Jak zrobić podstawową matematykę w wierszu poleceń systemu Linux

Linux Bash lub wiersz poleceń pozwala wykonywać zarówno podstawowe, jak i złożone operacje arytmetyczne i logiczne. Polecenia takie jak expr, jot, bc i, factor itd. Pomagają znaleźć optymalne matematyczne rozwiązania złożonych problemów. W tym artykule opiszemy te polecenia i przedstawimy przykłady, które posłużą jako podstawa do przejścia do bardziej przydatnych rozwiązań matematycznych.

Uruchomiliśmy polecenia i procedury wymienione w tym artykule w systemie Ubuntu 18.04 LTS.

Używamy wiersza poleceń Ubuntu, Terminal, aby wykonywać wszystkie operacje matematyczne. Możesz otworzyć Terminal albo poprzez systemowy Dash, albo Ctrl + Alt + T.

Polecenie expr

Polecenie expr lub wyrażenie w Linuksie jest najczęściej używanym poleceniem używanym do wykonywania obliczeń matematycznych. Za pomocą tego polecenia można wykonywać takie funkcje, jak dodawanie, odejmowanie, mnożenie, dzielenie, zwiększanie wartości, a nawet porównywanie dwóch wartości. W tej sekcji opiszemy składnię do wykonywania wyżej wymienionych obliczeń, a także zaprezentujemy, w jaki sposób można użyć polecenia expr do wykonywania produktywnych obliczeń matematycznych w wierszu poleceń Ubuntu.

Dodawanie

Możesz dodać dwa lub więcej numerów za pomocą polecenia expr w następujący sposób:

$ expr numer 1 + numer 2

Przykład:

$ expr 100 + 10

Odejmowanie

Możesz wykonać odejmowanie na dwóch lub więcej liczb za pomocą polecenia expr w następujący sposób:

$ expr number1 - number2

Przykład:

$ expr 100 - 10

Mnożenie

Można wykonać mnożenie dwóch lub więcej liczb za pomocą polecenia expr w następujący sposób:

$ expr numer1 \ * numer2

Przykład:

$ expr 10 \* 10

Należy pamiętać, że następująca jest niewłaściwa składnia mnożenia liczb w wierszu poleceń systemu Linux, ponieważ w wierszu poleceń używane są proste gwiazdki jako odniesienie do wszystkich plików w bieżącym katalogu.

$ expr 10 * 10

Podział

Możesz podzielić jedną liczbę od drugiej za pomocą polecenia expr w następujący sposób:

$ expr numer1 / liczba2

Przykład:

$ expr 100 / 10

Zwiększanie zmiennej

Możesz zwiększyć wartość zmiennej w Linuksie, najpierw definiując ją w następujący sposób:

$ count_variable=0

A następnie, używając następującego wyrażenia, używając polecenia expr, aby wykonać operację przyrostową:

$ count_variable=`expr $count_variable + 1`

Teraz, gdy powtórzysz wartość zmiennej za pomocą następującego polecenia, wydrukuje ona wartość przyrostową wstępnie zdefiniowanej zmiennej.

$ echo $count_variable

Porównanie

Za pomocą polecenia expr możesz również sprawdzić, czy liczba jest większa niż inna liczba, czy nie.

$ expr numer1 \> numer2

Przykład:

$ expr 20 \> 10

Wartość wynikowa 1 wskazuje, że pierwsza liczba jest większa niż druga. Natomiast wartość wynikowa 0 wskazuje, że pierwsza liczba nie jest większa niż druga.

Przykład:

$ expr 10 \> 20

Za pomocą polecenia expr można również sprawdzić, czy dwie liczby są równe, czy nie, stosując następującą składnię:

$ expr numer1 = liczba2

Przykłady:

$ expr 10 = 10

$ expr 10 = 15

Wartość wyniku 1 oznacza, że ​​pierwsza liczba jest równa drugiej.Natomiast wartość wyniku 0 wskazuje, że dwie liczby nie są równe.

W powyższych przykładach możemy zobaczyć gołym okiem, że dwie porównywane liczby są równe lub nie. Więc w jaki sposób ta operacja jest przydatna?

Załóżmy, że podczas programu chcemy wiedzieć, czy obliczona średnia kilku liczb jest równa 10, czy nie. W tym przypadku możemy najlepiej wykorzystać komendę expr, aby porównać wyniki zmiennej „przeciętnej” z 10 i wykonać dalsze operacje na podstawie tego wyniku.

$ average=10
$ expr $average = 10

Wydajne wykorzystanie polecenia expr

Przedstawmy przykład, w którym polecenie expr może być faktycznie produktywne. W tym przykładzie użyjemy polecenia expr, aby obliczyć, ile słodyczy otrzymuje dziecko, gdy jest 10 dzieci i 122 słodyczy. Program obliczy również liczbę pozostałych słodyczy pozostałych po tym, jak wszystkie dzieci otrzymają taką samą liczbę słodyczy.

$ children=10
$ sweets=122
$ PerChildShare=`expr $sweets / $children`
$ RemainingSweets=`expr $sweets - $children \* $PerChildShare`

echo $PerChildShare
echo $RemainingSweets

Wynik doskonale pokazuje, że godziwa część u każdego dziecka wynosi 12, pozostawiając 2 w puli.

Polecenie jot

Polecenie jot w systemie Linux pomaga w tworzeniu listy liczb na podstawie wartości podanych jako numer początkowy i liczby wartości, które chcesz wyświetlić po nim. W tej sekcji opiszemy składnię do wykonywania obliczeń za pomocą jota, a także przedstawimy, w jaki sposób można użyć komendy jot do wykonywania produktywnych obliczeń matematycznych w wierszu poleceń Ubuntu.

Być może trzeba będzie najpierw zainstalować Athena-jot, aby użyć polecenia jot na Ubuntu.

Wpisz następujące polecenie jako sudo, ponieważ tylko upoważniona osoba może dodawać / usuwać i konfigurować oprogramowanie w systemie Ubuntu:

$ sudo apt install athena-jot

System może wyświetlić monit z opcją T / N, aby potwierdzić kontynuowanie instalacji. Wpisz Y, a następnie naciśnij Enter, aby kontynuować, po czym oprogramowanie zostanie zainstalowane w systemie.

Wydrukuj x liczb po liczbie y

Za pomocą polecenia jot możesz wydrukować x liczb wartości po liczbie y. Aby to zrobić, użyj następującego polecenia:

$ jot xy

W poniższym przykładzie wyjaśnimy ci sprawę:

$ jot 5 1

Nasze przykładowe dane wyjściowe wyświetlają listę wartości 5 (x) po liczbie 1 (y ).

Odwrotne drukowanie x liczb po liczbie y do liczby z

Można również użyć polecenia jot, aby odwrócić drukowanie x liczb wartości po liczbie y, kończących się na cyfrze z. Aby to zrobić, użyj następującej składni:

$ jot xyz

W poniższym przykładzie wyjaśnimy Ci sprawę:

$ jot 9 10 2

Nasze przykładowe odwrotne wyjście wyświetla wartości 9 (x) przed liczbą 10 (y), aż lista osiągnie liczbę 2 (z).

Wydajne wykorzystanie komendy jot

Pozwól nam przedstawić przykład, w którym komenda jot może być faktycznie produktywna. W tym przykładzie użyjemy polecenia jot, aby wydrukować 15 (wartość x) dni stycznia, zaczynając od dnia 1 (wartość y).

$ for i in `jot 15 1`; do echo January $i; done

Oto wynik:

Wykorzystaliśmy pętlę for, używając wyjścia polecenia jot jako wartości wejściowej dla zmiennej i.

Polecenie czynnikowe

Jak wynika z nazwy, polecenie czynnikowe w systemie Linux służy do obliczania wartości współczynników podanej przez nas liczby.

Składnia:

$ współczynnik numer

Przykłady:

W powyższych przykładach możesz zobaczyć, w jaki sposób polecenie czynnik drukuje wiele czynników o podanej liczbie oprócz 13, ponieważ liczba 13 nie ma innych czynników niż ona sama.

Polecenie bc

Polecenie bc jest bardzo przydatne podczas wykonywania złożonych operacji w bash. To polecenie może także dokonywać porównań, obsługiwać liczby logiczne, obliczać pierwiastki kwadratowe, sinusy, cosinusy i styczne itp. Wszystko, co musisz zrobić, to wstawić wyrażenie matematyczne do polecenia bc w następujący sposób:

$ echo „wyrażenie_math” | bc

Dane wyjściowe następnie wyświetlają wynik wyrażenia matematycznego.

Przykład:

$ echo "10+10/2-(2*2)" | bc

Obliczanie Pi

Ponieważ polecenie bc nie boi się precyzji, a ciąg, który chcesz wprowadzić, jest dość łatwy, możesz go użyć do obliczenia wartości pi do żądanej liczby Punkty dziesiętne.

W poniższym przykładzie wypisujemy wartość pi, określając wartość skali w celu zaokrąglenia dziesiętnego.

$ echo "scale=2; 4*a(1)" | bc -l

Ponieważ wartość skali wynosi 2, wynik liczby pi zostanie przeskalowany do dwóch miejsc po przecinku.

echo "scale=10; 4*a(1)" | bc -l

Ponieważ wartość skali wynosi 10, wynik liczby pi zostanie przeskalowany do dziesięciu punktów dziesiętnych.

Wykonywanie matematyki Bash

Możesz wykonać łatwą matematykę Bash za pomocą zestawu podwójnych nawiasów. Dzięki tej technice możesz wykonywać operacje arytmetyczne i logiczne w trybie bash.

Arytmetyka

Poniższa lista operacji arytmetycznych może być wykonywana w Linuksie:

Przykład 1:

$ ((x=10))
$ (( e = e + 5 ))
$ echo $e

Przykład 2:

$ ((x=10))
$ ((x--))
$ echo $e

Przykład 3:

$ ((x=10))
$ ((x=x**2))
$ echo $e

Logiczne i logiczne

Równanie matematyczne pozwala używać wyrażeń logicznych i logicznych w nawiasach wątpliwości do wykonywania obliczeń matematycznych.

Przykład:

$ ((x=10)); ((y=5))

if (( x > y )); then echo $x; fi

W tym przykładzie porównano dwie zmienne i wyprowadzono wartość x tylko wtedy, gdy jest ona większa niż y.

Dzięki składni komend i przykładom przedstawionym w tym artykule możesz teraz wykonywać podstawowe operacje matematyczne za pomocą Linux Bash. Będzie to stanowić podstawę do wykonywania bardziej złożonych operacji, takich jak pisanie programów za pomocą skryptów bash. Co więcej, możesz także wykonywać interaktywne matematyki, w których możesz wprowadzać wartości od użytkownika, przetwarzać dane wejściowe, a następnie generować wyniki na podstawie tych wartości.