#
表示注释,作用于整行。【例子】单行注释
# 这是一个注释
print("Hello world")
# Hello world
''' '''
或者 """ """
表示区间注释,在三引号之间的所有内容被注释【例子】多行注释
'''
这是多行注释,用三个单引号
这是多行注释,用三个单引号
'''
print("Hello china")
# Hello china
"""
这是多行注释,用三个双引号
这是多行注释,用三个双引号
"""
print("hello china")
# hello china
算术运算符
操作符 | 名称 | 示例 |
---|---|---|
+ |
加 | 1 + 1 |
- |
减 | 2 - 1 |
* |
乘 | 3 * 4 |
/ |
除 | 3 / 4 |
// |
整除(地板除) | 3 // 4 |
% |
取余 | 3 % 4 |
** |
幂 | 2 ** 3 |
【例子】
print(1 + 1) # 2
print(2 - 1) # 1
print(3 * 4) # 12
print(3 / 4) # 0.75
print(3 // 4) # 0
print(3 % 4) # 3
print(2 ** 3) # 8
比较运算符
操作符 | 名称 | 示例 |
---|---|---|
> |
大于 | 2 > 1 |
>= |
大于等于 | 2 >= 4 |
< |
小于 | 1 < 2 |
<= |
小于等于 | 5 <= 2 |
== |
等于 | 3 == 4 |
!= |
不等于 | 3 != 5 |
【例子】
print(2 > 1) # True
print(2 >= 4) # False
print(1 < 2) # True
print(5 <= 2) # False
print(3 == 4) # False
print(3 != 5) # True
逻辑运算符
操作符 | 名称 | 示例 |
---|---|---|
and |
与 | (3 > 2) and (3 < 5) |
or |
或 | (1 > 3) or (9 < 2) |
not |
非 | not (2 > 1) |
【例子】
print((3 > 2) and (3 < 5)) # True
print((1 > 3) or (9 < 2)) # False
print(not (2 > 1)) # False
位运算符
操作符 | 名称 | 示例 |
---|---|---|
~ |
按位取反 | ~4 |
& |
按位与 | 4 & 5 |
| |
按位或 | 4 | 5 |
^ |
按位异或 | 4 ^ 5 |
<< |
左移 | 4 << 2 |
>> |
右移 | 4 >> 2 |
【例子】有关二进制的运算,参见“位运算”部分的讲解。
print(bin(4)) # 0b100
print(bin(5)) # 0b101
print(bin(~4), ~4) # -0b101 -5
print(bin(4 & 5), 4 & 5) # 0b100 4
print(bin(4 | 5), 4 | 5) # 0b101 5
print(bin(4 ^ 5), 4 ^ 5) # 0b1 1
print(bin(4 << 2), 4 << 2) # 0b10000 16
print(bin(4 >> 2), 4 >> 2) # 0b1 1
[^ ]: 位运算符有:&(按位与)、|(按位或)、^(按位异或)、~ (按位取反)。
[^ ]: 优先级从高到低,依次为~、&、^、|
[^ ]: 计算机中是以补码的形式存储数据的,正数的补码是其本身,负数的补码是原码基础上,各位取反,再加1 (后面会详细讲解)
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。三元运算符 条件运算符
【例子】
x, y = 4, 5
if x < y:
small = x
else:
small = y
print(small) # 4
有了这个三元操作符的条件表达式,你可以使用一条语句来完成以上的条件判断和赋值操作。
【例子】
x, y = 4, 5
small = x if x < y else y
print(small) # 4
其他运算符
操作符 | 名称 | 示例 |
---|---|---|
in |
存在 | 'A' in ['A', 'B', 'C'] |
not in |
不存在 | 'h' not in ['A', 'B', 'C'] |
is |
是 | "hello" is "hello" |
not is |
不是 | "hello" is not "hello" |
【例子】
letters = ['A', 'B', 'C']
if 'A' in letters:
print('A' + ' exists')
if 'h' not in letters:
print('h' + ' not exists')
# A exists
# h not exists
【例子】比较的两个变量均指向不可变类型。
a = "hello"
b = "hello"
print(a is b, a == b) # True True
print(a is not b, a != b) # False False
【例子】比较的两个变量均指向可变类型。
a = ["hello"]
b = ["hello"]
print(a is b, a == b) # False True
print(a is not b, a != b) # True False
注意:
运算符的优先级
3 ** -2
等价于3 ** (-2)
。1 << 3 + 2 & 7
等价于 (1 << (3 + 2)) & 7
。3 < 4 and 4 < 5
等价于(3 < 4) and (4 < 5)
。【例子】
print(-3 ** 2) # -9
print(3 ** -2) # 0.1111111111111111
print(1 << 3 + 2 & 7) # 0
print(-3 * 2 + 5 / -2 - 4) # -12.5
print(3 < 4 and 4 < 5) # True
【例子】
teacher = "老马的程序人生"
print(teacher) # 老马的程序人生
【例子】
first = 2
second = 3
third = first + second
print(third) # 5
【例子】 python的独特之处 字符串之间的相加
myTeacher = "老马的程序人生"
yourTeacher = "小马的程序人生"
ourTeacher = myTeacher + ',' + yourTeacher
print(ourTeacher) # 老马的程序人生,小马的程序人生
类型 | 名称 | 示例 |
---|---|---|
int | 整型
|
-876, 10 |
float | 浮点型
|
3.149, 11.11 |
bool | 布尔型
|
True, False |
整型
【例子】通过 print()
可看出 a
的值,以及类 (class) 是int
。
使用type()函数获得数据类型
a = 1031
print(a, type(a))
# 1031
Python 里面万物皆对象(object),整型也不例外,只要是对象,就有相应的属性 (attributes) 和方法(methods)。
【例子】
b = dir(int)
print(b)
# ['__abs__', '__add__', '__and__', '__bool__', '__ceil__', '__class__',
# '__delattr__', '__dir__', '__divmod__', '__doc__', '__eq__',
# '__float__', '__floor__', '__floordiv__', '__format__', '__ge__',
# '__getattribute__', '__getnewargs__', '__gt__', '__hash__',
# '__index__', '__init__', '__init_subclass__', '__int__', '__invert__',
# '__le__', '__lshift__', '__lt__', '__mod__', '__mul__', '__ne__',
# '__neg__', '__new__', '__or__', '__pos__', '__pow__', '__radd__',
# '__rand__', '__rdivmod__', '__reduce__', '__reduce_ex__', '__repr__',
# '__rfloordiv__', '__rlshift__', '__rmod__', '__rmul__', '__ror__',
# '__round__', '__rpow__', '__rrshift__', '__rshift__', '__rsub__',
# '__rtruediv__', '__rxor__', '__setattr__', '__sizeof__', '__str__',
# '__sub__', '__subclasshook__', '__truediv__', '__trunc__', '__xor__',
# 'bit_length', 'conjugate', 'denominator', 'from_bytes', 'imag',
# 'numerator', 'real', 'to_bytes']
['__abs__', '__add__', '__and__', '__bool__', '__ceil__', '__class__', '__delattr__', '__dir__', '__divmod__', '__doc__', '__eq__', '__float__', '__floor__', '__floordiv__', '__format__', '__ge__', '__getattribute__', '__getnewargs__', '__gt__', '__hash__', '__index__', '__init__', '__init_subclass__', '__int__', '__invert__', '__le__', '__lshift__', '__lt__', '__mod__', '__mul__', '__ne__', '__neg__', '__new__', '__or__', '__pos__', '__pow__', '__radd__', '__rand__', '__rdivmod__', '__reduce__', '__reduce_ex__', '__repr__', '__rfloordiv__', '__rlshift__', '__rmod__', '__rmul__', '__ror__', '__round__', '__rpow__', '__rrshift__', '__rshift__', '__rsub__', '__rtruediv__', '__rxor__', '__setattr__', '__sizeof__', '__str__', '__sub__', '__subclasshook__', '__truediv__', '__trunc__', '__xor__', 'bit_length', 'conjugate', 'denominator', 'from_bytes', 'imag', 'numerator', 'real', 'to_bytes']
对它们有个大概印象就可以了,具体怎么用,需要哪些参数 (argument),还需要查文档。看个bit_length()
的例子。
【例子】找到一个整数的二进制表示,再返回其长度。
a = 1031
print(bin(a)) # 0b10000000111
print(a.bit_length()) # 11
浮点型
【例子】
print(1, type(1))
# 1
print(1., type(1.))
# 1.0
a = 0.00000023
b = 2.3e-7
print(a) # 2.3e-07
print(b) # 2.3e-07
有时候我们想保留浮点型的小数点后 n
位。可以用 decimal
包里的 Decimal
对象和 getcontext()
方法来实现。
import decimal
from decimal import Decimal
Python 里面有很多用途广泛的包 (package),用什么你就引进 (import) 什么。包也是对象,也可以用上面提到的dir(decimal)
来看其属性和方法。
【例子】getcontext()
显示了 Decimal
对象的默认精度值是 28 位 (prec=28
)。
a = decimal.getcontext()
print(a)
# Context(prec=28, rounding=ROUND_HALF_EVEN, Emin=-999999, Emax=999999,
# capitals=1, clamp=0, flags=[],
# traps=[InvalidOperation, DivisionByZero, Overflow])
b = Decimal(1) / Decimal(3)
print(b)
# 0.3333333333333333333333333333
【例子】使 1/3 保留 4 位,用 getcontext().prec
来调整精度。
decimal.getcontext().prec = 4
c = Decimal(1) / Decimal(3)
print(c)
# 0.3333
from decimal import Decimal
from decimal import getcontext
d_context = getcontext()
d_context.prec = 6
print(d_context)
d = Decimal(1) / Decimal(3)
print(type(d), d)
布尔型
布尔 (boolean) 型变量只能取两个值,True
和 False
。当把布尔型变量用在数字运算中,用 1
和 0
代表 True
和 False
。
【例子】
print(True + True) # 2
print(True + False) # 1
print(True * False) # 0
除了直接给变量赋值 True
和 False
,还可以用 bool(X)
来创建变量,其中 X
可以是
【例子】bool
作用在基本类型变量:X
只要不是整型 0
、浮点型 0.0
,bool(X)
就是 True
,其余就是 False
。
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
【例子】bool
作用在容器类型变量:X
只要不是空的变量,bool(X)
就是 True
,其余就是 False
。
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
确定bool(X)
的值是 True
还是 False
,就看 X
是不是空,空的话就是 False
,不空的话就是 True
。
0
, 0.0
都可认为是空的。获取类型信息
type(object)
【例子】
print(isinstance(1, int)) # True
print(isinstance(5.2, float)) # True
print(isinstance(True, bool)) # True
print(isinstance('5.2', str)) # True
注:
type()
不会认为子类是一种父类类型,不考虑继承关系。isinstance()
会认为子类是一种父类类型,考虑继承关系。如果要判断两个类型是否相同推荐使用 isinstance()
。
isinstance(object, classinfo)
参数
- object -- 实例对象。
- - classinfo -- 可以是直接或间接类名、基本类型或者由它们组成的元组。
- 返回值如果对象的类型与参数二的类型(classinfo)相同则返回 True,否则返回 False。
类型转换
int(x, base=10)
str(object='')
float(x)
【例子】
print(int('520')) # 520
print(int(520.52)) # 520
print(float('520.52')) # 520.52
print(float(520)) # 520.0
print(str(10 + 10)) # 20
print(str(10.1 + 5.2)) # 15.3
print(*objects, sep=' ', end='\n', file=sys.stdout, flush=False)
str()
方式进行转换为字符串输出;sep
是实现分隔符,比如多个参数输出时想要输出中间的分隔字符;end
是输出结束时的字符,默认是换行符\n
;file
是定义流输出的文件,可以是标准的系统输出sys.stdout
,也可以重定义为别的文件;flush
是立即把内容输出到流文件,不作缓存。【例子】没有参数时,每次输出后都会换行。
shoplist = ['apple', 'mango', 'carrot', 'banana']
print("This is printed without 'end'and 'sep'.")
for item in shoplist:
print(item)
# This is printed without 'end'and 'sep'.
# apple
# mango
# carrot
# banana
【例子】每次输出结束都用end
设置的参数&
结尾,并没有默认换行。
shoplist = ['apple', 'mango', 'carrot', 'banana']
print("This is printed with 'end='&''.")
for item in shoplist:
print(item, end='&')
print('hello world')
# This is printed with 'end='&''.
# apple&mango&carrot&banana&hello world
【例子】item
值与'another string'
两个值之间用sep
设置的参数&
分割。由于end
参数没有设置,因此默认是输出解释后换行,即end
参数的默认值为\n
。
shoplist = ['apple', 'mango', 'carrot', 'banana']
print("This is printed with 'sep='&''.")
for item in shoplist:
print(item, 'another string', sep='&')
# This is printed with 'sep='&''.
# apple&another string
# mango&another string
# carrot&another string
# banana&another string
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:就是其二进制表示(注意,有一位符号位)。
00 00 00 11 -> 3
10 00 00 11 -> -3
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)。
00 00 00 11 -> 3
11 11 11 00 -> -3
补码:正数的补码就是原码,负数的补码是反码+1。
00 00 00 11 -> 3
11 11 11 01 -> -3
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。
~ 1 = 0
~ 0 = 1
~
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。
00 00 01 01 -> 5
~
---
11 11 10 10 -> -6
11 11 10 11 -> -5
~
---
00 00 01 00 -> 4
1 & 1 = 1
1 & 0 = 0
0 & 1 = 0
0 & 0 = 0
只有两个对应位都为 1 时才为 1
00 00 01 01 -> 5
&
00 00 01 10 -> 6
---
00 00 01 00 -> 4
1 | 1 = 1
1 | 0 = 1
0 | 1 = 1
0 | 0 = 0
只要两个对应位中有一个 1 时就为 1
00 00 01 01 -> 5
|
00 00 01 10 -> 6
---
00 00 01 11 -> 7
1 ^ 1 = 0
1 ^ 0 = 1
0 ^ 1 = 1
0 ^ 0 = 0
只有两个对应位不同时才为 1
00 00 01 01 -> 5
^
00 00 01 10 -> 6
---
00 00 00 11 -> 3
异或操作的性质: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
num << i
将num
的二进制表示向左移动i
位所得的值。
00 00 10 11 -> 11
11 << 3
---
01 01 10 00 -> 88
num >> i
将num
的二进制表示向右移动i
位所得的值。
00 00 10 11 -> 11
11 >> 2
---
00 00 00 10 -> 2
通过 <<
,>>
快速计算2的倍数问题。
n << 1 -> 计算 n*2
n >> 1 -> 计算 n/2,负奇数的运算不可用
n << m -> 计算 n*(2^m),即乘以 2 的 m 次方
n >> m -> 计算 n/(2^m),即除以 2 的 m 次方
1 << n -> 2^n
通过 ^
快速交换两个整数。(三种方式可交换两个整数: 加减法,中间变量法)
a ^= b
b ^= a
a ^= b
a = a-b
b = a+b
a = b-a
c = a
a = b
b = c
通过 a & (-a)
快速获取a
的最后为 1 位置的整数。(应用??question)
00 00 01 01 -> 5
&
11 11 10 11 -> -5
---
00 00 00 01 -> 1
00 00 11 10 -> 14
&
11 11 00 10 -> -14
---
00 00 00 10 -> 2
一个数的二进制表示可以看作是一个集合(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
而对应的位运算也就可以看作是对集合进行的操作。
元素与集合的操作:(???)
a | (1<<i) -> 把 i 插入到集合中
a & ~(1<<i) -> 把 i 从集合中删除
a & (1<<i) -> 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)
注意:整数在内存中是以补码的形式存在的,输出自然也是按照补码输出。
【例子】C#语言输出负数。
class Program
{
static void Main(string[] args)
{
string s1 = Convert.ToString(-3, 2);
Console.WriteLine(s1);
// 11111111111111111111111111111101
string s2 = Convert.ToString(-3, 16);
Console.WriteLine(s2);
// fffffffd
}
}
【例子】 Python 的bin()
输出。
print(bin(3)) # 0b11
print(bin(-3)) # -0b11
print(bin(-3 & 0xffffffff))
# 0b11111111111111111111111111111101
print(bin(0xfffffffd))
# 0b11111111111111111111111111111101
print(0xfffffffd) # 4294967293
我们从结果可以看出:
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。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。
在复习的基础上,再一次学习了数据类型和位运算,对位运算的学习更深入了一步。
异或很方便对两个数进行交换,很有用的一个运算。
Python中bin()的作用与我们所认为的不同,对于负数来说,想要得到它的二进制位用bin()的话还是需要操作一波的。
使用位运算进行整数集合,不是很理解如何将一个数插入到集合中,下面要找一些资料在仔细思考一下。