Örneklerle Pythonda Pi Kullanmanın 4 Yolu

Pi, bir çemberin çevresinin çapına oranını temsil eden temel bir matematiksel sabittir. Geometrik hesaplamalar, trigonometri ve diğer çeşitli matematiksel işlemlerle uğraşırken Python'da Pi'den yararlanmak çok önemlidir.

Python, hesaplamalarda Pi'ye erişmenin ve Pi'yi kullanmanın birçok yolunu sunar. Math ve NumPy kitaplıkları, Pi'yi sabit olarak sağlayan yaygın olarak kullanılan iki modüldür.

Sabiti sağlayan birkaç başka modül vardır. Seçiminiz, ne kadar matematiksel kesinliğe ihtiyacınız olduğuna ve uygulamanızın başka hangi hesaplamaları gerektirdiğine bağlıdır.

Bu makale, Pi'ye dört yöntemle nasıl erişeceğinizi gösterir ve gereksinimlerinize en uygun olanı açıklar.

Hadi içine dalalım.

İçindekiler

• Python'da Pi'yi Anlamak
• Python'da Pi'ye Erişmenin 4 Yaygın Yolu
• Matematik Kitaplığı ile Pi'ye Nasıl Erişilir?
• Pi Sabitini Diğer Matematik Fonksiyonlarıyla Kullanmanın 3 Yolu
  • 1. Çemberin Çevresi
  • 2. Çemberin Alanı
  • 3. Radyanlar ve Dereceler
• NumPy Modülü ile Pi Nasıl Kullanılır
• SciPy Modülü ile Pi Nasıl Kullanılır
• cmath Modülü ile Karmaşık Sayılar Nasıl Kullanılır
• Python'da Pi ile Hatalar ve İstisna İşleme
• Son düşünceler

Python'da Pi'yi Anlamak

Pi (?), bir dairenin çevresinin (c) çapına (d) oranını temsil eder. Daha basit terimlerle, ? = c/d.

Pi'nin değeri yaklaşık olarak 3,14159'dur.

Pi irrasyonel bir sayıdır, yani kendini tekrar etmeden sonsuza kadar devam eder. Basit bir kesir olarak ifade edilemez ve kesin bir ondalık gösterimi yoktur.

İşte size doğası hakkında bir fikir vermek için pi'nin ilk birkaç basamağı:

3.14159265358979323846...

Pi'nin değeri, 3.14 veya 22/7 gibi pratik amaçlar için hesaplamalarda genellikle yalnızca birkaç ondalık basamağa kısaltılır.

Ancak bu kesik gösterim, yüksek hassasiyetli sayısal simülasyonlar veya özel matematiksel ispatlar gibi bazı uygulamalar için yeterince doğru olmayabilir.

Python'da Pi'ye Erişmenin 4 Yaygın Yolu

Python'da bir pi'ye erişmenin en yaygın dört yolu şunları kullanmaktır:

• matematik modülü

• NumPy modülü

• SciPy modülü

• cmath modülü

Python'un math.pi sabiti çoğu amaç için yeterince doğru olsa da, diğer kitaplıklarda daha da doğru tahminler bulunduğunu unutmayın . Örneğin, NumPy daha yüksek derecede kesinlik sağlar.

Hangi kitaplığın kullanılacağı, özel ihtiyaçlarınıza ve kitaplıktan isteyebileceğiniz diğer işlevlere bağlıdır. Projenizde zaten NumPy veya SciPy kullanıyorsanız , ilgili pi sabitlerini kullanmanız uygun olacaktır.

Karmaşık sayılarla çalışmanız gerekiyorsa cmath modülü en iyi seçimdir.

Bu kitaplıklardan herhangi bir ek işlevselliğe ihtiyacınız yoksa ve yalnızca yaklaşık bir pi değerine ihtiyacınız varsa, Python'un yerleşik matematik kitaplığını kullanmak muhtemelen en iyi seçeneğinizdir.

Matematik Kitaplığı ile Pi'ye Nasıl Erişilir?

Python'daki matematik modülü, pi sayısıyla çalışmanıza izin verir ve 15 ondalık basamağa kadar doğru bir yaklaşım sağlar .

Bu, Python'un yerleşik modüllerinden biridir, yani onu ayrı olarak indirip kurmanız gerekmez.

Kodunuzda kullanmak üzere pi'yi içe aktarmak için iki seçeneğiniz vardır:

1. matematik kitaplığını içe aktar

2. sadece pi sabitini içe aktar

Bu kod, tüm kitaplığı içe aktarır:

import math
pi_value = math.pi

Bu kod yalnızca pi sabitini içe aktarır:

from math import pi
pi_value = pi

Pi Sabitini Diğer Matematik Fonksiyonlarıyla Kullanmanın 3 Yolu

Pi sabitinin dışında, matematik modülü başka birçok matematiksel fonksiyon sunar. Bu işlevler, math.pi ile şu şekilde birleştirilebilir :

1. çemberin çevresini hesaplamak

2. dairenin alanını hesapla

3. radyanları ve dereceleri hesapla

Sırayla her birine bakalım.

1. Çemberin Çevresi

Bir dairenin çevresi aşağıdaki formül kullanılarak hesaplanabilir:

Ç = 2 ? R

• C çevresidir

• ? sabit Pi

• r dairenin yarıçapıdır.

Python'da, matematik modülünü içe aktararak ve pi matematik sabitini şu şekilde kullanarak bir dairenin çevresini hesaplayabilirsiniz :

import math

radius = 5
circumference = 2 * math.pi * radius
print(circumference)

Çevre üzerindeki iki nokta için Öklid mesafesini de isteyebilirsiniz. Bu video hesaplamaları gösterir:

2. Çemberin Alanı

Bir dairenin alanı aşağıdaki formül kullanılarak hesaplanabilir:

bir =? *r^2

• A alan

• ? sabit Pi

• r dairenin yarıçapıdır.

Python'da bir dairenin alanını şu şekilde hesaplayabilirsiniz:

import math

radius = 5
area = math.pi * (radius ** 2)
print(area)

3. Radyanlar ve Dereceler

Açılar iki ortak birimde ölçülebilir: derece ve radyan . Tam bir daire 360 ​​dereceden oluşur mu yoksa 2? radyan. Dereceleri radyana çevirmek için pi'yi basit bir formülde kullanabilirsiniz:

Radyan = Derece * (? / 180)

Bununla birlikte, matematik modülü dereceleri radyana dönüştürmek için uygun bir işlev de sunar: math.radians () . Bu, hesaplamalarınızı basitleştirir.

İşte radians() işlevinin nasıl kullanılacağına ilişkin temel bir örnek :

import math

angle_degrees = 45
angle_radians = math.radians(angle_degrees)

print(angle_radians)

İşlev, yerleşik matematik Pi sabitine dayalı olarak hesaplamayı döndürür.

NumPy Modülü ile Pi Nasıl Kullanılır

NumPy, sayısal verilerle çalışmak için popüler bir Python kitaplığıdır. Matematiksel sabit pi için bir sabit sağlar (yaklaşık 3,14159).

NumPy, matematik kitaplığının aksine yerleşik bir Python modülü değildir. Python'un paket yöneticisi olan pip'i kullanarak yükleyebilirsiniz. Python NumPy'yi yükleme komutu genellikle şöyle olur:

pip install numpy

Modülü içeri aktarmanın ve pi NumPy sabitine erişmenin bir örneğini burada bulabilirsiniz:

import numpy as np
pi_value = np.pi
print(pi_value)

Bu kod, NumPy kitaplığından pi değişkeninin (3.141592653589793) değerini verecektir.

SciPy Modülü ile Pi Nasıl Kullanılır

SciPy, bilimsel ve teknik bilgi işlem için yaygın olarak kullanılan başka bir Python kitaplığıdır. NumPy kitaplığının üzerine kuruludur ve birkaç ek işlevsellik içerir.

Python'un paket yöneticisi olan pip'i kullanarak yükleyebilirsiniz. SciPy'yi yükleme komutu genellikle şöyle olur:

pip install scipy

İşte SciPy'yi içe aktarmanın ve pi sabitine erişmenin bir örneği:

import scipy
pi_value = scipy.pi
print(pi_value)

Bu kod, SciPy kitaplığı tarafından sağlanan pi değerini (3.141592653589793) döndürür.

cmath Modülü ile Karmaşık Sayılar Nasıl Kullanılır

Python, yerleşik cmath modülü aracılığıyla karmaşık sayılar için destek sağlar.

Karmaşık sayılarla hesaplamalar için cmath modülünde pi sabitinin kullanımına bir örnek :

import cmath

# Define a complex number
z = 1 + 1j

# Compute the power of pi using the complex number
result = cmath.exp(z * cmath.pi)

print(result)  # Output: (-1-2.8421709430404007e-14j)

Python'da Pi ile Hatalar ve İstisna İşleme

Python'da pi ile hesaplamalar yaparken, uygun istisna işleme tekniklerini kullanmak her zaman iyi bir uygulamadır. Daha yaygın hesaplama hatalarından bazılarıyla karşılaşabilirsiniz:

• Sıfır Bölme Hatası

• taşma hatası

• aritmetik hatası

Birden fazla istisnayı işlemek için Python'da try, excis ve nihayet deyimlerini kullanabilirsiniz :

try:
    # Perform calculation here
except (ZeroDivisionError, OverflowError, ArithmeticError):
    # Handle specific errors here
finally:
    # Code to be executed regardless of any exceptions

Bir dairenin alanını hesaplarken hata işlemeye bir örnek:

import math

def calculate_area(r):
    pi = math.pi
    try:
        area = pi * r**2
    except (TypeError, OverflowError, ValueError):
        area = None
        print("Error: Invalid input or calculation failure")
    finally:
        return area

radius = 5
circle_area = calculate_area(radius)
print(circle_area)

Son düşünceler

Dört farklı Python modülünü kullanarak pi'ye nasıl erişeceğinizi öğrendiniz. Gereksinimlerinize bağlı olarak, ihtiyacınız olan doğruluğu sağlayanı seçtiğinizden emin olun.

Bu makaledeki pek çok örnek, matematik hesaplamalarınızda karşılaşacağınız senaryoların çoğunu kapsar. Daha fazla yardıma ihtiyacınız varsa, Python kısa bilgi sayfamız ve ChatGPT harika kaynaklardır.

Mutlu kodlama!