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2. 数学运算符: +, -, *, /, %, //, **
3. 比较运算: >, <, >=, <=, ==, !=
4. 什么是变量
变量是在程序开辟空间存储数据用的
4.1 怎么声明变量?
a. 语法: 变量名 = 值
b. 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-变量名中所有的字母都小写，如果由多个单词组成单词之间用下划线隔开。
注意：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, 也可以是赋值过的变量, 也可以是运算表达式。
4.2 声明变量
num = 100 # 将数字100存储到num中，使用num的时候就会使用num中存储的数据
num23 = 100
# 12abc = 100 # SyntaxError: invalid syntax
# for = 100 # SyntaxError: invalid syntax
# Student = 100
name = '小明'
num2 = num
result = 100 + 200 * 2
print(result, num2)
print(num + 100)
# 修改变量num中的值
num = 200
print(num)
# 同一个变量可以存储不同类型的值
num = 'abc'
print(num)
# 变量必须先声明/赋值再使用
# print(num3) # NameError: name 'num3' is not defined
4.3 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)
4.4 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)
5. 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的大小动态的分配), 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(type(num3))
print(id(num3)) # 获取变量中数据在内存中的地址
num3 = 'abc'
print(id(num3))
num4 = num3
print(id(num4))
list1 = [1, 2, 3, 4, 5, 6]
list2 = list1
list1.append(10)
print(list1)
print(list2)
6. 运算符: 数学运算符、比较运算符、逻辑运算符、位运算、赋值运算符
6.1 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
6.1.1 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
6.1.2 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 or True -> True
True or False -> True
False or True -> True
False or False -> False
b.什么时候用: 当希望多个条件只要有一个满足的时候，就用or将多个条件连接。or相当于生活中的或者
6.1.3 not
a.运算规则: True变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
age > 18
not age > 18
年龄不在12~18岁: not 12 <= age <= 18
6.1.4 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，程序不会再执行or后面的表达式
print(True and True)
print(True and False)
print(False and True)
print(False and False)
# 用一个变量保存学生的绩点，一个变量保存学生的操评分；写一个条件来判断学生是否能拿奖学金
grade = 2
score = 98
# 1）奖学金条件: 绩点不低于3.5， 操评至少90分
# 条件1：grade >= 3.5 条件2: score >= 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 或者 操评不低于95
print('是否能拿奖学金:', grade > 4.0 or score >= 95)
# 练习1:
num = 7
# 1) 判断一个数是否能够被2或者5整除
print(num % 2 == 0 or num % 5 == 0)
# 2) 判断一个数是否能同时被2和5整除
print(num % 2 == 0 and num % 5 == 0)
print(num % 10 == 0)
# 3) 判断一个数是否是3或者7的倍数，并且这个数的末尾不是3
print((num % 3 == 0 or num % 7 == 0) and (num % 10 != 3))
# 5)短路现象
def func1():
print('函数体')
False and func1()
print('==========')
True or func1()
6.2 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; 所以赋值运算符的左边必须是变量
6.2.1 ‘ = ’ : 将右边的值赋给左边的变量
6.2.2 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
num = 20
num2 = 10
num2 += 100 # num2 = num2 + 100
print(num2)
num2 -= 20
print(num2)
num2 *= 2
print(num2)
num2 /= 3
print(num2)
num2 //= 10
print(num2)
num2 **= 2
print(num2)
注意： 运算符的优先级：数学 > 比较 > 逻辑 > 赋值
** > *, /, //, % > +, -
如果有(),先算()里面的
7. 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)
7.1 位运算操作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的运算要高
7.2 按位与
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
7.3 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
7.4 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)
7.5 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)
7.6 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 * (2* * N)
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 // (2* *N)
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)
8. 应用:
8.1 乘2的次方或者整除2的次方的操作 （<<, >>）
8.2. 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)