day3- python变量和运算符

变量和运算符

一、昨天知识点回顾

python是解释性语言

1、基础语法

1）注释
2）标识符要求
3）关键字
4）语句
5）缩进
6）数据和数据类型
int,float,str,bool
输入输出函数 ->print();input()

2、进制

1）基数;位权；表示方法

print(oct(100))   #0o144

进制转换
1)手动转换方法：辗转取余法、累计求和；二进制、八进制和十六进制的转换
2）自动转换方法：print（\bin（）\oct（）\hex（））

3、原码、反码和补码

计算机存数据存的是数字的补码
1）原码：符号位+真值
2）反码（负数才有反码）：符号位不变，其余变反
3）补码（负数才有补码）：反码基础上加一

二、变量

1、变量的定义

语法：变量 = 数据

说明：
变量名 - 自己命名
1）、标识符，不能是关键子，不能数字开头，见名知意，
2）、满足PEP8的命名规范（所有字母小写，多个单词之间用下划线隔开），
3）、不使用系统提供的类型名、函数名和模块名。

= --> 赋值符号，固定写法

数据 -->任何有结果的表达式，包括：独立数据、运算表达式（除了赋值运算）、函数调用表达式。

2、变量的使用

使用变量就是使用变量中保存的数据。

print('年龄：',age)
print(x)
print(10 + 20 + age)
str1 = 'hello word!'
print(str1[6])
print('abcd'[2])

3、修改修改变量中的数据（重新给变量赋值）

变量 = 新值（赋值类型不限）

age = 22
print(age,'岁达到结婚年龄！')   #22 岁达到结婚年龄！
age = 'hello'
print(age)      #hello

4、同时定义多个变量/同时给多个变量赋值

1）、同时给不同的变量赋不同的值：

变量名1，变量名2，变量名3,…= 数据1，数据2，数据3,…

a,b,c = 1,2,3
print(b)         #2
print(a,b,c)     #1 2 3

x = 100
y = 200
x,y = y,x        #交换变量的值
print(x,y)       #200 100

x1 = 1
x2 = 2
x3 = 3
x1,x2,x3 = x3,x1,x2   #交换变量值
print(x1,x2,x3)   #3 1 2

2)、同时给不同变量赋相同的值：

变量1 = 变量2 = 变量3 = … = 数据

a1 = a2 = a3 = 30
print(a1,a2,a3)   #30 30 30

注：前面没有赋值定义过的变量不能使用

三、变量赋值的原理

1、定义变量给变量赋值的原理

1）先在堆中储存（申请储存空间大小由被储存数据大小决定）
2）将数据保存在内存区域中
3）让变量和数据关联（变量保存数据储存的地址）

2、id函数

id（变量） - 获取变量中关联的数据再内存中的地址

num = 10
print(id(num))    #140707488919584

num = 20
print(id(num))    #140707488919904

**注：**变量中存储的是数据存储的地址，重新给变量赋值后地址改变成新数据的存储地址。

四、数字运算符

python支持的运算符：数学运算符，比较运算符，逻辑运算符，赋值运算符，位运算符

数学运算符：+（加），-（减），*（乘），/（除），%（取余，取模），//（整除），**（幂运算）
1）+（加），-（减），*（乘），/（除）与数学中一样的用法
2）% -取余
 数字1 % 数字2

print(5 % 2)        #2.5

3）// - 整除（求商取商的整数部分：向下取整/向小取整）
应用：取定长数字最高位

num = 511
print(num//100)    #3

 4)** - 幂运算：m**n计算m的n次方

print(3 ** 2)    #9
print(12+3*4//5-6**2)     #-22

五、比较运算符

比较运算符（关系运算符）：>,<,==,>=,<=,!=
注：1、所有比较运算的结果都是是bool类型
2、数字数据不能和字符串数据比较

print(10 > 5)   #True
print(10 < 5)   #False

python支持比较运算符的连写来表示范围

x = 10
print(0 < x <10)   #True
print(3 < 4 > 2)   #True

六、逻辑运算符

python中的逻辑运算符：and(逻辑与)，or(逻辑或)，not(逻辑非)

1、and

1)运算规则：
操作对象都是布尔值：两个都是True结果才是True，只要有一个为False结果就是False

2）应用场景：希望两个或多个条件同时满足才能执行，就使用逻辑与，与并且的意思相同

**例：**写出学生是否能拿奖学金，要求：绩点超过4，操评分高于85，同时满足？

grade = 4.5
score = 90
print('是否能拿奖学金：',grade > 4 and score > 85)    #True

2、or

1）运算规则
a、操作对象都是布尔值：两个中只要有一个条件为True就为True，全为False结果才是False，
2)应用场景：希望两个或者多个多个条件只要有一个满足就可以使用逻辑或运算，相当于或者的意思。

例：写出学生是否能拿奖学金，要求：绩点超过4或者操评分高于90。

grade = 4.5
score = 80
print('是否能拿奖学金：',grade > 4 or score > 90)    #True

**例：**写出判断指定年是否是闰年的条件：1）能被四整除但是不能被100整除 2）直接能被400整除

year = 2012
m1 = year % 4 == 0     #能被4整除
m2 = year % 100 != 0   #不能被100整除
m3 = year % 400 == 0   #能被400整除
print('是否为闰年：',(m1 and m2) or m3)    #True
# print('是否为闰年：',year % 4 == 0 and year % 100 != 0 or year % 400 == 0)  #True

3、not

1)运算规则：True变False，False变True

not True  ->False   一句话不是对就是错，不是错就是对
not False  ->True

2）应用场景：不满足某个条件就执行什么，就用not。
例：写出num是否不能同时被3和7整除。

num = 63
print('是否不能被3和7整除：',not(num % 3 == 0 and num % 7 == 0))   #结果False

4、当操作对象不是布尔值的时候

注：其他数据的布尔值确定方法–所有为0为空的数据都为False，其他都是True

逻辑运算符语法上可以操作任何数据

用法解释：

数据1 and 数据2 -> 如果数据1的布尔值是True，结果是数据2；如果数据1的布尔值是False，结果就是 数据1。

数据1 or 数据2 -> 如果数据1的布尔值是True，结果是数据1；如果数据1的布尔值是False，结果是数据2。

5、短路操作

在逻辑运算中的and和or在一些特殊情况下会出现短路操作，造成的原因：表达式1 and 表达式2 -->如果表达式1是False，那么表达式2不会执行。在有些情况下需要执行表达式二，由于and的特点就会形成短路，执行不到。

例：

def fun():
    print('执行函数')
# print(True and fun())    #会打印‘执行函数’
print(False and fun())     #就执行不了fun()函数
print(True or fun())      #就执行不了fun()函数

七、赋值运算符

1、赋值运算符：

=、+=、-=、*=、/=、%=、//=、**=

1)复合赋值运算符左边的变量必须是赋值过的变量。
2)所有赋值运算符的右边都可以是任意有结果的表达式。

“=” 的用法(赋值符号)

a = 10     #给a赋值10
age = 18   #给age赋值18

+=、-=、*=、/=、%=、//=、**=
a += 100    #表示a = a + 100  -->a = 110
print(a)

a /= 2     #同上表示a = a/2   -->a = 55

其余赋值运算符原理同上。

2、运算符的优先级

数学运算符 > 比较运算符 > 逻辑运算符 > 赋值运算符（最低）。

**   >   *,/,%,//   >   +,-

八、位运算符

1、什么是位运算符

位运算符：操作最底层的运算符（直接操作数据在内存中存储的补码，特性决定了它的特点）。

特点：效率高，内存消耗少。

位运算运算符：&（按位与）、|（按位或）、^（异或）、~（按位取反）、>>(右移)、<<(左移)

1、“&”（按位与）的原理

数字1 & 数字2 -> 两个都是1结果就是1，否者结果为0
特点：某一位上的数和1与可以对这一位上的数进行保存，和0与会与这一位进行

print(5 & 9)
'''
5：0000 0101（补）
9：0000 1001（补）
5 & 9 --->0000 0001 ----> 1

-5:10000101(原)  -  11111011（补）
-9:10001001（原）  -  11110111（补）
-5 & -9  -->  11110011(补) - 11110010(反) - 10001101（原） - 13
'''
print(-5 & -9)

应用：可以用来判断数字的奇偶性(让被判断的数和1进行按位与运算，结果如果是0说明是偶数否者是奇数)

'''
10101011 & 00000001 ->00000001 ->为奇数
'''

2、“|” （按位或）的原理

数字1 | 数字2 - ->只要有一个是1，结果就是1，两个都是0结果才是0
例：

7 | -16
'''
7:00000111
-16:10010000(原)  -  11101111（反） - 11110000（补）
00000111         7为正数的源码、反码和补码相同
11110000（补）    6的补码
--------
11110111（补）    7| -16

7|-16 -->  11110111(补) --> 11110110(反) --> 10001001  --> -9
'''
print(7|-16)   #-9

3、“^”(异或)原理

数字1 ^ 数字2 - 不同为1，相同为0(通常用作加密处理)

print(18 ^ 9)   #27
print(27 ^ 9)   #18

'''
18   00010010
9    00001001
18 ^ 9  -->  00011011  --> 27

27   00011011
9    00001001
27 ^ 9  -->  00010010  -->18
'''

18异或19会得到27，27再异或9又会得到18。

4、“~”按位取反 - 0变1，1变0

用法：~ 数字

'''
27      00011011
~27 --> 11100100
'''

5、“>>“右移,“<< ”左移

#数字1 >> 数字2      -->数字1 // 2**数字2
#数字1 << 数字2      -->数字1 * 2**数字2

print(100 << 2)     #100*2**2 == 400
print(100 >> 2)     #100//2**2 == 25

'''
原理：
右移：以9为例
9   00001001   --> 右移一位 --> 00000100 --> 4 == 9//2**1

左移：以9为例
9   00001001   --> 左移一位 --> 00010010 --> 18 == 9*2**1
'''