Linux下的計算命令和求和、求平均值、求最值命令梳理

散盡浮華發表於2017-02-04

 

在Linux系統下,經常會有一些計算需求,那麼下面就簡單梳理下幾個常用到的計算命令

(1)bc命令
bc命令是一種支援任意精度的互動執行的計算器語言。bash內建了對整數四則運算的支援,但是並不支援浮點運算,而bc命令可以很方便的進行浮點運算,當然整數運算也不再話下
常用引數選項:
-i:強制進入互動式模式;
-l:定義使用的標準數學庫;
-w:對POSIX bc的擴充套件給出警告資訊;
-q:不列印正常的GNU bc環境資訊;
-v:顯示指令版本資訊;
-h:顯示指令的幫助資訊。

在bc工作環境下,可以使用以下計算符號:
+    加法
-     減法
*    乘法
/     除法
^    指數
%   餘數
其中,在做“除法計算”或“餘數計算”時,可以使用scale指定小數點之後的位數(預設為0,即整數)

例項說明:

[root@slave-server ~]# bc -v
bc 1.06.95
Copyright 1991-1994, 1997, 1998, 2000, 2004, 2006 Free Software Foundation, Inc.
[root@slave-server ~]# bc <<< 5*4  
20
[root@slave-server ~]# bc <<< 5+4  
9
[root@slave-server ~]# bc <<< 50-14  
36
[root@slave-server ~]# bc <<< 50/10
5
[root@slave-server ~]# bc <<< 50/3
16
[root@slave-server ~]# bc <<< 3^3
27

如下,進入互動模式:
也可以一行輸入多個計算,用逗號;相隔

[root@slave-server ~]# bc
bc 1.06.95
Copyright 1991-1994, 1997, 1998, 2000, 2004, 2006 Free Software Foundation, Inc.
This is free software with ABSOLUTELY NO WARRANTY.
For details type `warranty'. 
3+10
13
10-5
5
10*10
100
10^2
100
10/2
5
10/3
3
scale=4
10/3
3.3333
10%3
.0001
3+4;5*2;5^2;18/4 
7
10
25
4.5000
10^3;100+50;4000-598;33*8;899/34
1000
150
3402
264
26.4411

以上是使用互動的計算,也可以不進行互動而直接計算出結果。
1)結合echo和|符合
[root@slave-server ~]# echo "(6+3)*2" |bc
18
[root@slave-server ~]# echo 15/4 |bc
3
[root@slave-server ~]# echo "scale=2;15/4" |bc
3.75
[root@slave-server ~]# echo "scale=2;100/30*100-98;20+45;90-70;15^2" |bc
235.00
65
20
225
[root@slave-server ~]# echo "3+4;5*2;5^2;18/4" |bc
7
10
25
4
2)bc除了scale來設定小數位之外,還有ibase和obase來其它進位制的運算。
如下例項:
將16進位制的A7輸出為10進位制, 注意,英文只能大寫
[root@slave-server ~]# echo "ibase=16;A7" |bc
167
將2進位制的11111111轉成10進位制
[root@slave-server ~]# echo "ibase=2;11111111" |bc
255
輸入為16進位制,輸出為2進位制
[root@slave-server ~]# echo "ibase=16;obase=2;B5-A4" |bc
10001

3)除此之外bc後可以接檔名(指定包含計算任務的檔案)

[root@slave-server ~]# cat calc.txt
20+89
56-17
34*45
30/8
2^5
scale=5
100/3
200%17
[root@slave-server ~]# bc calc.txt
bc 1.06.95
Copyright 1991-1994, 1997, 1998, 2000, 2004, 2006 Free Software Foundation, Inc.
This is free software with ABSOLUTELY NO WARRANTY.
For details type `warranty'. 
109
39
1530
3
32
33.33333
.00010

不列印正常的GNU資訊
[root@slave-server ~]# bc -q calc.txt
109
39
1530
3
32
33.33333
.00010

[root@slave-server ~]# bc -q < calc.txt
109
39
1530
3
32
33.33333
.00010
[root@slave-server ~]#

4)也可以使用HERE 命令:

[root@slave-server ~]# bc << HERE 
> 30+56
> 30-14
> 30*5
> scale=3
> 30/7
> 10%3
> 2^7
HERE
86
16
150
4.285
.001
128

5)可以使用內建的變數last引用上一次的結果:

[root@slave-server ~]# echo "50*4;last+100" | bc  
200
300

last也可以用點號代替:

[root@slave-server ~]# echo "50*4;.+100" | bc  
200
300

6)指令碼模擬計算器

[root@slave-server ~]# cat bc.sh 
#!/bin/bash 
bc << EOF  
scale=2  
$@  
EOF
[root@slave-server ~]# chmod 755 bc.sh
[root@slave-server ~]# ./bc.sh 10*2
20
[root@slave-server ~]# ./bc.sh 10+32
42
[root@slave-server ~]# /bin/bash bc.sh 100/3
33.33
[root@slave-server ~]# /bin/bash -x bc.sh 100%13
+ bc
.03

(2)expr命令
expr命令不光能計算加減乘除,還有很多表示式都可以計算出結果。
不過有一點需要注意,在計算加減乘除時,不要忘了使用空格和轉義。
例項說明:

[root@slave-server ~]#  expr 6 + 3                //注意中間都有空格
9
[root@slave-server ~]# expr 2 \* 3                //注意乘法符號*前面有轉義符號
6
[root@slave-server ~]# expr 14 % 9 
5
[root@slave-server ~]# a=3
[root@slave-server ~]# expr $a + 5     //注意有變數,有空格
8
[root@slave-server ~]# a=`expr 4 + 2`
[root@slave-server ~]# echo $a
6

expr對於字串的操作(計算)也很方便:

[root@slave-server ~]# expr length "yangzhigang.cublog.cn" 
21

從位置處抓取字串

[root@slave-server ~]# expr substr "yangzhigang.cublog.cn" 1 11
yangzhigang

字串開始處

[root@slave-server ~]# expr index "yangzhigang.cublog.cn" cu
13

(3)echo命令
echo用來進行回顯,是周知的事。上面也配合bc來進行計算。其實echo也可以單獨進行簡單的計算

[root@slave-server ~]# echo $((3+5))
8
[root@slave-server ~]# echo $(((3+5)*2))
16

echo還可以進行變數的計算

[root@slave-server ~]# a=10
[root@slave-server ~]# b=5
[root@slave-server ~]# echo $(($a+$b))
15
[root@slave-server ~]# echo $a+$b
10+5
[root@slave-server ~]# echo $a+$b |bc
15

計算前天的日期

[root@slave-server ~]# echo `date +%Y%m%d`
20170204
[root@slave-server ~]# echo `date +%Y%m%d`-2
20170204-2
[root@slave-server ~]# echo `date +%Y%m%d`-2 |bc
20170202

(4)AWK命令
awk在處理檔案的時,可以進行運算,那當然也可以單單用來計算了

[root@slave-server ~]# awk 'BEGIN{a=3+2;print a}'
5
[root@slave-server ~]# awk 'BEGIN{a=(3+2)*2;print a}'
10
[root@slave-server ~]# awk 'BEGIN{a=(3+2)*2;b=(5+8)*10/5;print a,b}'
10 26
[root@slave-server ~]# awk 'BEGIN{a=(3+2)*2;b=(5+8)*10/5;print 2a,3b}'
210 326
[root@slave-server ~]# awk 'BEGIN{a=(3+2)*2;b=(5+8)*10/5;c=5^2;print a,b,3c}'
10 26 325

-------------------------------------------------

求和、平均值、最值
[root@redis-server1 ~]# cat a
1
2
3
4
5
2333
[root

(0)求和
[root@redis-server1 ~]# awk '{a+=$1}END{print a}' a
2348

(1)求最大值
[root@redis-server1 ~]# awk '$0>a{a=$0}END{print a}' a
2333

(2)求最小值(思路:先定義一個最大值)
[root@redis-server1 ~]# awk 'BEGIN{a=9999999}{if($1<a) a=$1 fi}END{print a}' a
1

(3)求平均值
第一種方法:在上面求和的基礎上,除以引數個數
[root@redis-server1 ~]# awk '{a+=$1}END{print a/NR}' a
391.333

第二種方法:寫指令碼
[root@redis-server1 ~]# cat avg.sh

#!/bin/bash
let sum=0
for num in $*;do
let sum=$sum+$num
done
echo "scale=3;$sum/$#"|bc

[root@redis-server1 ~]# chmod 755 avg.sh
[root@redis-server1 ~]# ./avg.sh `cat a`
391.333

[root@redis-server1 ~]# ./avg.sh 40 45 60
48.333
.....................
$? 上一個命令結果的返回值,0是正確,非0是錯誤的
$0 當前程式名
$n 命令列引數,比如$1是第一個引數,$2是第二個引數,$3是第三個引數.....
$# 命令列引數的個數
$* 格式形如$1 $2 $3 $4 ... $n
$@ 格式形如"$1" "$2" "$3" "$4" ... "$n"

---------------------------------再看一例-----------------------------------
[root@redis-server1 ~]# cat a.txt
A 88
B 78
B 89
C 44
A 98
C 433

取得結果為:[root@redis-server1 ~]# cat a.txt|awk -F" " '{print $1}'|sort|uniq
A
B
C

第一種方法:
[root@redis-server1 ~]# cat a.txt|awk -F" " '{print $1}'|sort|uniq
A
B
C
[root@redis-server1 ~]# for i in `cat a.txt|awk -F" " '{print $1}'|sort|uniq`;do cat a.txt|grep $i|xargs;done
A 88 A 98
B 78 B 89
C 44 C 433
[root@redis-server1 ~]# for i in `cat a.txt|awk -F" " '{print $1}'|sort|uniq`;do cat a.txt|grep $i|xargs;done|awk '{print $1,$2,$4}'
A 88 98
B 78 89
C 44 433

[root@redis-server1 ~]# for i in `cat a.txt|awk -F" " '{print $1}'|sort|uniq`;do cat a.txt|grep $i|xargs;done|awk -F" " '{print $1":",$2":",$4}'
A: 88: 98
B: 78: 89
C: 44: 433

第二種方法:
[root@redis-server1 ~]# awk '{a[$1]=a[$1]" "$2}END{for(i in a)print i,a[i]}' a.txt |awk '{print $1":",$2";",$3}'
A: 88; 98
B: 78; 89
C: 44; 433

------------------------------------------------------------------------
其它例項:
[root@redis-server1 ~]# cat b.txt
123 444
23 888
455 45
55 367
66 100
77 89

對上面b.txt檔案裡的兩列數字分別求和,求平均值
[root@redis-server1 ~]# awk '{a+=$1;b+=$2}END{print a,b}' b.txt
799 1933
[root@redis-server1 ~]# awk '{a+=$1;b+=$2}END{print a":",b}' b.txt
799: 1933
[root@redis-server1 ~]# awk '{a+=$1;b+=$2}END{print a":"b}' b.txt
799:1933

[root@redis-server1 ~]# awk '{a+=$1;b+=$2}END{print a/NR,b/NR}' b.txt
133.167 322.167
[root@redis-server1 ~]# awk '{a+=$1;b+=$2}END{print a/NR":",b/NR}' b.txt
133.167: 322.167
[root@redis-server1 ~]# awk '{a+=$1;b+=$2}END{print a/NR":"b/NR}' b.txt
133.167:322.167

--------------------------------------------------------------
paste 命令將多個檔案合併
[root@redis-server1 ~]# cat aa.txt
11
22
33
44
55
[root@redis-server1 ~]# cat bb.txt
aa
ab
ac
cc
cd

[root@redis-server1 ~]# paste aa.txt bb.txt
11 aa
22 ab
33 ac
44 cc
55 cd
[root@redis-server1 ~]# paste -d":" aa.txt bb.txt
11:aa
22:ab
33:ac
44:cc
55:cd
[root@redis-server1 ~]# paste -d"-" aa.txt bb.txt
11-aa
22-ab
33-ac
44-cc
55-cd

---------------再看幾個條件判斷的例子------------------

[root@master-node ~]# cat aa.txt
123 root 
345 wangshibo
456 opt
789 nginx
100 wangshibo
200 huanqiu
300 hqtime

列印aa.txt檔案中第二列包含wang字元的內容
[root@master-node ~]# awk '$2~/wang/ {print $0}' aa.txt
345 wangshibo
100 wangshibo

列印aa.txt檔案中第二列不包含wang字元的內容
[root@master-node ~]# awk '$2 !~/wang/ {print $0}' aa.txt
123 root 
456 opt
789 nginx
200 huanqiu
300 hqtime

列印aa.txt檔案中第二列以wang字元開頭的內容
[root@master-node ~]# awk '$2~/^wang/ {print $0}' aa.txt
345 wangshibo
100 wangshibo

列印aa.txt檔案中第二列以bo字元結尾的內容
[root@master-node ~]# awk '$2~/bo$/ {print $0}' aa.txt
345 wangshibo
100 wangshibo

列印aa.txt檔案中第二列是wangshibo的內容(精確匹配)
[root@master-node ~]# awk '$2=="wangshibo" {print $0}' aa.txt
345 wangshibo
100 wangshibo

列印aa.txt檔案中第二列不是wangshibo的內容
[root@master-node ~]# awk '$2!="wangshibo" {print $0}' aa.txt
123 root 
456 opt
789 nginx
200 huanqiu
300 hqtime

列印aa.txt檔案中第一列數字大於500的內容
[root@master-node ~]# awk '$1>500 {print $0}' aa.txt
789 nginx

列印aa.txt檔案中第一列數字大於500且第二列是wangshibo的內容
[root@master-node ~]# awk '$1<200 && $2=="wangshibo" {print $0}' aa.txt
100 wangshibo

列印aa.txt檔案中第一列數字大於500或是第二列是wangshibo的內容
[root@master-node ~]# awk '$1<200 || $2=="wangshibo" {print $0}' aa.txt
123 root 
345 wangshibo
100 wangshibo

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