笔记内容:运算符

笔记日期:2017-10-21


运算符

Python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


1.算术运算符

算术运算符也就是加减乘除取余之类的,如下图:
以下假设变量a的值为10,变量b的值为21

Alt text

以下使用实际代码演示Python所有算术运算符的使用方式:

1.a = 21
2.b = 10
3.c = 0
4.
5.c = a + b
6.print("1 - a + b后 c 的值为:", c)
7.
8.c = a - b
9.print("2 - a - b后 c 的值为:", c)
10.
11.c = a * b
12.print("3 - a * b后 c 的值为:", c)
13.
14.c = a / b
15.print("4 - a / b后 c 的值为:", c)
16.
17.c = a % b
18.print("5 - a % b后 c 的值为:", c)
19.
20.# 重新赋值变量: a 、b 、c
21.a = 2
22.b = 3
23.c = a ** b
24.print("6 - 2的3次幂为:", c)
25.
26.a = 10
27.b = 6
28.c = a // b
29.print("7 - 10除以6后的整数部分是:", c)

运行结果:

 1 - a + b后 c 的值为: 31
 2 - a - b后 c 的值为: 11
 3 - a * b后 c 的值为: 210
 4 - a / b后 c 的值为: 2.1
 5 - a % b后 c 的值为: 1
 6 - 2的3次幂为: 8
 7 - 10除以6后的整数部分是: 1


2.比较运算符

比较运算符会有一个布尔类型的返回值,如下图:
以下假设变量a为10,变量b为20:

Alt text

以下使用实际代码演示Python所有比较运算符的使用方式:

1.a = 21
2.b = 10
3.c = 0
4.
5.if (a == b):
6.    print("1 - a 等于 b")
7.else:
8.    print("1 - a 不等于 b")
9.
10.if (a != b):
11.    print("2 - a 不等于 b")
12.else:
13.    print("2 - a 等于 b")
14.
15.if (a < b):
16.    print("3 - a 小于 b")
17.else:
18.    print("3 - a 大于等于 b")
19.
20.if (a > b):
21.    print("4 - a 大于 b")
22.else:
23.    print("4 - a 小于等于 b")
24.
25.# 修改变量 a 和 b 的值
26.a = 5;
27.b = 20;
28.if (a <= b):
29.    print("5 - a 小于等于 b")
30.else:
31.    print("5 - a 大于  b")
32.
33.if (b >= a):
34.    print("6 - b 大于等于 a")
35.else:
36.    print("6 - b 小于 a")

运行结果:

 1 - a 不等于 b
 2 - a 不等于 b
 3 - a 大于等于 b
 4 - a 大于 b
 5 - a 小于等于 b
 6 - b 大于等于 a


3.赋值运算符与复合赋值运算符

赋值运算符我们早就使用过了,至于复合赋值运算符则是结合了算术运算符,在赋值的同时进行了一次算术运算,如下图:
以下假设变量a为10,变量b为20

Alt text

以下使用实际代码演示Python所有赋值运算符的使用方式:

1.a = 21
2.b = 10
3.c = 0
4.
5.c = a + b
6.print("1 - c 的值为:", c)
7.
8.c += a
9.print("2 - c 的值为:", c)
10.
11.c *= a
12.print("3 - c 的值为:", c)
13.
14.c /= a
15.print("4 - c 的值为:", c)
16.
17.c = 2
18.c %= a
19.print("5 - c 的值为:", c)
20.
21.c **= a
22.print("6 - c 的值为:", c)
23.
24.c //= a
25.print("7 - c 的值为:", c)

运行结果:

 1 - c 的值为: 31
 2 - c 的值为: 52
 3 - c 的值为: 1092
 4 - c 的值为: 52.0
 5 - c 的值为: 2
 6 - c 的值为: 2097152
 7 - c 的值为: 99864


4.位运算符

计算机最小的单位是位,位运算符是把数字看作二进制来进行计算的,一般情况下为运算符使用得不多,只有某些特殊情况才会使用到位运算符,如下图:
下表中变量 a 为 60,b 为 13二进制格式如下:

 a = 0011 1100
 b = 0000 1101

Alt text

例如:

&:与,两方都为1才为1,一方为0则为0;例如:
  0000 0111
  0001 0111
 结果:
  0000 0111

|:或,一方为1则为1,两方都为0才为0;例如:
  0001 0101
  1001 0111
 结果:
  1001 0111

~:非,取反,0取反为1 , 1取反为0;例如
 0000 0000 0000 0000 0000 0000 1001 0111
 结果:
 1111 1111 1111 1111 1111 1111 0110 1000

^:异或,类似于不等于,两方都为1就为0,两方为0还是为0,
 两方都不为1都不为0才为1;例如:
  0001 0101
  1001 0111
 结果:
  1000 0010

” >> “:右移,往右移动两位,负数高位补1,正数高位补0;例如:
 正数:6 >> 2
  0000 0110
 结果:
  0000 0001
 负数:
 1111 1111 1111 1111 1111 1111 1111 1010
 结果:
 1111 1111 1111 1111 1111 1111 1111 1110

” << “:左移,往左移动两位,正数负数都是末位补0;例如:
 正数:6 <<  2
  0000 0110
 结果:
  0001 1000
      负数:
 1111 1111 1111 1111 1111 1111 1111 1010
 结果:
 1111 1111 1111 1111 1111 1111 1110 1000

代码示例:

1.a = 60  # 60 = 0011 1100 
2.b = 13  # 13 = 0000 1101 
3.c = 0
4.
5.c = a & b;  # 12 = 0000 1100
6.print("1 - c 的值为:", c)
7.
8.c = a | b;  # 61 = 0011 1101 
9.print("2 - c 的值为:", c)
10.
11.c = a ^ b;  # 49 = 0011 0001
12.print("3 - c 的值为:", c)
13.
14.c = ~a;  # -61 = 1100 0011
15.print("4 - c 的值为:", c)
16.
17.c = a << 2;  # 240 = 1111 0000
18.print("5 - c 的值为:", c)
19.
20.c = a >> 2;  # 15 = 0000 111121.print("6 - c 的值为:", c)

运行结果:

 1 - c 的值为: 12
 2 - c 的值为: 61
 3 - c 的值为: 49
 4 - c 的值为: -61
 5 - c 的值为: 240
 6 - c 的值为: 15


5.逻辑运算符

Python支持逻辑运算符,和其他语言使用 &&、||、!  来表示 与 或 非 不一样,在Python中是以and、or、not 来表示 与 或 非,如下图:
以下假设变量 a 为 10, b为 20

Alt text

例如:

and:与,是同时的意思:比较两方的值是否都为true,只要有一方的值为false结果就为false。例如:
      A     B        结果
      true and false  false
      false and true  false
      true and  true  true
      false and false  false
       用and运算符时前面的值为true,则后面的还继续运行看看是否true,如果前面为false则后面不在再运行,因为条件已经不成立了。

or: 或,是或者的意思:比较两方的值是否有一方为true,只要有一方的值为true结果就为true。例如:
       A    B   结果
      true or false  true
      false or true  true
      true or true  true
      false or false  false
 用or运算符时前面的值为true,后面的就不再运行,因为条件已经成立了;如果前面为false,则后面继续运行看看是否为true或false。

not:  非,是取反的意思:只要是值为true的结果就为false,值为false的结果就为true。就是反过来的意思。例如:
       A      not A结果
       true  not  false
       false  not  true

代码示例:

1.a = 10
2.b = 20
3.
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.
9.if (a or b):
10.    print("2 - 变量 a 和 b 都为 true,或其中一个变量为 true")
11.else:
12.    print("2 - 变量 a 和 b 都不为 true")
13.
14.
15.
16.# 修改变量 a 的值
17.a = 0
18.if (a and b):
19.    print("3 - 变量 a 和 b 都为 true")
20.else:
21.    print("3 - 变量 a 和 b 有一个不为 true")
22.
23.if (a or b):
24.    print("4 - 变量 a 和 b 都为 true,或其中一个变量为 true")
25.else:
26.    print("4 - 变量 a 和 b 都不为 true")
27.
28.if not (a and b):
29.    print("5 - 变量 a 和 b 都为 false,或其中一个变量为 false")
30.else:
31.    print("5 - 变量 a 和 b 都为 true")

运行结果:

 1 - 变量 a 和 b 都为 true
 2 - 变量 a 和 b 都为 true,或其中一个变量为 true
 3 - 变量 a 和 b 有一个不为 true
 4 - 变量 a 和 b 都为 true,或其中一个变量为 true
 5 - 变量 a 和 b 都为 false,或其中一个变量为 false


6.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,成员运算符就是用于寻找某个值是否在某个数组(列表)里或者是否不在某个数组(列表)里,如下图:

Alt text

以下使用实际代码演示Python所有成员运算符的使用方式:

1.a = 10
2.b = 20
3.list = [1, 2, 3, 4, 5];
4.
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.
10.if (b not in list):
11.    print("2 - 变量 b 不在给定的列表中 list 中")
12.else:
13.    print("2 - 变量 b 在给定的列表中 list 中")
14.
15.# 修改变量 a 的值
16.a = 2
17.if (a in list):
18.    print("3 - 变量 a 在给定的列表中 list 中")
19.else:
20.    print("3 - 变量 a 不在给定的列表中 list 中")

运行结果:

 1 - 变量 a 不在给定的列表中 list 中
 2 - 变量 b 不在给定的列表中 list 中
 3 - 变量 a 在给定的列表中 list 中


7.身份运算符

身份运算符用于比较两个变量的引用对象是否相同或者不相同,如下图:

Alt text


注: id() 函数用于获取对象内存地址。

以下使用实际代码演示Python所有身份运算符的使用方式:

1.a = 20
2.b = 20
3.
4.if (a is b):
5.    print("1 - a 和 b 有相同的引用对象")
6.else:
7.    print("1 - a 和 b 没有相同的引用对象")
8.
9.if (id(a) == id(b)):
10.    print("2 - a 和 b 有相同的引用对象")
11.else:
12.    print("2 - a 和 b 没有相同的引用对象")
13.
14.# 修改变量 b 的值
15.b = 3016.if (a is b):
17.    print("3 - a 和 b 有相同的引用对象")
18.else:
19.    print("3 - a 和 b 没有相同的引用对象")
20.
21.if (a is not b):
22.    print("4 - a 和 b 没有相同的引用对象")
23.else:
24.    print("4 - a 和 b 有相同的引用对象")

运行结果:

 1 - a 和 b 有相同的引用对象
 2 - a 和 b 有相同的引用对象
 3 - a 和 b 没有相同的引用对象
 4 - a 和 b 没有相同的引用对象

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.False10.>>> b == a
11.True


8.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:

Alt text

以下实例演示了Python所有运算符优先级的操作:

1.a = 20
2.b = 10
3.c = 15
4.d = 5
5.e = 0
6.
7.e = (a + b) * c / d       #( 30 * 15 ) / 5
8.print ("(a + b) * c / d 运算结果为:",  e)
9.
10.e = ((a + b) * c) / d     # (30 * 15 ) / 5
11.print ("((a + b) * c) / d 运算结果为:",  e)
12.
13.e = (a + b) * (c / d);    # (30) * (15/5)
14.print ("(a + b) * (c / d) 运算结果为:",  e)
15.
16.e = a + (b * c) / d;      #  20 + (150/5)
17.print ("a + (b * c) / d 运算结果为:",  e)

运行结果:

 (a + b) * c / d 运算结果为: 90.0
 ((a + b) * c) / d 运算结果为: 90.0  
 (a + b) * (c / d) 运算结果为: 90.0
 a + (b * c) / d 运算结果为: 50.0