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变量
1.什么是变量
变量是在程序开辟空间存储数据用的
2.怎么声名变量
1）语法：
变量名 = 值
2）说明：
变量名 - 程序员自己命名：
（要求）是标识符，不能是关键字
（规范）遵守PEP8命名规范 - 变量名中所有字母都小写，如果由多个单词组成，单词之间用下划线隔开
见名知义 - 看见变量名大概知道变量中存储的是什么数据
= -- 赋值符号，将右边的值赋给左边的变量
值 - 任何有结果的表达式，可以是具体的数据，也可以是赋值后的变量，也可以是运算表达式
变量必须先声明/赋值在使用
1.同时声明多个变量，赋相同的值:变量名1 = 变量名2 = 变量名3 = ... = 值
a = b = c = 100
print(a, b, c)
2.同时声明多个变量，赋不同的值:变量名1，变量名2，...=值1，值2,...
注意：变量的个数要和值的个数保持一致
name, age, gender = '小明', 18, '女'
print(name, age, gender)
3.声明变量和给变量赋值的原理（重要）
先在内存中开辟空间存储数据（内存空间的大小由数据大小动态的分配），然后再将保存数据的内存空间的地址赋给变量
用一个变量给另一个变量赋值的时候，实质是将变量中的地址赋给新的变量
num3 = 100
print(id(num3)) # 获取变量中数据在内存中的地址
运算符
逻辑运算符：and(逻辑与运算)，or(逻辑或运算)， not(逻辑非运算)
所有的逻辑运算符的运算对象是布尔，结果也是布尔
1）and
a.运算规则:两个都为True结果才是True,只要有一个是False结果就是False
True and True -> True
True and False -> False
False and True -> False
False and False -> False
b.什么时候用：当希望多个条件同时满足的时候，就用and将多个条件连接，and相当于生活中的并且
2）or
a.运算规则：两个都为False结果才是False，只要有一个是True结果就是True
True and True -> True
True and False -> True
False and True -> True
False and False -> False
b.什么时候用：当希望多个条件中有一个条件满足时，就用or将多个条件连接，or相当于生活中的或者
3)not
a.运算规则：True变成False，False变成True
not True -> False
not False -> True
b.什么时候用：对某个条件进行否定
年龄不在12到18之间：not 12 <= age <= 18
4)短路操作
逻辑与运算的短路操作：当and前面的表达式的值是False的时候，程序不会再去执行and后面的表达式
逻辑或运算的短路操作：当or前面的表达式的值是True的时候，程序不会再去执行or后面的表达式
# 用一个变量保存学生绩点，一个变量保存学生操评分;写一个条件来判断学生能否拿奖学金
grade = 2
score = 98
# 1)奖学金条件：绩点不低于3.5，操评分至少90
print('是否能拿奖学金：', grade > 3.5 and score >= 90)
# 2)奖学金条件：绩点大于4.0，操评分不低于95
print('是否能拿奖学金：', grade > 4.0 or score >= 95)
num = 8
print('能被2或者5整除：', num % 2 == 0 or num % 5 == 0)
print('能被2和5整除：', num % 2 == 0 and num % 5 == 0)
print('是否是3或者7的倍数，且末尾不是3：', (num % 3 == 0 or num % 7 == 0) and (num % 10 != 3))
赋值运算符： =，+=，-+，=，/=，%=，//=，=
不管是什么样的赋值运算符，最终的操作都是给变量赋值；所有赋值运算符的左边必须是变量
1）=：将右边的值赋给左边的变量
2）复合的赋值运算符：先将赋值符号左边变量中的值取出来，然后进行指定的运算，最后将运算结果再重新赋值给左边的变量
注意：复合的赋值运算符的左边必须是已经赋值过的变量*
位运算
位运算操作的是数字的补码的每一位；位运算因为是直接操作计算机存储空间的每一位，所以执行效率要比一般运算更高
位运算：&（按位与运算），| (按位或运算），^ (按位异或），~（按位取反），<< (左移)，>> (右移)
1.按位与运算
- 数字1 & 数字2 -> 两个数字补码上相同位置上的数，如果都是1结果就是1，如果有一个是0结果就是0
1 & 1 -> 1
1 & 0 -> 0
0 & 1 -> 0
0 & 0 -> 0
110 & 001 -> 000
011 & 11100111 -> 00000011
print(10 & 20) # 0
"""
10原码: 00001010
20原码: 00010100
10 & 20 -> 00000000 -> 0
"""
print(2 & 3)
"""
2: 00000010
3: 00000011
00000010 -> 2
"""
print(-2 & -3)
"""
-2: (原)10000010 -> (反)11111101 -> (补)11111110
-3: (原)10000011 -> (反)11111100 -> (补)11111101
(补)11111100 -> 11111011(反) -> 10000100(原) -> -4
"""
2.按位或运算
数字1 | 数字2 -> 两个数字补码上相同位置上的值如果都是0结果才是0，只要有一个1结果就是1
1 | 1 -> 1
1 | 0 -> 1
0 | 1 -> 1
0 | 0 -> 0
110 | 001 -> 111
print(10 | 20)
"""
10原码: 00001010
20原码: 00010100
00011110 -> 16 + 8 + 4 + 2 -> 30
"""
print(2 | 3)
"""
2: 00000010
3: 00000011
00000011
"""
print(-2 | -3)
"""
-2: (原)10000010 -> (反)11111101 -> (补)11111110
-3: (原)10000011 -> (反)11111100 -> (补)11111101
11111111(补) -> 11111110(反) -> 10000001(原) -> -1
"""
3.按位取反
~数字 -> 将数字补码上每一位的值由0变成1，1变成0
~1 -> 0
~0 -> 1
~1101 -> 0010
print(~10)
"""
10原码: 00001010
11110101(补) -> 11110100(反) -> 10001011(原) -> -11
"""
print(~-3)
"""
-3: (原)10000011 -> (反)11111100 -> (补)11111101
00000010 -> 2
"""
print(~2)
4.按位异或
数字1 ^ 数字2 -> 两个数补码上相同位置上的值，如果相同结果是0，不同结果是1
1 ^ 1 -> 0
1 ^ 0 -> 1
0 ^ 1 -> 1
0 ^ 0 -> 0
110 ^ 101 -> 011
print(10 ^ 20)
"""
10原码: 00001010
20原码: 00010100
00011110 -> 16+8+4+2 -> 30
"""
print(-2 ^ -3)
"""
-2: (原)10000010 -> (反)11111101 -> (补)11111110
-3: (原)10000011 -> (反)11111100 -> (补)11111101
00000011 -> 3
"""
# 特点: 一个数异或同一个数两次，结果就是这个数本身
print(-2 ^ -3 ^ -3)
5. 左移和右移
数字 << N -> 让数字的补码整体左移N位，低位用0补充 -> 数字 * (2N)
数字 >> N -> 让数字的补码整体右移N位，正数高位补0，负数高位补1 -> 数字 // (2N)
print(10 << 1)
print(10 >> 1)
"""
10原码: 00001010
00010100 -> 20
00000101 -> 5
"""
print(-3 << 1)
print(-3 >> 1)
"""
-3: (原)10000011 -> (反)11111100 -> (补)11111101
11111010(补) -> 11111001(反) -> 10000110(原) -> -6
11111110(补) -> 11111101(反) -> 10000010 -> -2
"""
print(-3 << 6)
"""
-3: (原)10000011 -> (反)11111100 -> (补)11111101
1010000000 -> 100111111 -> 111000000 -> 2^7 + 2^6 = -192
"""
print(9 >> 1)
print(4 >> 1)
print(2 >> 1)
print(1 >> 1)
print(-5 >> 1, -5 // 2)
# 应用:
# 1.乘2的次方或者整除2的次方的操作 （<<, >>）
# 2. 数字 & 1 == 0 -> 偶数; 数字 & 1 == 1 -> 奇数
print(3 & 1, 113 & 1, 15 & 1, -11 & 1, -5 & 1)
print(2 & 1, 100 & 1, 12 & 1, -12 & 1, -6 & 1)