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Python基础知识 -【运算符】

Python基础知识 -【运算符】

什么是运算符?

本章节主要说明 Python 的运算符。

举个简单的例子:

4 + 5 = 9

例子中,4 和 5 被称为操作数,+ 称为运算符。

Python 语言支持以下类型的运算符:

    算术运算符
    比较(关系)运算符
    赋值运算符
    逻辑运算符
    位运算符
    成员运算符
    身份运算符
    运算符优先级

接下来让我们一个个来学习Python的运算符。

以下假设变量 a=10,变量 b=21:



以下实例演示了Python所有算术运算符的操作:

实例(Python 3.0+)
  1. #!/usr/bin/python3

  2. a = 21
  3. b = 10
  4. c = 0

  5. c = a + b
  6. print ("1 - c 的值为:", c)

  7. c = a - b
  8. print ("2 - c 的值为:", c)

  9. c = a * b
  10. print ("3 - c 的值为:", c)

  11. c = a / b
  12. print ("4 - c 的值为:", c)

  13. c = a % b
  14. print ("5 - c 的值为:", c)

  15. # 修改变量 a 、b 、c
  16. a = 2
  17. b = 3
  18. c = a**b
  19. print ("6 - c 的值为:", c)

  20. a = 10
  21. b = 5
  22. c = a//b
  23. print ("7 - c 的值为:", c)
复制代码
以上实例输出结果:
  1. 1 - c 的值为: 31
  2. 2 - c 的值为: 11
  3. 3 - c 的值为: 210
  4. 4 - c 的值为: 2.1
  5. 5 - c 的值为: 1
  6. 6 - c 的值为: 8
  7. 7 - c 的值为: 2
复制代码

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Python 比较运算符

以下假设变量 a 为 10,变量 b 为20:



以下实例演示了Python所有比较运算符的操作:

实例(Python 3.0+)
  1. #!/usr/bin/python3

  2. a = 21
  3. b = 10
  4. c = 0

  5. if ( a == b ):
  6.    print ("1 - a 等于 b")
  7. else:
  8.    print ("1 - a 不等于 b")

  9. if ( a != b ):
  10.    print ("2 - a 不等于 b")
  11. else:
  12.    print ("2 - a 等于 b")

  13. if ( a < b ):
  14.    print ("3 - a 小于 b")
  15. else:
  16.    print ("3 - a 大于等于 b")

  17. if ( a > b ):
  18.    print ("4 - a 大于 b")
  19. else:
  20.    print ("4 - a 小于等于 b")

  21. # 修改变量 a 和 b 的值
  22. a = 5
  23. b = 20
  24. if ( a <= b ):
  25.    print ("5 - a 小于等于 b")
  26. else:
  27.    print ("5 - a 大于  b")

  28. if ( b >= a ):
  29.    print ("6 - b 大于等于 a")
  30. else:
  31.    print ("6 - b 小于 a")
复制代码
以上实例输出结果:
  1. 1 - a 不等于 b
  2. 2 - a 不等于 b
  3. 3 - a 大于等于 b
  4. 4 - a 大于 b
  5. 5 - a 小于等于 b
  6. 6 - b 大于等于 a
复制代码
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Python赋值运算符

以下假设变量a为10,变量b为20:


以下实例演示了Python所有赋值运算符的操作:

实例(Python 3.0+)
  1. #!/usr/bin/python3

  2. a = 21
  3. b = 10
  4. c = 0

  5. c = a + b
  6. print ("1 - c 的值为:", c)

  7. c += a
  8. print ("2 - c 的值为:", c)

  9. c *= a
  10. print ("3 - c 的值为:", c)

  11. c /= a
  12. print ("4 - c 的值为:", c)

  13. c = 2
  14. c %= a
  15. print ("5 - c 的值为:", c)

  16. c **= a
  17. print ("6 - c 的值为:", c)

  18. c //= a
  19. print ("7 - c 的值为:", c)
复制代码
以上实例输出结果:
  1. 1 - c 的值为: 31
  2. 2 - c 的值为: 52
  3. 3 - c 的值为: 1092
  4. 4 - c 的值为: 52.0
  5. 5 - c 的值为: 2
  6. 6 - c 的值为: 2097152
  7. 7 - c 的值为: 99864
复制代码
在 Python 3.8 及更高版本中,引入了一种新的语法特性,称为"海象运算符"(Walrus Operator),它使用 := 符号。这个运算符的主要目的是在表达式中同时进行赋值和返回赋值的值。

使用海象运算符可以在一些情况下简化代码,尤其是在需要在表达式中使用赋值结果的情况下。这对于简化循环条件或表达式中的重复计算很有用。

下面是一个简单的实例,演示了海象运算符的使用:

实例
  1. # 传统写法
  2. n = 10
  3. if n > 5:
  4.     print(n)

  5. # 使用海象运算符
  6. if (n := 10) > 5:
  7.     print(n)
复制代码
海象运算符 := 允许我们在条件语句中同时计算并赋值 n * n,然后将结果用于比较,这可以减少代码的行数并使代码更紧凑。
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Python位运算符

按位运算符是把数字看作二进制来进行计算的。Python中的按位运算法则如下:

下表中变量 a 为 60,b 为 13二进制格式如下:
  1. a = 0011 1100

  2. b = 0000 1101

  3. -----------------

  4. a&b = 0000 1100

  5. a|b = 0011 1101

  6. a^b = 0011 0001

  7. ~a  = 1100 0011
复制代码

以下实例演示了Python所有位运算符的操作:

实例(Python 3.0+)
  1. #!/usr/bin/python3

  2. a = 60            # 60 = 0011 1100
  3. b = 13            # 13 = 0000 1101
  4. c = 0

  5. c = a & b        # 12 = 0000 1100
  6. print ("1 - c 的值为:", c)

  7. c = a | b        # 61 = 0011 1101
  8. print ("2 - c 的值为:", c)

  9. c = a ^ b        # 49 = 0011 0001
  10. print ("3 - c 的值为:", c)

  11. c = ~a           # -61 = 1100 0011
  12. print ("4 - c 的值为:", c)

  13. c = a << 2       # 240 = 1111 0000
  14. print ("5 - c 的值为:", c)

  15. c = a >> 2       # 15 = 0000 1111
  16. print ("6 - c 的值为:", c)
复制代码
以上实例输出结果:
  1. 1 - c 的值为: 12
  2. 2 - c 的值为: 61
  3. 3 - c 的值为: 49
  4. 4 - c 的值为: -61
  5. 5 - c 的值为: 240
  6. 6 - c 的值为: 15
复制代码
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Python逻辑运算符

Python语言支持逻辑运算符,以下假设变量 a 为 10, b为 20:



以上实例输出结果:

实例(Python 3.0+)
  1. #!/usr/bin/python3

  2. a = 10
  3. b = 20

  4. if ( a and b ):
  5.    print ("1 - 变量 a 和 b 都为 true")
  6. else:
  7.    print ("1 - 变量 a 和 b 有一个不为 true")

  8. if ( a or b ):
  9.    print ("2 - 变量 a 和 b 都为 true,或其中一个变量为 true")
  10. else:
  11.    print ("2 - 变量 a 和 b 都不为 true")

  12. # 修改变量 a 的值
  13. a = 0
  14. if ( a and b ):
  15.    print ("3 - 变量 a 和 b 都为 true")
  16. else:
  17.    print ("3 - 变量 a 和 b 有一个不为 true")

  18. if ( a or b ):
  19.    print ("4 - 变量 a 和 b 都为 true,或其中一个变量为 true")
  20. else:
  21.    print ("4 - 变量 a 和 b 都不为 true")

  22. if not( a and b ):
  23.    print ("5 - 变量 a 和 b 都为 false,或其中一个变量为 false")
  24. else:
  25.    print ("5 - 变量 a 和 b 都为 true")
复制代码
以上实例输出结果:
  1. 1 - 变量 a 和 b 都为 true
  2. 2 - 变量 a 和 b 都为 true,或其中一个变量为 true
  3. 3 - 变量 a 和 b 有一个不为 true
  4. 4 - 变量 a 和 b 都为 true,或其中一个变量为 true
  5. 5 - 变量 a 和 b 都为 false,或其中一个变量为 false
复制代码
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Python成员运算符

除了以上的一些运算符之外,Python还支持成员运算符,测试实例中包含了一系列的成员,包括字符串,列表或元组。



以下实例演示了Python所有成员运算符的操作:

实例(Python 3.0+)
  1. #!/usr/bin/python3

  2. a = 10
  3. b = 20
  4. list = [1, 2, 3, 4, 5 ]

  5. if ( a in list ):
  6.    print ("1 - 变量 a 在给定的列表中 list 中")
  7. else:
  8.    print ("1 - 变量 a 不在给定的列表中 list 中")

  9. if ( b not in list ):
  10.    print ("2 - 变量 b 不在给定的列表中 list 中")
  11. else:
  12.    print ("2 - 变量 b 在给定的列表中 list 中")

  13. # 修改变量 a 的值
  14. a = 2
  15. if ( a in list ):
  16.    print ("3 - 变量 a 在给定的列表中 list 中")
  17. else:
  18.    print ("3 - 变量 a 不在给定的列表中 list 中")
复制代码
以上实例输出结果:
  1. 1 - 变量 a 不在给定的列表中 list 中
  2. 2 - 变量 b 不在给定的列表中 list 中
  3. 3 - 变量 a 在给定的列表中 list 中
复制代码
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ython身份运算符

身份运算符用于比较两个对象的存储单元


注: id() 函数用于获取对象内存地址。

以下实例演示了Python所有身份运算符的操作:

实例(Python 3.0+)
  1. #!/usr/bin/python3

  2. a = 20
  3. b = 20

  4. if ( a is b ):
  5.    print ("1 - a 和 b 有相同的标识")
  6. else:
  7.    print ("1 - a 和 b 没有相同的标识")

  8. if ( id(a) == id(b) ):
  9.    print ("2 - a 和 b 有相同的标识")
  10. else:
  11.    print ("2 - a 和 b 没有相同的标识")

  12. # 修改变量 b 的值
  13. b = 30
  14. if ( a is b ):
  15.    print ("3 - a 和 b 有相同的标识")
  16. else:
  17.    print ("3 - a 和 b 没有相同的标识")

  18. if ( a is not b ):
  19.    print ("4 - a 和 b 没有相同的标识")
  20. else:
  21.    print ("4 - a 和 b 有相同的标识")
复制代码
以上实例输出结果:
  1. 1 - a 和 b 有相同的标识
  2. 2 - a 和 b 有相同的标识
  3. 3 - a 和 b 没有相同的标识
  4. 4 - a 和 b 没有相同的标识
复制代码
is 与 == 区别:

is 用于判断两个变量引用对象是否为同一个, == 用于判断引用变量的值是否相等。
  1. >>>a = [1, 2, 3]
  2. >>> b = a
  3. >>> b is a
  4. True
  5. >>> b == a
  6. True
  7. >>> b = a[:]
  8. >>> b is a
  9. False
  10. >>> b == a
  11. True
复制代码
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Python运算符优先级

以下表格列出了从最高到最低优先级的所有运算符, 相同单元格内的运算符具有相同优先级。 运算符均指二元运算,除非特别指出。 相同单元格内的运算符从左至右分组(除了幂运算是从右至左分组):



以下实例演示了Python所有运算符优先级的操作:

实例(Python 3.0+)
  1. #!/usr/bin/python3

  2. a = 20
  3. b = 10
  4. c = 15
  5. d = 5
  6. e = 0

  7. e = (a + b) * c / d       #( 30 * 15 ) / 5
  8. print ("(a + b) * c / d 运算结果为:",  e)

  9. e = ((a + b) * c) / d     # (30 * 15 ) / 5
  10. print ("((a + b) * c) / d 运算结果为:",  e)

  11. e = (a + b) * (c / d)    # (30) * (15/5)
  12. print ("(a + b) * (c / d) 运算结果为:",  e)

  13. e = a + (b * c) / d      #  20 + (150/5)
  14. print ("a + (b * c) / d 运算结果为:",  e)
复制代码
以上实例输出结果:
  1. (a + b) * c / d 运算结果为: 90.0
  2. ((a + b) * c) / d 运算结果为: 90.0
  3. (a + b) * (c / d) 运算结果为: 90.0
  4. a + (b * c) / d 运算结果为: 50.0
复制代码
and 拥有更高优先级:

实例
  1. x = True
  2. y = False
  3. z = False

  4. if x or y and z:
  5.     print("yes")
  6. else:
  7.     print("no")
复制代码
以上实例先计算 y and z 并返回 False ,然后 x or False 返回 True,输出结果:
  1. yes
复制代码
  1. 注意:Python3 已不支持 <> 运算符,可以使用 != 代替,如果你一定要使用这种比较运算符,可以使用以下的方式:

  2. >>> from __future__ import barry_as_FLUFL
  3. >>> 1 <> 2
  4. True
复制代码
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