Python编程基础 Datawhale Task 1: 变量、运算符、数据类型及位运算

https://github.com/datawhalechina/team-learning-program/tree/master/Python-Language

01. 变量、运算符与数据类型

练习题：

怎样对python中的代码进行注释？

# 表示注释，作用于整行

''' ''' 或者 """ """ 表示区间注释，在三引号之间的所有内容被注释

python有哪些运算符，这些运算符的优先级是怎样的？

算术运算符:

+ - * / //【整除】 % **【幂】

比较运算符

> >= < <= == !=

逻辑运算符

and or not

位运算符

~ & | ^ << >>

三元运算符

其他运算符

in

not in

is

is not

优先级：

一元运算符优于二元运算符

先算术运算，后移位运算，最后位运算

逻辑运算最后结合

python 中 is, is not 与 ==, != 的区别是什么？

is, is not 对比的是两个变量的内存地址
==, != 对比的是两个变量的值

比较的两个变量，指向的都是地址不可变的类型（str等），那么is，is not 和 ==，！= 是完全等价的。
对比的两个变量，指向的是地址可变的类型（list，dict，tuple等），则两者是有区别的。

python 中包含哪些数据类型？这些数据类型之间如何转换？

python中包含 int float bool str

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)

02.位运算

https://github.com/datawhalechina/team-learning-program/blob/master/Python-Language/02.%20%E4%BD%8D%E8%BF%90%E7%AE%97.md

原码、反码和补码

原码：就是其二进制表示（注意，最高位是符号位）。

反码：正数的反码就是原码，负数的反码是符号位不变，其余位取反（对应正数按位取反）。

补码：正数的补码就是原码，负数的补码是反码+1。

符号位：最高位为符号位，0表示正数，1表示负数。在位运算中符号位也参与运算。

按位非操作 ~

~ 把num的补码中的 0 和 1 全部取反（0 变为 1，1 变为 0）有符号整数的符号位在 ~ 运算中同样会取反。

按位与操作 &

只有两个对应位都为 1 时才为 1

按位或操作 |

只要两个对应位中有一个 1 时就为 1

按位异或操作 ^

只有两个对应位不同时才为 1

异或操作的性质：满足交换律和结合律

按位左移操作 <<

num << i 将num的二进制表示向左移动i位所得的值。

按位右移操作 >>

num >> i 将num的二进制表示向右移动i位所得的值。

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。

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【这里没太看懂】

元素与集合的操作：

a | (1< 把 i 插入到集合中
a & ~(1< 把 i 从集合中删除
a & (1< 判断 i 是否属于该集合（零不属于，非零属于）
集合之间的操作：

a 补   -> ~a
a 交 b -> a & b
a 并 b -> a | b
a 差 b -> a & (~b)

一个坑：Python中bin一个负数（十进制表示），输出的是它的原码的二进制表示加上个负号，巨坑。所以为了获得负数（十进制表示）的补码，需要手动将其和十六进制数0xffffffff进行按位与操作，再交给bin()进行输出，得到的才是负数的补码表示。

Python中bin一个负数（十进制表示），输出的是它的原码的二进制表示加上个负号，巨坑。
Python中的整型是补码形式存储的。
Python中整型是不限制长度的不会超范围溢出。

解决https://leetcode-cn.com/problems/single-number/

Given a non-empty array of integers, every element appears twice except for one. Find that single one.

Note:

Your algorithm should have a linear runtime complexity. Could you implement it without using extra memory?

来源：力扣（LeetCode）
链接：https://leetcode-cn.com/problems/single-number
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给定一个非空整数数组，除了某个元素只出现一次以外，其余每个元素均出现两次。找出那个只出现了一次的元素。

尝试使用位运算解决此题。

class Solution:
    def singleNumber(self, nums: List[int]) -> int:
        temp = 0
        for num in nums:
            temp ^=num
        return temp