图解python | 运算符

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1.Python 运算符

运算符用于对变量和值执行操作。举个简单的例子 5 +6 = 11 。 例子中,56 被称为操作数,"+" 称为运算符。

Python运算符知识地图@ShowMeAI

Python语言支持以下类型的运算符:

  • 算术运算符
  • 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

2.Python算术运算符

以下假设变量: a=10,b=20

运算符描述实例
+加 - 两个对象相加a + b 输出结果 30
-减 - 得到负数或是一个数减去另一个数a - b 输出结果 -10
*乘 - 两个数相乘或是返回一个被重复若干次的字符串a * b 输出结果 200
/除 - x除以yb / a 输出结果 2
%取模 - 返回除法的余数b % a 输出结果 0
**幂 - 返回x的y次幂a**b 为10的20次方, 输出结果 100000000000000000000
//取整除 - 返回商的整数部分(向下取整>>> 9//2 4 >>> -9//2 -5

以下代码演示了Python所有算术运算符的操作(代码可以在在线python3环境中运行):

a = 30
b = 10
c = 0
 
c = a + b
print("第1次运算后,c的值为:", c)
 
c = a - b
print("第2次运算后,c的值为:", c)
 
c = a * b
print("第3次运算后,c的值为:", c)
 
c = a / b
print("第4次运算后,c的值为:", c)
 
c = a % b
print("第5次运算后,c的值为:", c)
 
# 修改变量 a 、b 、c
a = 2
b = 3
c = a**b 
print("第6次运算后,c的值为:", c)
 
a = 10
b = 5
c = a//b 
print("第7次运算后,c的值为:", c)

以上代码输出结果:

1次运算后,c的值为: 402次运算后,c的值为: 203次运算后,c的值为: 3004次运算后,c的值为: 3.05次运算后,c的值为: 06次运算后,c的值为: 87次运算后,c的值为: 2

3.Python比较运算符

以下假设变量a为10,变量b为20:

运算符描述实例
==等于 - 比较对象是否相等(a == b) 返回 False。
!=不等于 - 比较两个对象是否不相等(a != b) 返回 true.
<>不等于 - 比较两个对象是否不相等。python3 已废弃。(a <> b) 返回 true。这个运算符类似 != 。
大于 - 返回x是否大于y(a > b) 返回 False。
<小于 - 返回x是否小于y。所有比较运算符返回1表示真,返回0表示假。这分别与特殊的变量True和False等价。(a < b) 返回 true。
>=大于等于 - 返回x是否大于等于y。(a >= b) 返回 False。
<=小于等于 - 返回x是否小于等于y。(a <= b) 返回 true。

以下代码演示了Python所有比较运算符的操作(代码可以在在线python3环境中运行):

a = 30
b = 10
c = 0
 
if  a == b :
   print("a 等于 b")
else:
   print("a 不等于 b")
 
if  a != b :
   print("a 不等于 b")
else:
   print("a 等于 b")
 
if  a < b :
   print("a 小于 b" )
else:
   print("a 大于等于 b")
 
if  a > b :
   print("a 大于 b")
else:
   print("a 小于等于 b")
 
# 修改变量 a 和 b 的值
a = 5
b = 20
if  a <= b :
   print("a 小于等于 b")
else:
   print("a 大于  b")
 
if  b >= a :
   print("b 大于等于 a")
else:
   print("b 小于 a")

以上实例输出结果:

a 不等于 b
a 不等于 b
a 大于等于 b
a 大于 b
a 小于等于 b
b 大于等于 a

4.Python赋值运算符

以下假设变量a为10,变量b为20:

运算符描述实例
=简单的赋值运算符c = a + b 将 a + b 的运算结果赋值为 c
+=加法赋值运算符c += a 等效于 c = c + a
-=减法赋值运算符c -= a 等效于 c = c - a
*=乘法赋值运算符c *= a 等效于 c = c * a
/=除法赋值运算符c /= a 等效于 c = c / a
%=取模赋值运算符c %= a 等效于 c = c % a
**=幂赋值运算符c **= a 等效于 c = c ** a
//=取整除赋值运算符c //= a 等效于 c = c // a

以下代码演示了Python所有赋值运算符的操作(代码可以在在线python3环境中运行):

a = 30
b = 10
c = 0
 
c = a + b
print("第1次运算后,c的值为:", c)
 
c += a
print("第2次运算后,c的值为:", c )
 
c *= a
print("第3次运算后,c的值为:", c )
 
c /= a 
print("第4次运算后,c的值为:", c )
 
c = 2
c %= a
print("第5次运算后,c的值为:", c)
 
c **= a
print("第6次运算后,c的值为:", c)
 
c //= a
print("第7次运算后,c的值为:", c)

以上代码输出结果:

1次运算后,c的值为: 402次运算后,c的值为: 703次运算后,c的值为: 21004次运算后,c的值为: 70.05次运算后,c的值为: 26次运算后,c的值为: 10737418247次运算后,c的值为: 35791394

5.Python位运算符

按位运算符是把数字看作二进制来进行计算的。Python中的按位运算法则如下:

下表中变量 a 为 60,b 为 13,二进制格式如下:

a = 0011 1100

b = 0000 1101

-----------------

a&b = 0000 1100

a|b = 0011 1101

a^b = 0011 0001

~a  = 1100 0011
运算符描述实例
&按位与运算符:参与运算的两个值,如果两个相应位都为1,则该位的结果为1,否则为0(a & b) 输出结果 12 ,二进制解释: 0000 1100
|按位或运算符:只要对应的二个二进位有一个为1时,结果位就为1。(a | b) 输出结果 61 ,二进制解释: 0011 1101
按位异或运算符:当两对应的二进位相异时,结果为1(a ^ b) 输出结果 49 ,二进制解释: 0011 0001
~按位取反运算符:对数据的每个二进制位取反,即把1变为0,把0变为1 。~x 类似于 -x-1(~a ) 输出结果 -61 ,二进制解释: 1100 0011,在一个有符号二进制数的补码形式。
<<左移动运算符:运算数的各二进位全部左移若干位,由 << 右边的数字指定了移动的位数,高位丢弃,低位补0。a << 2 输出结果 240 ,二进制解释: 1111 0000
>>右移动运算符:把">>"左边的运算数的各二进位全部右移若干位,>> 右边的数字指定了移动的位数a >> 2 输出结果 15 ,二进制解释: 0000 1111

以下代码演示了Python所有位运算符的操作(代码可以在在线python3环境中运行):

a = 60            # 60 = 0011 1100 
b = 13            # 13 = 0000 1101 
c = 0
 
c = a & b;        # 12 = 0000 1100
print("第1次运算后,c的值为:", c)
 
c = a | b;        # 61 = 0011 1101 
print("第2次运算后,c的值为:", c)
 
c = a ^ b;        # 49 = 0011 0001
print("第3次运算后,c的值为:", c)
 
c = ~a;           # -61 = 1100 0011
print("第4次运算后,c的值为:", c)
 
c = a << 2;       # 240 = 1111 0000
print("第5次运算后,c的值为:", c)
 
c = a >> 2;       # 15 = 0000 1111
print("第6次运算后,c的值为:", c)

以上代码输出结果:

1次运算后,c的值为: 122次运算后,c的值为: 613次运算后,c的值为: 494次运算后,c的值为: -615次运算后,c的值为: 2406次运算后,c的值为: 15

6.Python逻辑运算符

Python语言支持逻辑运算符,以下假设变量 a 为 10, b为 20:

运算符逻辑表达式描述实例
andx and y布尔"与" - 如果 x 为 False,x and y 返回 False,否则它返回 y 的计算值。(a and b) 返回 20。
orx or y布尔"或" - 如果 x 是非 0,它返回 x 的计算值,否则它返回 y 的计算值。(a or b) 返回 10。
notnot x布尔"非" - 如果 x 为 True,返回 False 。如果 x 为 False,它返回 True。not(a and b) 返回 False

以下代码演示了Python所有逻辑运算符的操作(代码可以在在线python3环境中运行):

a = 10
b = 20
 
if  a and b :
   print("1.变量 a 和 b 都为 true")
else:
   print("1.变量 a 和 b 有一个不为 true")
 
if  a or b :
   print("2.变量 a 和 b 都为 true,或其中一个变量为 true")
else:
   print("2.变量 a 和 b 都不为 true")
 
# 修改变量 a 的值
a = 0
if  a and b :
   print("3.变量 a 和 b 都为 true")
else:
   print("3.变量 a 和 b 有一个不为 true")
 
if  a or b :
   print("4.变量 a 和 b 都为 true,或其中一个变量为 true")
else:
   print("4.变量 a 和 b 都不为 true")
 
if not( a and b ):
   print("5.变量 a 和 b 都为 false,或其中一个变量为 false")
else:
   print("5.变量 a 和 b 都为 true")

以上代码输出结果:

1.变量 ab 都为 true
2.变量 ab 都为 true,或其中一个变量为 true
3.变量 ab 有一个不为 true
4.变量 ab 都为 true,或其中一个变量为 true
5.变量 ab 都为 false,或其中一个变量为 false

7.Python成员运算符

除了以上的一些运算符之外,Python还支持成员运算符,测试实例中包含了一系列的成员,包括字符串,列表或元组。

运算符描述实例
in如果在指定的序列中找到值返回 True,否则返回 False。x 在 y 序列中 , 如果 x 在 y 序列中返回 True。
not in如果在指定的序列中没有找到值返回 True,否则返回 False。x 不在 y 序列中 , 如果 x 不在 y 序列中返回 True。

以下代码演示了Python所有成员运算符的操作(代码可以在在线python3环境中运行):

a = 10
b = 20
list = [1, 2, 3, 4, 5 ];
 
if ( a in list ):
   print("1.变量 a 在给定的列表中 list 中")
else:
   print("1.变量 a 不在给定的列表中 list 中")
 
if ( b not in list ):
   print("2.变量 b 不在给定的列表中 list 中")
else:
   print("2.变量 b 在给定的列表中 list 中")
 
# 修改变量 a 的值
a = 2
if ( a in list ):
   print("3.变量 a 在给定的列表中 list 中")
else:
   print("3.变量 a 不在给定的列表中 list 中")

以上代码输出结果:

1.变量 a 不在给定的列表中 list 中
2.变量 b 不在给定的列表中 list 中
3.变量 a 在给定的列表中 list 中

8.Python身份运算符

身份运算符用于比较两个对象的存储单元

运算符描述实例
isis 是判断两个标识符是不是引用自一个对象x is y, 类似 id(x) == id(y) , 如果引用的是同一个对象则返回 True,否则返回 False
is notis not 是判断两个标识符是不是引用自不同对象x is not y , 类似 id(x) != id(y)。如果引用的不是同一个对象则返回结果 True,否则返回 False。

注: id()函数用于获取对象内存地址。

以下代码演示了Python所有身份运算符的操作(代码可以在在线python3环境中运行):

a = 20
b = 20
 
if ( a is b ):
   print("1.a 和 b 有相同的标识")
else:
   print("1.a 和 b 没有相同的标识")
 
if ( a is not b ):
   print("2.a 和 b 没有相同的标识")
else:
   print("2.a 和 b 有相同的标识")
 
# 修改变量 b 的值
b = 30
if ( a is b ):
   print("3.a 和 b 有相同的标识")
else:
   print("3.a 和 b 没有相同的标识")
 
if ( a is not b ):
   print("4.a 和 b 没有相同的标识")
else:
   print("4.a 和 b 有相同的标识")

以上实例输出结果:

1.ab 有相同的标识
2.ab 有相同的标识
3.ab 没有相同的标识
4.ab 没有相同的标识

is 与 == 区别: is 用于判断两个变量引用对象是否为同一个(同一块内存空间), == 用于判断引用变量的值是否相等。

>>> a = [1, 2, 3]
>>> b = a
>>> b is a 
True
>>> b == a
True
>>> b = a[:]
>>> b is a
False
>>> b == a
True

9.Python运算符优先级

以下表格列出了从最高到最低优先级的所有运算符:

运算符描述
**指数 (最高优先级)
~ + -按位翻转, 一元加号和减号 (最后两个的方法名为 +@ 和 -@)
* / % //乘,除,取模和取整除
+ -加法减法
>> <<右移,左移运算符
&位 'AND'
^ |位运算符
<= < > >=比较运算符
<> == !=等于运算符
= %= /= //= -= += *= **=赋值运算符
is is not身份运算符
in not in成员运算符
not and or逻辑运算符

Python运算符优先级

以下代码演示了Python所有运算符优先级的操作(代码可以在在线python3环境中运行):

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)

以上实例输出结果:

(a + b) * c / d 运算结果为: 90.0
((a + b) * c) / d 运算结果为: 90.0
(a + b) * (c / d) 运算结果为: 90.0
a + (b * c) / d 运算结果为: 50.0

资料与代码下载

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拓展参考资料

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