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Python3 运算符


什么是运算符?

本章节主要说明Python的运算符。举个简单的例子 4 +5 = 9
例子中,45 被称为操作数,”+” 称为运算符。

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

接下来让我们一个个来学习Python的运算符。


Python算术运算符

以下假设变量a为10,变量b为21:

运算符 描述 实例
+ 加 – 两个对象相加 a + b 输出结果 31
减 – 得到负数或是一个数减去另一个数 a – b 输出结果 -11
* 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 210
/ 除 – x 除以 y b / a 输出结果 2.1
% 取模 – 返回除法的余数 b % a 输出结果 1
** 幂 – 返回x的y次幂 a**b 为10的21次方
// 取整除 – 向下取接近商的整数
>>> 9//2
4
>>> -9//2
-5

以下实例演示了Python所有算术运算符的操作:

实例(Python 3.0+)

#!/usr/bin/python3a = 21b = 10c = 0c = a + bprint(1 – c 的值为:, c)c = abprint(2 – c 的值为:, c)c = a * bprint(3 – c 的值为:, c)c = a / bprint(4 – c 的值为:, c)c = a % bprint(5 – c 的值为:, c)# 修改变量 a 、b 、ca = 2b = 3c = a**bprint(6 – c 的值为:, c)a = 10b = 5c = a//bprint(7 – c 的值为:, c)

以上实例输出结果:

1 - c 的值为: 31
2 - c 的值为: 11
3 - c 的值为: 210
4 - c 的值为: 2.1
5 - c 的值为: 1
6 - c 的值为: 8
7 - c 的值为: 2

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。
> 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。注意,这些变量名的大写。 (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。

以下实例演示了Python所有比较运算符的操作:

实例(Python 3.0+)

#!/usr/bin/python3a = 21b = 10c = 0if(a == b):
print(1 – a 等于 b)else:
print(1 – a 不等于 b)if(a != b):
print(2 – a 不等于 b)else:
print(2 – a 等于 b)if(a < b):
print(3 – a 小于 b)else:
print(3 – a 大于等于 b)if(a > b):
print(4 – a 大于 b)else:
print(4 – a 小于等于 b)# 修改变量 a 和 b 的值a = 5;
b = 20;
if(a <= b):
print(5 – a 小于等于 b)else:
print(5 – a 大于 b)if(b >= a):
print(6 – b 大于等于 a)else:
print(6 – b 小于 a)

以上实例输出结果:

1 - a 不等于 b
2 - a 不等于 b
3 - a 大于等于 b
4 - a 大于 b
5 - a 小于等于 b
6 - b 大于等于 a

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
:= 海象运算符,可在表达式内部为变量赋值。Python3.8 版本新增运算符

在这个示例中,赋值表达式可以避免调用 len() 两次:

if (n := len(a)) > 10:
print(f"List is too long ({n} elements, expected <= 10)")

以下实例演示了Python所有赋值运算符的操作:

实例(Python 3.0+)

#!/usr/bin/python3a = 21b = 10c = 0c = a + bprint(1 – c 的值为:, c)c += aprint(2 – c 的值为:, c)c *= aprint(3 – c 的值为:, c)c /= aprint(4 – c 的值为:, c)c = 2c %= aprint(5 – c 的值为:, c)c **= aprint(6 – c 的值为:, c)c //= aprint(7 – c 的值为:, c)

以上实例输出结果:

1 - c 的值为: 31
2 - c 的值为: 52
3 - c 的值为: 1092
4 - c 的值为: 52.0
5 - c 的值为: 2
6 - c 的值为: 2097152
7 - c 的值为: 99864

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”<<“右边的数指定移动的位数,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,”>>”右边的数指定移动的位数 a >> 2 输出结果 15 ,二进制解释: 0000 1111

以下实例演示了Python所有位运算符的操作:

实例(Python 3.0+)

#!/usr/bin/python3a = 60# 60 = 0011 1100 b = 13# 13 = 0000 1101 c = 0c = a & b; # 12 = 0000 1100print(1 – c 的值为:, c)c = a | b; # 61 = 0011 1101 print(2 – c 的值为:, c)c = a ^ b; # 49 = 0011 0001print(3 – c 的值为:, c)c = ~a; # -61 = 1100 0011print(4 – c 的值为:, c)c = a << 2; # 240 = 1111 0000print(5 – c 的值为:, c)c = a >> 2; # 15 = 0000 1111print(6 – c 的值为:, c)

以上实例输出结果:

1 - c 的值为: 12
2 - c 的值为: 61
3 - c 的值为: 49
4 - c 的值为: -61
5 - c 的值为: 240
6 - c 的值为: 15

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 True,它返回 x 的值,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

以上实例输出结果:

实例(Python 3.0+)

#!/usr/bin/python3a = 10b = 20if(aandb):
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(aorb):
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 = 0if(aandb):
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(aorb):
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)ifnot(aandb):
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)

以上实例输出结果:

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

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。

以下实例演示了Python所有成员运算符的操作:

实例(Python 3.0+)

#!/usr/bin/python3a = 10b = 20list = [1, 2, 3, 4, 5];
if(ainlist):
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(bnotinlist):
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 = 2if(ainlist):
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)

以上实例输出结果:

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

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(a) != id(b)。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。

以下实例演示了Python所有身份运算符的操作:

实例(Python 3.0+)

#!/usr/bin/python3a = 20b = 20if(aisb):
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(id(a) == id(b)):
print(2 – a 和 b 有相同的标识)else:
print(2 – a 和 b 没有相同的标识)# 修改变量 b 的值b = 30if(aisb):
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(aisnotb):
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 - 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, == 用于判断引用变量的值是否相等。

>>>a = [1, 2, 3]
>>>
b = a
>>>
bisaTrue
>>>
b == aTrue
>>>
b = a[:]
>>>
bisaFalse
>>>
b == aTrue

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,求余数和取整除
+ – 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

以下实例演示了Python所有运算符优先级的操作:

实例(Python 3.0+)

#!/usr/bin/python3a = 20b = 10c = 15d = 5e = 0e = (a + b) * c / d#( 30 * 15 ) / 5print((a + b) * c / d 运算结果为:, e)e = ((a + b) * c) / d# (30 * 15 ) / 5print(((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

and 拥有更高优先级:

实例

x = Truey = Falsez = Falseifxoryandz:
print(yes)else:
print(no)

以上实例输出结果:

yes

注意:Pyhton3 已不支持 <> 运算符,可以使用 != 代替,如果你一定要使用这种比较运算符,可以使用以下的方式:

>>> from __future__ import barry_as_FLUFL
>>> 1 <> 2
True

x = True
y = False
z = False
if x or y and z:
print("yes")
else:
print("no")
x = True
y = False
z = False
if not x or y:
print(1)
elif not x or not y and z:
print(2)
elif not x or y or not y and x:
print(3)
else:
print(4)

课后练习

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