3.1 数字的四舍五入

你想对浮点数执行指定精度的舍入运算。

对于简单的舍入运算，使用内置的 round(value, ndigits) 函数即可。
当一个值刚好在两个边界的中间的时候， round 函数返回离它最近的偶数。 也就是说，对1.5或者2.5的舍入运算都会得到2。

3.2 执行精确的浮点数运算

你需要对浮点数执行精确的计算操作，并且不希望有任何小误差的出现。

Python新手会倾向于使用 decimal 模块来处理浮点数的精确运算。 然而，先理解你的应用程序目的是非常重要的。 如果你是在做科学计算或工程领域的计算、电脑绘图，或者是科学领域的大多数运算， 那么使用普通的浮点类型是比较普遍的做法。 其中一个原因是，在真实世界中很少会要求精确到普通浮点数能提供的17位精度。 因此，计算过程中的那么一点点的误差是被允许的。 第二点就是，原生的浮点数计算要快的多-有时候你在执行大量运算的时候速度也是非常重要的。

3.3 数字的格式化输出

你需要将数字格式化后输出，并控制数字的位数、对齐、千位分隔符和其他的细节。

格式化输出单个数字的时候，可以使用内置的 format() 函数，比如：

>>> x = 1234.56789

>>> # Two decimal places of accuracy
>>> format(x, '0.2f')
'1234.57'

>>> # Right justified in 10 chars, one-digit accuracy
>>> format(x, '>10.1f')
'    1234.6'

>>> # Left justified
>>> format(x, '<10.1f')
'1234.6    '

>>> # Centered
>>> format(x, '^10.1f')
'  1234.6  '

>>> # Inclusion of thousands separator
>>> format(x, ',')
'1,234.56789'
>>> format(x, '0,.1f')
'1,234.6'
>>>

3.4 二八十六进制整数

你需要转换或者输出使用二进制，八进制或十六进制表示的整数。

为了将整数转换为二进制、八进制或十六进制的文本串， 可以分别使用 bin() , oct() 或 hex() 函数：

>>> x = 1234
>>> bin(x)
'0b10011010010'
>>> oct(x)
'0o2322'
>>> hex(x)
'0x4d2'
>>>

另外，如果你不想输出 0b , 0o 或者 0x 的前缀的话，可以使用 format() 函数。比如：

>>> format(x, 'b')
'10011010010'
>>> format(x, 'o')
'2322'
>>> format(x, 'x')
'4d2'
>>>

3.5 字节到大整数的打包与解包

假设你的程序需要处理一个拥有128位长的16个元素的字节字符串。比如：

data = b'\x00\x124V\x00x\x90\xab\x00\xcd\xef\x01\x00#\x004'

为了将bytes解析为整数，使用 int.from_bytes() 方法，并像下面这样指定字节顺序：

>>> len(data)
16
>>> int.from_bytes(data, 'little')
69120565665751139577663547927094891008
>>> int.from_bytes(data, 'big')
94522842520747284487117727783387188
>>>

为了将一个大整数转换为一个字节字符串，使用 int.to_bytes() 方法，并像下面这样指定字节数和字节顺序：

>>> x = 94522842520747284487117727783387188
>>> x.to_bytes(16, 'big')
b'\x00\x124V\x00x\x90\xab\x00\xcd\xef\x01\x00#\x004'
>>> x.to_bytes(16, 'little')
b'4\x00#\x00\x01\xef\xcd\x00\xab\x90x\x00V4\x12\x00'
>>>

3.6 复数的数学运算

你写的最新的网络认证方案代码遇到了一个难题，并且你唯一的解决办法就是使用复数空间。 再或者是你仅仅需要使用复数来执行一些计算操作。

复数可以用使用函数 complex(real, imag) 或者是带有后缀j的浮点数来指定。比如：

>>> a = complex(2, 4)
>>> b = 3 - 5j
>>> a
(2+4j)
>>> b
(3-5j)
>>>

对应的实部、虚部和共轭复数可以很容易的获取。就像下面这样：

>>> a.real
2.0
>>> a.imag
4.0
>>> a.conjugate()
(2-4j)
>>>

3.7 无穷大与NaN

Python并没有特殊的语法来表示这些特殊的浮点值，但是可以使用 float() 来创建它们。比如：

>>> a = float('inf')
>>> b = float('-inf')
>>> c = float('nan')
>>> a
inf
>>> b
-inf
>>> c
nan
>>>

为了测试这些值的存在，使用 math.isinf() 和 math.isnan() 函数。比如：

>>> math.isinf(a)
True
>>> math.isnan(c)
True
>>>

3.8 分数运算

fractions 模块可以被用来执行包含分数的数学运算。比如：

>>> from fractions import Fraction
>>> a = Fraction(5, 4)
>>> b = Fraction(7, 16)
>>> print(a + b)
27/16
>>> print(a * b)
35/64

>>> # Getting numerator/denominator
>>> c = a * b
>>> c.numerator
35
>>> c.denominator
64

>>> # Converting to a float
>>> float(c)
0.546875

>>> # Limiting the denominator of a value
>>> print(c.limit_denominator(8))
4/7

>>> # Converting a float to a fraction
>>> x = 3.75
>>> y = Fraction(*x.as_integer_ratio())
>>> y
Fraction(15, 4)
>>>

3.9 大型数组运算

涉及到数组的重量级运算操作，可以使用 NumPy 库。 NumPy 的一个主要特征是它会给Python提供一个数组对象，相比标准的Python列表而已更适合用来做数学运算。

3.11 随机选择

你想从一个序列中随机抽取若干元素，或者想生成几个随机数。

要想从一个序列中随机的抽取一个元素，可以使用 random.choice()
为了提取出N个不同元素的样本用来做进一步的操作，可以使用 random.sample()
如果你仅仅只是想打乱序列中元素的顺序，可以使用 random.shuffle()
生成随机整数，请使用 random.randint()
为了生成0到1范围内均匀分布的浮点数，使用 random.random()
如果要获取N位随机位(二进制)的整数，使用 random.getrandbits()

3.12 基本的日期与时间转换

为了执行不同时间单位的转换和计算，请使用 datetime 模块。 比如，为了表示一个时间段，可以创建一个 timedelta 实例
如果你想表示指定的日期和时间，先创建一个 datetime 实例然后使用标准的数学运算来操作它们。
在计算的时候，需要注意的是 datetime 会自动处理闰年。

3.13 计算最后一个周五的日期

Python的 datetime 模块中有工具函数和类可以帮助你执行这样的计算。 下面是对类似这样的问题的一个通用解决方案：

#!/usr/bin/env python
# -*- encoding: utf-8 -*-
"""
Topic: 最后的周五
Desc :
"""
from datetime import datetime, timedelta

weekdays = ['Monday', 'Tuesday', 'Wednesday', 'Thursday',
            'Friday', 'Saturday', 'Sunday']


def get_previous_byday(dayname, start_date=None):
    if start_date is None:
        start_date = datetime.today()
    day_num = start_date.weekday()
    day_num_target = weekdays.index(dayname)
    days_ago = (7 + day_num - day_num_target) % 7
    if days_ago == 0:
        days_ago = 7
    target_date = start_date - timedelta(days=days_ago)
    return target_date

3.14 计算当前月份的日期范围

你的代码需要在当前月份中循环每一天，想找到一个计算这个日期范围的高效方法

在这样的日期上循环并需要事先构造一个包含所有日期的列表。 你可以先计算出开始日期和结束日期， 然后在你步进的时候使用 datetime.timedelta 对象递增这个日期变量即可。

3.15 字符串转换为日期

你的应用程序接受字符串格式的输入，但是你想将它们转换为 datetime 对象以便在上面执行非字符串操作。

使用Python的标准模块 datetime 可以很容易的解决这个问题。比如：

>>> from datetime import datetime
>>> text = '2012-09-20'
>>> y = datetime.strptime(text, '%Y-%m-%d')
>>> z = datetime.now()
>>> diff = z - y
>>> diff
datetime.timedelta(3, 77824, 177393)
>>>

3.16 结合时区的日期操作

你有一个安排在2012年12月21日早上9:30的电话会议，地点在芝加哥。 而你的朋友在印度的班加罗尔，那么他应该在当地时间几点参加这个会议呢？

对几乎所有涉及到时区的问题，你都应该使用 pytz 模块。这个包提供了Olson时区数据库， 它是时区信息的事实上的标准，在很多语言和操作系统里面都可以找到。

pytz 模块一个主要用途是将 datetime 库创建的简单日期对象本地化。 比如，下面如何表示一个芝加哥时间的示例：

>>> from datetime import datetime
>>> from pytz import timezone
>>> d = datetime(2012, 12, 21, 9, 30, 0)
>>> print(d)
2012-12-21 09:30:00
>>>

>>> # Localize the date for Chicago
>>> central = timezone('US/Central')
>>> loc_d = central.localize(d)
>>> print(loc_d)
2012-12-21 09:30:00-06:00
>>>