DataWhale python基础 Task1

DataWhale python基础 Task1

变量、运算符与数据类型

注释

1. 行注释，作用于整行：#

# 注释
print('Hello world')

# Hello world

2. 区间注释，作用于注释号区间内：''' '''或 """ """

'''
多行注释，作用于单引号区间内
'''

"""
多行注释，作用于双引号区间内
"""
print('Hello world')
#Hello world

运算符

逻辑运算符

and（与）：只要有一个为假则为假
or（或）：只要有一个为真则为真
not（非）：not(True)–> False ; not(False)–>True

位运算

位运算符

• ~（按位非/按位取反）：参加运算的一个数据，按二进制位进行“取反”运算。
  ～0 = 1
  ～1 = 0
  对二进制数进行取反0变1 1变0
• &（按位与）：参与运算的两个值,如果两个相应位都为1,则该位的结果为1,否则为0。
  1 & 1 = 1
  1 & 0 = 0
  0 & 1 = 0
  0 & 0 = 0
• | （按位或）：参与运算的两个值，如果有一个位1，则为1
  1 | 0 = 1
  0 | 0 = 0
  1 | 1 = 1
• ^ （按位异或）：当参与运算的两个值如果相异时，则为1
  1 ^ 1 = 0
  1 ^ 0 = 1
  0 ^ 1 = 1
  异或操作满足交换律和结合律

A : 00 00 11 00
B : 00 00 01 11

A^B : 00 00 10 11
B^A : 00 00 10 11

A^A : 00 00 00 00 
A^0 : 00 00 11 00

A^B^A = A^A^B = B = 00 00 01 11 

• << （左移动运算符）：运算符各二进制位全部左移若干位，由 << 右边的数字指定了移动的位数，高位丢弃，低位补0。
  num << i 将num的二进制表示向左移动位

    11 << 3 ----------> 10 11 -> 10 11 00 0
    11 << 3 = 88
  

• >> （右移动运算符）：运算符各二进制位全部右移若干位

   11 << 3 ----------> 10 11 -> 1
   11 << 3 = 1
  

原码、反码和补码

二进制有三种不同的表示形式：原码、反码和补码，计算机内部使用补码来表示

• 原码：二进制表示，第一位为符号位（0表示正数，1表示负数）
• 反码：正数的反码为其原码，负数的反码为原码的基础上符号位不变，其余各位取反。
• 补码：证书的补码为原码，富庶的补码为反码+1
  $$[+1]=[00000001{]}_{原}=[00000001{]}_{反}=[00000001{]}_{补}$$
  $$[-1]=[10000001{]}_{原}=[11111110{]}_{反}=[11111111{]}_{补}$$

三元运算符

• 语法： 语句1 if 条件表达式 else 语句2

x, y = 4, 5
small = x if x < y else y
print(small) # 4

其他运算符

• is（是）

'hello' is 'hello'  # True

• is not （不是）

'hello' is not 'hello'  # False
3 is not 5 # True

• in （存在）

5 in [1,2,3,4,5] # True

• not in （不存在）

5 not in [1,2,3,4,5] # False

Notice

• is, is not 和 ==， != 对比
  1. is， is not 对比的为两变量的内存地址
  2. ==, != 对比的是两变量的值
  3. 对于内存地址不可变类型 两类操作符等价（str等）
  4. 对于内存地址可变类型（list, dict, tuple等），则是有区别的
• 运算符的优先级
  1. 一元运算符优先于二元运算符
  2. 先算数，后移位，最后位运算
  3. 逻辑运算最后结合

#1. 一元运算符优先于二元运算符
print(-3 ** 2) # -9
print(-3 * 2 + 5 / -2 - 4) # (-6+ (-2.5) - 4) = -12.5
#2. 先算数，后移位，最后位运算
1 << 3 + 2 & 7    
""" 3 + 2 = 5 
	1 << 5 --> 1->100000
	1 << 5 = 32
	32 & 7 = 0
"""
#3. 逻辑运算最后结合
3 < 4 and 4 < 5
"""
3 < 4 True
4 < 5 True
True and True ---> True
"""

变量和赋值

• 使用变量前，需要先对其进行赋值
• 变量名可以包括字母、数字、下划线，但是变量名不能以数字开头
• python 变量名大小写敏感， foo != Foo

数据类型转换

基本类型

• 整型：通常被称为是整型或整数，是正或负整数，不带小数点。
• 浮点型：Python的浮点数类似数学中的小数和C语言中的double类型。
• 布尔型：设置了true和false代表真假。任何对象都可以转成布尔类型，也可以直接用于条件判断。对象为空则False， 非空则True。
  1、bool作用在基本类型变量，对数值型变量0， 0.0为空。
  2、bool作用在容器类型变量：对容器变量，里面没有元素为空。

print(type(0), bool(0), bool(1))
#  False True
print(type(10.31), bool(0.00), bool(10.31)) 
#  False True
print(type(True), bool(False), bool(True)) 
#  False True

print(type(''), bool(''), bool('python'))
#  False True
print(type(()), bool(()), bool((10,))) 
#  False True
print(type([]), bool([]), bool([1, 2])) 
#  False True
print(type({}), bool({}), bool({'a': 1, 'b': 2})) 
#  False True
print(type(set()), bool(set()), bool({1, 2})) 
#  False True

python中的整型以补码形式存储，不限制长度时不会超范围溢出

变量类型获取

• type(object)

print(type(666))
# 
print(type(666.66))
# 
print(type(True))
# 

• isinsrtance(object, classing)

print(isinstance(1, int))
# True
print(isinstance(True, bool))
# True

类型转换

• 转换为整型 int(x, base=10）
• 转换为字符串 str(object=’’)
• 转换为浮点型 float(x)

# str ---> int 
print(int('520')) # 520
# float ---> int
print(int('520.52') # 520
# float ---> str
print(str(10.1 + 5.2), type(str(10.1 + 5.2))) # 15.3 

print()函数

print(*objects, sep=' ', end='\n', file=sys.stdout, flush=False)

1. 将对象以字符串表示的方式格式化输出到流文件对象file。其中非关键字参数都按照str()方式进行转换为字符串输出
2. sep：分隔符，以什么作为分隔
3. end: 输出结束时的字符，默认换行符\n
4. file: 定义流输出的文件，默认为标准的系统输出sys.stdout, 也可重定义为比的文件
5. flush: 内容输出到流文件，不做缓存
   

位运算

利用位运算实现快速计算

• 通过<<, >> 快速计算2 的倍数问题
  
  

• 通过^快速交换两个整数
  a ^= b
  b ^= a

• 通过a & (-a)快速获取a的最后为1位置的整数
  

利用位运算实现整数集合

一个数的二进制表示可以看作一个集合（0表示不在集合中，1表示在集合中）
比如集合{1, 3, 4, 8} 可以表示成 01 00 01 10 10

对应的位运算也可以看作是对集合进行的操作