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,4 和 5 被称为操作数,+ 称为运算符。
Python 语言支持以下类型的运算符:
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=10,变量 b=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 - 往小的方向取整数 |
>>> 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+)
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+)
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,这个运算符的主要目的是在表达式中同时进行赋值和返回赋值的值。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+)
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
在 Python 3.8 及更高版本中,引入了一种新的语法特性,称为"海象运算符"(Walrus Operator),它使用 := 符号。这个运算符的主要目的是在表达式中同时进行赋值和返回赋值的值。
使用海象运算符可以在一些情况下简化代码,尤其是在需要在表达式中使用赋值结果的情况下。这对于简化循环条件或表达式中的重复计算很有用。
下面是一个简单的实例,演示了海象运算符的使用:
实例
n = 10
if n > 5:
print(n)
# 使用海象运算符
if (n := 10) > 5:
print(n)
if (n := 10) > 5:
:这是使用海象运算符(:=
)的写法。海象运算符在表达式中进行赋值操作。(n := 10)
:将变量n
赋值为 10,同时返回这个赋值结果。> 5
:检查赋值后的n
是否大于 5。如果条件为真,则执行接下来的代码块。
print(n)
:如果条件为真,打印变量n
的值(即 10)。
海象运算符的优点:
- 海象运算符(
:=
)允许在表达式内部进行赋值,这可以减少代码的重复,提高代码的可读性和简洁性。 - 在上述例子中,传统写法需要单独一行来赋值
n
,然后在if
语句中进行条件检查。而使用海象运算符的写法可以在if
语句中直接进行赋值和条件检查。
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+)
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 x 的值,否则返回 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+)
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+)
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(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。
以下实例演示了Python所有身份运算符的操作:
实例(Python 3.0+)
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 >>> b is a True >>> b == a True >>> b = a[:] >>> b is a False >>> b == a True
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, 相同单元格内的运算符具有相同优先级。 运算符均指二元运算,除非特别指出。 相同单元格内的运算符从左至右分组(除了幂运算是从右至左分组):
运算符 |
描述 |
---|---|
|
圆括号的表达式 |
|
读取,切片,调用,属性引用 |
await x |
await 表达式 |
|
乘方(指数) |
|
正,负,按位非 NOT |
|
乘,矩阵乘,除,整除,取余 |
|
加和减 |
|
移位 |
|
按位与 AND |
|
按位异或 XOR |
|
按位或 OR |
|
比较运算,包括成员检测和标识号检测 |
|
逻辑非 NOT |
|
逻辑与 AND |
|
逻辑或 OR |
|
条件表达式 |
|
lambda 表达式 |
|
赋值表达式 |
以下实例演示了Python所有运算符优先级的操作:
实例(Python 3.0+)
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
以上实例先计算 y and z 并返回 False ,然后 x or False 返回 True,输出结果:
yes
注意:Python3 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
见剑渐健
502***31@qq.con
开始不理解这段:
百度之后得到结论:
python 中的 and 从左到右计算表达式,若所有值均为真,则返回最后一个值,若存在假,返回第一个假值;
or 也是从左到有计算表达式,返回第一个为真的值;
其中数字 0 是假,其他都是真;
字符 "" 是假,其他都是真;
见剑渐健
502***31@qq.con
Stone_Fly
fei***_abc@163.com
一开始输入了
这么个赋值语句被提示了错误,于是去搜了下相关的博客得知 python 中数字有以下的表示方式:
2 进制是以 0b 开头的: 例如: 0b11 则表示十进制的 3
8 进制是以 0o 开头的: 例如: 0o11 则表示十进制的 9
16 进制是以 0x 开头的: 例如: 0x11 则表示十进制的 17
但是在测试的时候又遇到了个问题,那就是输出来的被自动转化成了十进制:
于是又去找了怎么输出二进制,得到了以下内容:
分别使用 bin,oct,hex 可输出数字的二进制,八进制,十六进制形式,例如:
疑问解决!
Stone_Fly
fei***_abc@163.com
HnaLin
925***487@qq.com
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刚开始学 python,当想要自增运算的时候很自然的 a++,结果发现编译器是不认识 ++ 的,于是去网上搜了一下,结果发现一篇老外的问答很精彩,涉及到了 python 这个语言的设计原理。
问题无外乎就是 python 没有自增运算符,自增操作是如何实现的。
回答中有人介绍了关于自增操作,python 不使用 ++ 的哲学逻辑:编译解析上的简洁与语言本身的简洁,就不具体翻译了。
后面还有老外回答并附带了一个例子非常的精彩,指出了 python 与 c 语言概念上的一些差异,语言描述的可能未必准确,直接上例子:
可以看出, python 中,变量是以内容为基准而不是像 c 中以变量名为基准,所以只要你的数字内容是5,不管你起什么名字,这个变量的 ID 是相同的,同时也就说明了 python 中一个变量可以以多个名称访问。
这样的设计逻辑决定了 python 中数字类型的值是不可变的,因为如果如上例,a 和 b 都是 5,当你改变了 a 时,b 也会跟着变,这当然不是我们希望的。
因此,正确的自增操作应该 a = a + 1 或者 a += 1,当此 a 自增后,通过 id() 观察可知,id 值变化了,即 a 已经是新值的名称。
HnaLin
925***487@qq.com
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ohpenger
807***094@qq.com
纠正一下楼上的一些观点
楼上的同学所说的在脚本式编程环境中没有问题。但是在交互式环境中,编译器会有一个小整数池的概念,会把(-5,256)间的数预先创建好,而当a和b超过这个范围的时候,两个变量就会指向不同的对象了,因此地址也会不一样,比如下例:
ohpenger
807***094@qq.com
beihangld
bei***gld@163.com
位运算,是自己平时最不熟悉的一块,相信很多人也是这样,但巧妙的运用位运算可以来解决很多题目,例如,剑指offer上面的一道:
输入一个整数,输出该数二进制表示中1的个数。其中负数用补码表示。
通过按位与,巧妙的计算出二进制中"1"的个数。
beihangld
bei***gld@163.com
cash
upc***h@126.com
is 和 ==
is 判断两个变量是否是引用同一个内存地址。
== 判断两个变量是否相等。
如果不用 a = b 赋值,int 型时,在数值为 -5~256(64位系统)时,两个变量引用的是同一个内存地址,其他的数值就不是同一个内存地址了。
也就是,a b 在 -5~256(64位系统)时:
其他类型如列表、元祖、字典让 a、b 分别赋值一样的时:
cash
upc***h@126.com
风的尽头
132***4331@qq.com
== 和 is 的区别
is 判断两个对象是否为同一对象, 是通过 id 来判断的; 当两个基本类型数据(或元组)内容相同时, id 会相同, 但并不代表 a 会随 b 的改变而改变。
== 判断两个对象的内容是否相同, 是通过调用 __eq__() 来判断的。
1、当列表,元组,字典中的值都引用 a,b 时,总是返回 True,不受 a,b 值大小的影响
输出结果为:
2、当不引用a,b,直接用具体值来测试时,列表,字典,不受值大小影响,返回True,元组则受 256 值范围的影响,超出范围则地址改变,返回 False。
输出结果为:
3、当直接用列表、元组、字典本身来测试时,刚好相反,元组返回 True,列表,字典返回 False。
输出结果为:
风的尽头
132***4331@qq.com
barryxiao
bar***xiao@91kaixi.com
关于 is 和 == 的标识问题
(1)只要是变量的值相同,标识都相同,没有-5~256的限制,看下面的例子:
输出结果为:
(2)同样的如果是负数,仍然没有上述限制:
输出结果为:
(3)列表也是一样的,只要是列表项数值一样,那么标识也是一样的。例子如下:
输出结果为:
(4)元组的标识是跟着变量名的,变量名不一样,标识也不一样,上例子:
输出结果为:
(5)字典和列表是一样的,只要是列表项数值一样,那么标识也是一样的。例子如下:
输出结果为:
barryxiao
bar***xiao@91kaixi.com
Victor.L
zux***ot@qq.com
纠正上面 beihangld 评论关于“整数中 1 的数量”问题:由源码分析可知,Python3 整数对象存储为无符号数加上符号位标志,所以不存在“负数”补码形式,因此,计算 “1” 的数量需要按去符号后的无符号数:
另外,Python3 无长整,整数长度原则上不限,所以不能以假定的 32 位处理。
Victor.L
zux***ot@qq.com
夜风
284***030@qq.com
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深刻理解 and、or 逻辑运算符:
优先级:not>and>or
夜风
284***030@qq.com
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代码菇凉
115***5475@qq.com
看了 "is" 和 "==" 的区别,我有了进一步的了解。
is 是比较对象是否相同(is 表示对象标识符即 object identity),即用 id() 函数查看的地址是否相同,如果相同则返回 True,如果不同则返回 False。is 不能被重载。
== 是比较两个对象的值是否相等,此操作符内部调用的是 __eq__() 方法。所以 a==b 等效于a.__eq__(b),所以 = 可以被重载。
代码菇凉
115***5475@qq.com
niceqingfeng
211***6167@qq.com
参考地址
and or not
优先级:
1.or
在 Python 中,逻辑运算符 or,x or y, 如果 x 为 True 则返回 x,如果 x 为 False 返回 y 值。因为如果 x 为 True 那么 or 运算就不需要在运算了,因为一个为真则为真,所以返回 x 的值。如果 x 的值为假,那么 or 运算的结果取决于 y,所以返回 y 的值。
2.and
在 Python 中,逻辑运算符 and,x and y,如果 x 为 True 则返回 y 值。如果 x 为 False 则返回 x 值。如果 x 的值为 True,and 的运算不会结束,会继续看 y 的值,所以此时真与假取决于 y 的值,所以 x 如果为真,则返回 y 的值。如果 x 为假,那么 and 运算就会结束运算过程了,因为有一个为假则 and 为假,所以返回 x 的值。
3.混合例子与解析
按照从左向由,优先级高的先执行优先级高的规则,首先因为比较运算符优先级高于逻辑运算符,很简单,如果运算符低于了逻辑运算符优先级那还如何运算呢。and 优先级大于 or,not 优先级大于 and 和 or。
not 4 > 5 为 True
1 > 2 为 False
3 < 2 为 False
Flase and 3 为 False,因为False为假所以and不在运算直接返回False
4 and False 为 False,因为 4 为真所以 and 运算符会继续运算后面的,以 False 为主,所以返回 False。
False or False 为 False
False or True 为 True
False or False 为 False,因为 False 为假,所以 or 运算符会继续运算后面的,以 False 为主,所以返回后面的 False 值
niceqingfeng
211***6167@qq.com
参考地址
fsfing
296***837@qq.com
参考地址
剑指offer上面的一道:
fsfing
296***837@qq.com
参考地址
阿卡
hel***g6291@qq.com
剑指offer上面的一道:
除了使用python内置的bin函数和字符串计数方法count求二进制数据的1的个数外,用自己的表达式求解可如下做:
以上代码显示n=4,计算正确。
阿卡
hel***g6291@qq.com
szd
szd***ward@163.com
参考地址
回复@一楼的疑问:
&、&& 的区别
|、||的区别
szd
szd***ward@163.com
参考地址
27岁Pyhon初学者
244***689@qq.com
针对这一段代码,讲讲里面的细节,只对小白。
首先为什么要 n=n&0xffffffff,0xffffffff 表示 32 个 1,做这一个步骤是为了让 n 显示 32 位,否则默认按 4 位显示。
补码:按 32 位取反码后+1。
最后 n=(n-1)&n,非常巧妙了,n-1 的作用是把最右边 1 后面的数字取反,位与运算后就可以这个 1 后面的数字变成 0,while 循环后就可以数出有多少个 1 了。
27岁Pyhon初学者
244***689@qq.com