疯狂Python讲义之变量和简单类型--运算符笔记5

1. 赋值运算符

运算符是一种特殊的符号，用来表示数据的运算、赋值和比较等。Python 语言使用运算符将一个或多个操作数连接成可执行语句，用来实现特定功能。

Python 语言中的运算符可分为如下几种。

赋值运算符
算术运算符
位运算符
索引运算符
比较运算符
逻辑运算符

1. 赋值运算符

赋值运算符用于为变量或常量指定值， Python 使用“ ＝”作为赋值运算符。通常，使用赋值运算符将表达式的值赋给另一个变量。

# 为变量st赋值为Python
st = "Python"
# 为变量pi赋值为3.14
pi = 3.14
# 为变量visited赋值为True
visited  = True
print(st)
print(pi)
print(visited)

# 将变量st的值赋给st2
st2 = st
print(st2)

a = b = c = 20
print(a)
print(b)
print(c)

d1 = 12.34
# 将表达式的值赋给d2
d2 = d1 + 5
# 输出d2的值
print("d2的值为：%g" % d2 ) # 17.34

2. 算术运算符

python 支持所有的基本算术运算符，这些算术运算符用于执行基本的数学运算，如加、减、乘、除和求余等。

＋：加法运算符: “＋”还可以作为字符串的连接运算符。

一：减法运算符: 除可以作为减法运算利之外，还可以作为求负的运算符

＊：乘法运算符: 还可以作为字符串（序列）的连接运算符，表示将N 个字符串连接起来

/或// ：除法运算符。Python 的除法运算符有两个：“/”表示普通除法，使用它除出来的结果与平常数学计算的结果是相同的（即除不尽时，会产生小数部分）；而“//”表示整除，使用它除出来的结果只有整数部分，小数部分将会被舍弃。

Python不允许使用0作为除数，否则将会引发Zero DivisionError 错误。

%：求余运算符。Python 不要求求余运算符的两个操作数都是整数， Python 的求余运算符完全支持对浮点数求余。求余运算的结果不一定总是整数，它是使用第一个操作数来除以第二个操作数，得到一个整除的结果后剩下的值就是余数。

由于求余运算也需要进行除法运算，因此求余运算的第二个操作数不能是0 ，否则程序会报出Zero DivisionError 错误。

**：乘方运算符。Python 支持使用“ ＊* ‘’作为乘方运算符，这是一个使用非常方便的运算符。
由于开方其实是乘方的逆运算，因此实际上使用“**”也可进行开方运算。

C 与 Pyhon 语言

在数学公式中，两种语言的表示算法都是一样的，都是：

r = a - n*[a/n]

以上，r是余数，a是被除数，n是除数。

唯一不同点，就是商向0或负无穷方向取整的选择，c从c99开始规定向0取整，python则规定向负无穷取整，选择而已

C 语言：（a%n的符号与a相同）

Python语言：（a%n的符号与n相同）

print("5%3的值为：", 5 % 3) # 输出2
print("5.2%3.1的值为：", 5.2 % 3.1) # 输出2.1
print("-5.2%-3.1的值为：", -5.2 % -3.1) # 输出-2.1
print("5.2%-2.9的值为：", 5.2 % -2.9) # 输出-0.6
print("5.2%-1.5的值为：", 5.2 % -1.5) # 输出-0.8
print("-5.2%1.5的值为：", -5.2 % 1.5) # 输出0.8
#print("5对0.0求余的结果是:", 5 % 0.0) # 导致错误
print("5的2次方”, 5 ** 2） # 25
prit(" 27的开3次方", 27 ** (1 / 3))  # 3.0

3. 位运算符

使用位运算符可以直接操作数值的原始bit 位，尤其是在使用自定义的协议进行通信时，使用位运算符对原始数据进行编码和解码也非常有效。

Python 支持的位运算符有如下6 个。

＆：按位与。
｜：按位或。
^ ：按位异或。
~ ：按位取反。
<< ：左位移运算符。
>> ：右位移运算符。

计算机底层以补码的形式保存所有的整数。补码的计算规则是：正数的补码和原码完全相同，负数的补码是其反码加1；反码是对原码按位取反，只是最高位（符号位）保持不变。

Python 的右移运算符为：＞＞。对于“>>”运算符而言，把第一个操作数的二进制码右移指定位数后，左边空出来的位以原来的符号位来填充。即：如果第一个操作数原来是正数，则左边补0;如果第一个操作数是负数，则左边补0.

# 将输出1
print(5 & 9)
# 将输出13
print(5 | 9)

a = -5
# 将输出4
print( ~a)
# 将输出12
print(5 ^ 9)

# 输出20
print(5 << 2)
# 输出-20
print(-5 << 2)

b = -5
# 输出-2
print(b >> 2)

4. 索引运算符

索引运算符就是方括号，在方括号中既可使用单个索引值，也可使用索引范围。实际上，在使用索引范围时，还可指定步长。

5. 比较运算符与bool类型

Python 提供了bool 类型来表示真（对）或假（错）。真（对） , Python 使用True 来代表：假（错），Python 使用False 来代表。

Python 支持的比较运算符如下：

>：大于，如果运算符前面的值大于后面的值，则返回True ；否则返回Fal se 。
>=：大于或等于，如果运算柯：前面的值大于或等于后面的值，则返回True ：否则返回False 。
<：小于，如果运算符前面的值小于后面的值，则返回True ；否则返回False 。
<=：小于或等于，如果运算符前面的值小于或等于后面的值，则返回True ；否则返回False 。
==：等于，如果运算符前面的值等于后面的值，则返回True ；否则返回Fa lse 。
!=：不等于，如果运算符前面的值不等于后面的值，则返回True ；否则返回False 。
is：判断两个变量所引用的对象是否相同，如果相同则返回True 。
is not ：判断两个变量所引用的对象是否不相同，如果不相同则返回True 。

Python 的两个booI 值分别是True 和False ，但实际上True 也可被当成整数1 使用， Fal se 也可被当成整数0 使用。也就是说， True 、False 两个值完全可以参与各种算术运算。

关于 == 与 is 看上去很相似，但实质上有区别， == 只比较两个变量的值，但is 要求两个变量引用同一个对象。

# 输出True
print("5是否大于 4：", 5 > 4)
# 输出False
print("3的4次方是否大于等于90.0：", 3 ** 4 >= 90)
# 输出True
print("20是否大于等于20.0：", 20 >= 20.0)
# 输出True
print("5和5.0是否相等：", 5 == 5.0)
# 输出False
print("True和False是否相等：", True == False)


# 输出True
print("1和True是否相等：", 1 == True)
# 输出True
print("0和False是否相等：", 0 == False)
print(True + False) # 输出1
print(False - True)  # 输出-1

实际上， Python 提供了一个全局的 id（）函数来判断变量所引用的对象的内存地址。

import time
# 获取当前时间
a = time.gmtime()
b = time.gmtime()
print(a == b) # a和b两个时间相等，输出Ture
print(a is b) # a和b不是同一个对象，输出 False
print(id(a))
print(id(b))

6. 逻辑运算符

逻辑运算符用于操作bool 类型的变量、常量或表达式，逻辑运算的返回值也是bool值。

Python 的逻辑运算符有如下三个。

and ：与，前后两个操作数必须都是True 才返回True ；否则返回False ,
or：或，只要两个操作数中有一个是True ，就可以运回True ；否则返回False,
not ：非，只需要一个操作数，如果操作数为True ，则返回False ；如果操作数为False ，则运回True 。

# 直接对False求非运算，将返回True
print(not False)
# 5>3返回True，20.0大于10，因此结果返回True
print(5 > 3 and 20.0 > 10)
# 4>=5返回False，"c">"a"返回True。求或后返回True
print(4 >= 5 or "c" > "a")

对于组合逻辑来说，使用圆括号保证运算顺序非常重要

7. 三目运算符

Python 可通过if 语句来实现三目运算符的功能，因此可以近似地把这种if 语句当成三目运算符。

作为三目运算符的if吾句的语法格式如下：

True statements if expressio else False statements

三目运算符的规则是：先对逻辑表达式expression 求值，如果逻辑表达式返回True ，则执行并返回True statements 的值；如果逻辑表达式返回False ，则执行并返回False statements 的值。

a = 5
b = 3
st = "a大于b" if a > b else  "a不大于b" 
# 输出"a大于b"
print(st)

# 输出"a大于b"
print("a大于b") if a > b else print("a不大于b")

# 第一个返回值部分使用两条语句，逗号隔开
st = print("crazyit"), 'a大于b' if a > b else  "a不大于b" 
print(st)

# 第一个返回值部分使用两条语句，分号隔开
st = print("crazyit"); x = 20 if a > b else  "a不大于b" 
print(st)
print(x)

c = 5
d = 5
# 下面将输出c等于d
print("c大于d") if c > d else (print("c小于d") if c < d else print("c等于d"))

Python 允许在三目运算符的True statements 或False_statements 中放置多条语句。Python 主要支持两种放置方式。

多条语句以英文逗号隔开：每条语句都会执行，程序返回多条语句的返回值组成的元组。
多条语句以英文分号隔开：每条语句句都会执行，程序只返回第一条语句的返回值。

需要指出的是，三目运算符支持嵌套，通过嵌套三目运算符，可以执行更复杂的判断。

8. in 运算符

Python 提供了in 运算符，用于判断某个成员是否位于序列中，比如前面介绍的str 就是一个序列，因此程序可使用in 运算符判断字符串是否包含特定子串。

除in 运算符之外， Python 也提供了in 的反义词： not in 。

s = 'crazyit.org'
print('it' in s) # True
print('it' not in s) # False
print('fkit' in s) # False
print('fkit' not in s) # True

9. 运算符的结合性和优先级

所有的数学运算都是从左向右进行的， Python 语言中的大部分运算符也是从左向右结合的，只有单目运算符、赋值运算符和三目运算符例外，它们是从右向左结合的，也就是说，它们是从右向左运算的。

运算符有不同的优先级，所谓优先级就是在表达式运算中的运算顺序。

不要过多地依赖运算符的优先级来控制表达式的执行顺序，这样可读性太差，应尽量使用“（）”来控制表达式的执行顺序。