图解python | 运算符

2022-02-22 16:51:42 浏览数 (1)
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作者：韩信子@ShowMeAI

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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，5 和 6 被称为操作数，" " 称为运算符。

Python运算符知识地图@ShowMeAIPython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y

b / 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）：

代码语言：python代码运行次数：0复制
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：

代码语言：txt复制
第1次运算后，c的值为： 40
第2次运算后，c的值为： 20
第3次运算后，c的值为： 300
第4次运算后，c的值为： 3.0
第5次运算后，c的值为： 0
第6次运算后，c的值为： 8
第7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）：

代码语言：python代码运行次数：0复制
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：

代码语言：txt复制
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）：

代码语言：python代码运行次数：0复制
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：

代码语言：txt复制
第1次运算后，c的值为： 40
第2次运算后，c的值为： 70
第3次运算后，c的值为： 2100
第4次运算后，c的值为： 70.0
第5次运算后，c的值为： 2
第6次运算后，c的值为： 1073741824
第7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：

代码语言：txt复制
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）：

代码语言：python代码运行次数：0复制
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：

代码语言：txt复制
第1次运算后，c的值为： 12
第2次运算后，c的值为： 61
第3次运算后，c的值为： 49
第4次运算后，c的值为： -61
第5次运算后，c的值为： 240
第6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

and

x 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。

or

x 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。

not

not 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）：

代码语言：python代码运行次数：0复制
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：

代码语言：txt复制
1.变量 a 和 b 都为 true
2.变量 a 和 b 都为 true，或其中一个变量为 true
3.变量 a 和 b 有一个不为 true
4.变量 a 和 b 都为 true，或其中一个变量为 true
5.变量 a 和 b 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）：

代码语言：python代码运行次数：0复制
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：

代码语言：txt复制
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

is

is 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 not

is 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）：

代码语言：python代码运行次数：0复制
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：

代码语言：txt复制
1.a 和 b 有相同的标识
2.a 和 b 有相同的标识
3.a 和 b 没有相同的标识
4.a 和 b 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。

代码语言：python代码运行次数：0复制
>>> 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）：

代码语言：python代码运行次数：0复制
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：

代码语言：txt复制
(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

本教程系列的代码可以在ShowMeAI对应的github中下载，可本地python环境运行，能科学上网的宝宝也可以直接借助google colab一键运行与交互操作学习哦！

本教程系列涉及的Python速查表可以在以下地址下载获取：

  • Python速查表

拓展参考资料

  • Python教程—Python3文档
  • Python教程-廖雪峰的官方网站

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