菜鸟学习日记（python）——运算符

我们进行运算时，需要两类数据，操作数和运算符，例如：a+b就是一个运算，它的操作数是a和b，运算符是‘+’

在python中运算符包括以下几大类：

• 算数运算符
• 比较（关系）运算符
• 赋值运算符
• 逻辑运算符
• 位运算符
• 成员运算符
• 身份运算符
• 运算符优先级

算数运算符

算数运算符包括：加（+）、减（-）、乘（*，如果操作的对象是字符串类型，那么返回的结果是将字符串重复对应次数）、除（/）、取整除（//，向小的方向取整数，它的运算结果的数据格式不一定是整数，如果是整数取整除，那么结果为整数，如果是浮点数取整除，那么结果为浮点数，如3.0，2.0）、取模（%）、幂（**）

以下是一些算数运算的实例：

a=8
b=2.5
c='test'
print(a+b)
print(a-b)
print(a*b)
print(c*3)
print(a/b)
print(a//b)
print(-9//2)
print(a%b)
print(a**3)

运算结果为：

比较（关系）运算符

python中的比较运算符包括：等于（==）、不等于（!=）、大于（>）、小于（<）、大于等于（>=）、小于等于（<=）

下面是比较运算的实例：

a=5
b=6
print(a==b)
print(a!=b)
print(a>b)
print(a=b)
print(a<=b)

结果为：

赋值运算符

赋值运算符包括：简单赋值运算符（=）、加法赋值运算符（+=）、减法赋值运算符（-=）、乘法赋值运算符（*=）、除法赋值运算符（/=）、取整除赋值运算符（//=）、取模赋值运算符（%=）、幂赋值运算符（**=）、海象运算符（:=，只有python3.8以后版本支持）

以下是赋值运算符的实例：

a=16     #一般赋值运算符
a+=a        #相当于a=a+a
print('a+=a运算结果为：',a)
a-=1         #相当于a=a-1
print('a-=1运算结果为：',a)
a*=2        #相当于a=a*2
print('a*=2运算结果为：',a)
a/=4        #相当于a=a*2
print('a/=2运算结果为：',a)
a//=2        #相当于a=a*2
print('a//=4运算结果为：',a)
a%=4        #相当于a=a%2
print('a%=2运算结果为：',a)
a**=2       #相当于a=a**2
print('a**=2运算结果为：',a)
'''
海象运算符可以在表达式内部为变量赋值，这里是先对字符串求长度，并将字符串长度赋值给n，再将n与10进行比较，比较结果作为if语句的判断条件
'''
if (n := len('testtesttesttest')) > 10:
    print(f"List is too long ({n} elements, expected <= 10)")
'''
如果没有海象运算符，以上代码可以改为以下代码，它的运行结果是一样的，但是代码没有那么简洁了
'''
n=len('testtesttesttest')
if n>10:
    print(f"List is too long ({n} elements, expected <= 10)")
'''
以下代码是用于判断输入的字符串是否为'exit',如果是，那么退出程序，如果不是，那么输出刚才输入的字符串
'''
while (inputstr:=input('清输入字符串：')) !='exit':
    print('输入的字符串：',inputstr)

位运算符

按位运算符是把数字看作二进制来进行计算的。位运算符包括：按位与运算（&，对应两个二进制位都为1时运算结果为1，否则为0）、按位或运算（|，对应两个二进制位有都为0时运算结果为0，否则为1）、按位异或运算（^，对应两个二进制位相异时运算结果为1，否则为0）、按位取反运算（~，将对应二进制数的每一位取反，将1变为0,0变为1）、左移运算符（<<，将对应数据的每一位都向左移动若干位，由<<右边的数字来指定移动的位数，高位丢弃，地位补0）、右移运算符（>>，将对应数据的每一位都向右移动若干位，由>>右边的数字来指定移动的位数，高位补0，地位丢弃）。

以下是按位运算实例：

a=60        #a用二进制表示为00111100
b=13        #b用二进制表示为00001101
print(a&b)      #运算结果为：00001100，用十进制表示为12
print(a|b)      #运算结果为：00111101，用十进制表示为61
print(a^b)      #运算结果为：00110001，用十进制表示为49
'''
运算结果为：11000011，用十进制表示为-61,
要注意的是，在计算机中不管是正数还是负数，都是用它的补码来表示，
但是正数的原码、反码、补码都是一样的，但是负数的原码、反码、补码不一样
负数在计算机中以其绝对值的补码形式表达
'''
print(~a)
print(a<<2)      #运算结果为：11110000，用十进制表示为240
print(a>>2)      #运算结果为：00001111，用十进制表示为15

结果为：

逻辑运算符

逻辑运算符包括：与运算（and，x and y，如果x的值为False,那么返回x的值，否则返回y的计算值）、或运算（or，x and y，如果x的值为True,那么返回x的值，否则返回y的计算值）、非运算（not，not x,如果x的值为False,那么返回True,如果x的值为True，那么返回False）

要注意的是：在python中，所有非0的数字它的布尔值都是True，所有非空的字符串它的布尔值都是True

逻辑运算简单实例如下：

a=10
b=0
c=12
print(b and a)      #为0，返回b的值
print(a and c)      #a不为0，返回c的值
print(a or b)       #a不为0，返回a的值
print(a or c)       #a不为0,返回a的值
print(b or c)       #b为0，返回c的值
print(not a)        #a不为0，返回False
print(not b)        #b为0，返回True
print(a and b or c)     #从左到右，a and b的结果为0,0 or c，返回c的值
print(a and (b or c))       #先计算括号内的表达式，b or c，结果为c的值，不为0,a的值不为0，返回c的值
print(a and (not b))        #先计算括号内的表达式，not b的值为True,a的值不为0，返回True

结果为：

成员运算符

成员运算符包括：in(如果在指定的序列中找到值返回 True，否则返回 False)，not in(如果在指定的序列中没有找到值返回 True，否则返回 False)

成员运算符简单实例如下：

str1='str1'
list1=[1,2.3,'str1']
tuple1=(1,2.3,'str1')
set1={1,2.3,'str1'}
dict1={'name':'小花','sex':'女','age':21}
a=1
b=2.3
c='str1'
d='t'
e='name'
if a in list1:
    print('a在列表里面')
if b in tuple1:
    print('b在元组里面')
if c in set1:
    print('c在集合里面')
if d in str1:
    print('d在字符串里面')
if e in dict1.keys():
    print('e在字典里面')
if a not in list1:
    print('a不在列表里面')
if b not in tuple1:
    print('b不在元组里面')
if c not in set1:
    print('c不在集合里面')
if d not in str1:
    print('d不在字符串里面')
if e not in dict1.keys():
    print('e不在字典里面')
if 5 not in tuple1:
    print('5不在元组里面')

结果为：

身份运算符

身份运算符包括：is（判断两个标识符是不是引用自一个对象），is not（判断两个标识符是不是引用自不同对象）。

在python中，对象包含三个基本要素，分别是：id（身份标识），type（数据类型），value（值）

==和is的区别在于，它们进行比较的内容不同，==用于比较value（值），而is用于比较id（身份标识），id就是内存地址，相当于c语言中的指针

身份运算符的实例如下：

a=b=[1,2,3]
c=[1,2,3]
if a==b:
    print('a和b的值相同')
if a==c:
    print('a与c的值相同')
if a is b:
    print('a与b的id相同')
if a is c:
    print('a与c的id相同')
if a is not c:
    print('a与c的id不同')
print('a的id为：',id(a))
print('c的id为：',id(c))

结果为：

运算符优先级

我们进行运算时，是按照运算符的优先级顺序进行的，优先级高的先执行，优先级低的后执行，同一优先级的按照从左往右的顺序执行。

常用运算符的优先级从高到低依次是：

• 小括号:()
• 幂:**
• 正、负、按位非：+、-、~
• 乘、除、整除、取余：*、/、//、%
• 加、减：+、-
• 移位：<<、>>
• 按位与：&
• 按位异或：^
• 按位或：|
• 比较运算（包括成员运算符和身份运算符）：in、not  in、is、is not、<、<=、>、>=、!=、==
• 逻辑非not
• 逻辑与：and
• 逻辑或：or
• 赋值运算符：=

一些简单的例子如下：

a = 20
b = 10
c = 15
d = 5
e = 0
e = (a + b) * c / d  # ( 30 * 15 ) / 5
print("(a + b) * c / d 运算结果为：", e)
e = ((a + b) * c) / d  # (30 * 15 ) / 5
print("((a + b) * c) / d 运算结果为：", e)
e = (a + b) * (c / d)  # (30) * (15/5)
print("(a + b) * (c / d) 运算结果为：", e)
e = a + (b * c) / d  # 20 + (150/5)
print("a + (b * c) / d 运算结果为：", e)

运行结果为：