต่ขึ้นอยู่กับหน่วยความจำในคอมพิวเตอร์ของเราว่าจะเก็บได้มากแค่ไหน ซึ่งจะแตกต่างกันไปในแต่ละเครื่อง แต่โดยทั่วไปแล้ว Python จะสามารถจัดการตัวเลข Integer ขนาดใหญ่ได้โดยไม่มีปัญหาเพียงพอในการใช้งานธรรมดา ๆ ในประเด็นของความเร็ว ความแม่นยำ และประสิทธิภาพของการทำงานของภาษา Python ก็ไม่มีปัญหาในการใช้ Integer ในฐานข้อมูลที่มีขนาดใหญ่มาก ๆ ด้วย

ตัวเลขประเภท Float

Float เป็นประเภทข้อมูลตัวเลขที่มีทศนิยมในภาษา Python โดยใช้คีย์เวิร์ด float ในการระบุประเภทของตัวแปร

ตัวอย่างการใช้งาน float ในภาษา Python:

x = 3.14
y = 2.0
z = 5.5
print(type(x))  # <class 'float'>
print(type(y))  # <class 'float'>
print(type(z))  # <class 'float'>

ในตัวอย่างข้างต้น ตัวแปร x, y, z เป็นตัวเลขทศนิยมแบบ float โดยตัวแปร x มีค่าเท่ากับ 3.14, y มีค่าเท่ากับ 2.0, และ z มีค่าเท่ากับ 5.5 ตามลำดับ

ตัวเลขประเภท Complex

ในภาษา Python เป็นตัวเลขที่มีส่วนจริง (real part) และส่วนจินตภาพ (imaginary part) ซึ่งรวมกันได้เป็นจำนวนจริงโดยรวม (complex number) โดยมีรูปแบบดังนี้:

a + bj

โดยที่ a คือส่วนจริง และ b คือส่วน虚 โดย j คือหน่วยเฉียง (imaginary unit) ซึ่งมีค่าเท่ากับ √-1 (square root of -1)

ตัวอย่างการใช้งานของตัวเลขชนิด Complex ในภาษา Python:

x = 3 + 4j
y = 2 - 5j
z = x + y

print(z) # Output: (5-j)

ในตัวอย่างข้างต้น ตัวแปร x กำหนดค่าเป็น 3 + 4j และตัวแปร y กำหนดค่าเป็น 2 – 5j และตัวแปร z กำหนดค่าเป็นผลรวมของ x และ y ซึ่งเท่ากับ 5-j หรือ 5 – 1j

ตัวเลขใน Python สามารถทำการบวก (+), ลบ (-), คูณ (*), หาร (/), หารเอาเศษ (//), ยกกำลัง (**), และเปรียบเทียบ (<, >, <=, >=, ==, !=) ได้ เช่น

x = 10
y = 3
print(x + y)    # ผลลัพธ์ 13
print(x - y)    # ผลลัพธ์ 7
print(x * y)    # ผลลัพธ์ 30
print(x / y)    # ผลลัพธ์ 3.3333333333333335
print(x // y)   # ผลลัพธ์ 3
print(x ** y)   # ผลลัพธ์ 1000
print(x > y)    # ผลลัพธ์ True
print(x <= y)   # ผลลัพธ์ False

นอกจากนี้ยังมีการใช้งานฟังก์ชันทางคณิตศาสตร์และเลขศัพท์ในโมดูล math เช่น ตรรกศาสตร์สามเหลี่ยม (trigonometry) การหาค่าสัมบูรณ์ (absolute value) และฟังก์ชันอื่นๆ ที่เกี่ยวข้องกับการคำนวณตัวเลข

import math

x = 2
y = -3

print(abs(y))       # ผลลัพธ์ 3
print(math.sqrt(x)) # ผลลัพธ์ 1.4142135623730951
print(math.pow(x, y)) # ผลลัพธ์ 0.125