如何在 Python 中計算一個數的平方根？

在本文中，我們將向您展示如何在 Python 中計算一個數的平方根。以下是完成此任務的各種方法：

  • 使用 sqrt() 計算平方根
  • 使用 pow() 函式計算平方根
  • 使用指數運算子計算平方根
  • 使用 cmath 模組計算平方根

什麼是數的平方根？

一個數的平方根是指一個值，當它自身相乘時會返回相同的數。

示例：5 x 5 = 25，因此 25 的平方根是 5。但是 -5 x -5 也等於 25，所以 -5 也是 25 的平方根。

使用 sqrt() 計算平方根

使用 Python 庫的 math 模組中定義的 sqrt() 函式是計算一個數的平方根最簡單的方法。

演算法（步驟）

以下是執行所需任務的演算法/步驟：

  • 使用 import 關鍵字匯入 math 模組。
  • 建立一個變數來儲存輸入數字。
  • 使用 math 模組的 sqrt() 函式透過將數字作為引數傳遞給它來獲取輸入數字的平方根。
  • 列印輸入數字的平方根結果。

示例

以下程式使用 math.sqrt() 函式返回一個數的平方根：

# importing math module
import math

# input number
inputNumber = 25

# getting the square root of an input number
squareRoot = math.sqrt(inputNumber)

# printing the square root of a number
print ("Square root of",inputNumber,"is: ", squareRoot)

輸出

執行以上程式後，將生成以下輸出：

Square root of 25 is: 5.0

使用 pow() 函式計算平方根

在 Python 中，可以使用 pow() 函式快速確定平方根。

它返回 x 的 y 次冪（x^y）。

語法

pow(x,y)

引數

  • x - 它是數值（底數）
  • y - 它是數值的冪（指數）

演算法（步驟）

以下是執行所需任務的演算法/步驟：

  • 使用 math 模組的 pow() 函式透過將數字（底數）和冪（指數）作為引數傳遞給它來獲取輸入數字的平方根。這裡 0.5 是表示平方根的指數值。
  • 列印輸入數字的平方根結果。

示例

以下程式使用 pow() 函式返回一個數的平方根：

# importing math module
import math

# input number
inputNumber = 25

# getting the square root of an input number
# here 0.5 is the exponent value which represents the square root
squareRoot = math.pow(inputNumber, 0.5)

# printing the square root of a number
print ("Square root of",inputNumber,"is: ", squareRoot)

輸出

執行以上程式後，將生成以下輸出：

Square root of 25 is: 5.0

使用指數運算子計算平方根

與 pow() 函式類似，指數運算子（用 ** 表示）執行平方根運算。

演算法（步驟）

以下是執行所需任務的演算法/步驟：

  • 使用 def 關鍵字建立一個函式 squareRoot()，它返回傳遞給它的數字的平方根。

  • 使用 if 條件語句檢查數字是否小於 0（負數）。

  • 如果條件為真，即數字小於 0，則使用 return 語句不返回任何值。

  • 否則，使用指數運算子 (**)返回數字的平方根。

  • 建立一個變數來儲存輸入數字。

  • 透過將輸入數字作為引數傳遞給上面建立的 squareRoot() 函式，並列印數字的平方根結果。

示例

以下程式使用指數運算子 (**) 返回一個數的平方根。

# creating a function that returns the square root of a number passed to it
def squareRoot(num):

   # returning nothing if the number is less than 0(negative number)
   if num < 0:
      return
   else:
      # else returning the square root of a number using the exponential operator(**)
      return num**0.5

# input number
inputNumber = 16
# calling the squareRoot() function by passing the input number as an argument
print ("Square root of",inputNumber,"is: ", squareRoot(inputNumber))

輸出

執行以上程式後，將生成以下輸出：

Square root of 16 is: 4.0

使用 cmath 模組計算平方根

在 Python 中，可以使用 cmath 模組來確定實數或複數的平方根。

對於所有正實數，我們到目前為止採用的各種方法都能正常工作。但對於負數或複數，cmath 模組似乎很有用。

cmath.sqrt() 也用於獲取負數的平方根。

演算法（步驟）

以下是執行所需任務的演算法/步驟：

  • 使用 import 關鍵字匯入 cmath 模組。
  • 建立一個變數來儲存輸入複數。
  • 使用 cmath 模組的 sqrt() 函式透過將數字作為引數傳遞給它來獲取複數的平方根。
  • 列印輸入複數的平方根

示例

以下程式使用 cmath.sqrt() 函式返回複數的平方根：

# importing cmath module
import cmath

# input complex number
complexNumber = 2 + 3j

# getting the square root of a complex number using cmath.sqrt() function
squareRoot = cmath.sqrt(complexNumber)

# printing the square root of an input complex number
print ("Square root of",complexNumber,"is: ", squareRoot)

輸出

執行以上程式後，將生成以下輸出：

Square root of (2+3j) is: (1.6741492280355401+0.8959774761298381j)

注意：您還可以使用 eval() 函式將輸入轉換為複數。

對於負數

示例

# importing cmath module
import cmath

# input complex number(negative number)
complexNumber = -16

# getting the square root of a complex number using cmath.sqrt() function
squareRoot = cmath.sqrt(complexNumber)

# printing the square root of an input complex number
print ("Square root of",complexNumber,"is: ", squareRoot)

輸出

執行以上程式後，將生成以下輸出：

Square root of -16 is: 4j

結論

在本文中，我們學習了四種不同的 Python 方法來計算給定數字的平方根。我們還學習瞭如何使用 cmath 模組來計算負數的平方根。

更新於：2022年10月27日

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