【人生苦短，我学 Python】基础篇——运算符（Day6）

ゞ浴缸里的玫瑰 2022-12-29 09:47 252阅读 0赞

> 大家好！我是【AI 菌】，一枚爱弹吉他的程序员。我`热爱AI、热爱编程、热爱分享`！ 这博客是我对学习的一点总结与思考。如果您也对 `深度学习、机器视觉、算法、Python、C++` 感兴趣，可以关注我的动态，我们一起学习，一起进步~  
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**前言：** 本专栏在保证内容完整性的基础上，力求简洁，旨在让初学者更快地入门Python。这个Python学习专栏我打算分三个阶段：**基础知识、进阶知识、实战训练**。这将是一套完整、高效、循序渐进的Python系列讲解，您可以当做Python学习的入门教程。

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我们都知道，在数学中进行各类计算需要运算符号，比如常用的加、减、乘、除等。同样地，在Python编程中，有时需要处理计算不同的数据、逻辑关系等，这时候对不同运算符的掌握就显得尤为重要了。这一讲就来聊聊Python中必须知道的**七大类运算符**和**运算优先级**。

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### 文章目录 ###

*   *  一、算术运算符
     *  二、比较运算符
     *  三、赋值运算符
     *  四、位运算符
     *  五、逻辑运算符
     *  六、成员运算符
     *  七、身份运算符
     *  八、运算优先级

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## 一、算术运算符 ##

算术运算符，可以理解为进行算术计算的运算符。在Python中，有下列这7种常用的算术运算符：

<table> 
 <thead> 
  <tr> 
   <th>运算符</th> 
   <th>Value</th> 
  </tr> 
 </thead> 
 <tbody> 
  <tr> 
   <td>+</td> 
   <td>相加</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>-</td> 
   <td>相减</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>*</td> 
   <td>相乘</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>/</td> 
   <td>相除</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>%</td> 
   <td>取模，返回余数</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>**</td> 
   <td>幂，返回x的y次幂</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>//</td> 
   <td>整除，向下取整</td> 
  </tr> 
 </tbody> 
</table>

## 二、比较运算符 ##

比较运算符用来比较两个对象的大小，返回True或者False。常用的比较运算符如下：

<table> 
 <thead> 
  <tr> 
   <th>运算符</th> 
   <th>Value</th> 
  </tr> 
 </thead> 
 <tbody> 
  <tr> 
   <td>==</td> 
   <td>比较两对象是否相等</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>！=</td> 
   <td>比较两个对象是否不相等</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>&gt;</td> 
   <td>返回x是否大于y</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>&lt;</td> 
   <td>返回x是否小于y</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>&gt;=</td> 
   <td>大于或等于</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>&lt;=</td> 
   <td>小于或等于</td> 
  </tr> 
 </tbody> 
</table>

## 三、赋值运算符 ##

在Pyhton中，最简单的赋值运算符是=，注意要和前面说到的关系运算符==区分。

以下是Pyhton中常用的（复合）赋值运算符：

<table> 
 <thead> 
  <tr> 
   <th>运算符</th> 
   <th>Value</th> 
  </tr> 
 </thead> 
 <tbody> 
  <tr> 
   <td>=</td> 
   <td>赋值运算符</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>+=</td> 
   <td>a += i 等效于 a = a + i</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>-=</td> 
   <td>a -= i 等效于 a = a - i</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>*=</td> 
   <td>a *= i 等效于 a = a * i</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>/=</td> 
   <td>a /= i 等效于 a = a / i</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>%=</td> 
   <td>a %= i 等效于 a = a % i</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>**=</td> 
   <td>a **= i 等效于 a = a ** i</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>//=</td> 
   <td>a //= i 等效于 a = a // i</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>:=</td> 
   <td>可在表达式内部为变量赋值，是Python3.8 版本新增运算符。</td> 
  </tr> 
 </tbody> 
</table>

## 四、位运算符 ##

位运算符是把数字看作二进制来进行计算的。下面是一些常用的位运算符：

<table> 
 <thead> 
  <tr> 
   <th>运算符</th> 
   <th>Value</th> 
  </tr> 
 </thead> 
 <tbody> 
  <tr> 
   <td>&amp;</td> 
   <td>按位与</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>|</td> 
   <td>按位或</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>^</td> 
   <td>异或：当两对应的二进位相异时，结果为1</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>~</td> 
   <td>按位取反</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>&lt;&lt;</td> 
   <td>左移运算符，左移一位相当于乘以2</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>&gt;&gt;</td> 
   <td>右移运算符，右移一位相当于除以2</td> 
  </tr> 
 </tbody> 
</table>

下面举例演示了一下位运算符的操作：

a = 5  # 二进制形式为：0101
    b = 10  # 二进制形式为：1010
    
    print("a&b =", a&b)
    print("a|b =", a|b)
    print("a^b =", a^b)
    
    print("a<<1 =", a<<1)
    print("b>>1 =", b>>1)

输出：  
![在这里插入图片描述][20201226214318263.png]  
位运算符是把数字看作**二进制**来进行计算的，因此：

*  a & b = (0101) & (1010) = 0000，转化为10进制则为0
 *  a | b = (0101) | (1010) = 1111，转化为10进制则为15
 *  a ^ b = (0101) ^ (1010) = 1111，转化为10进制则为15
 *  a<<1，a左移一位，相当于乘以2，所以结果为10
 *  b>>1，b右移一位，相当于除以2，所以结果为5

最后，介绍一下**按位取反**操作 `~`：对数据的每个二进制位取反，即把1变为0，把0变为1。下面举一个简单例子：

a = 5  # 二进制表示为： 0 0101
    b = -6  # 二进制表示为： 1 0110
    
    print(~a)
    print(~b)

结果：  
![在这里插入图片描述][20201226215629484.png]  
这里需要特别注意：不是直接对每个二进制位取反，而是先要转为补码，再取反计算，最后再转为原码，比如对于求~a：

*  先求a的补码，是其本身0 0101
 *  然后按位取反得，1 1010
 *  最后再转原码得，1 0101 + 1 = 1 0110，十进制表示就是-6

同样，对于求~b：

*  先求b的补码，1 1001 +1 = 1 1010
 *  然后按位取反得，0 0101
 *  最后再转原码得，0 0101，十进制表示就是5

> 原码与补码的转换规则：正数的补码是其本身，负数的补码，符号位不变，数值位取反加1

当然，对于取反操作~，你也可以直接记规律： ~x = -x -1

## 五、逻辑运算符 ##

Python语言支持逻辑运算符，常用的逻辑运算符有以下三种：

<table> 
 <thead> 
  <tr> 
   <th>运算符</th> 
   <th>逻辑表达式</th> 
   <th>描述</th> 
  </tr> 
 </thead> 
 <tbody> 
  <tr> 
   <td>and</td> 
   <td>x and y</td> 
   <td>布尔"与" ：如果x、y存在假值，返回x；如果x、y都不是假值，则返回y</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>or</td> 
   <td>x or y</td> 
   <td>布尔"或" ：如果x、y存在真值，返回x；如果x、y都不是真值，则返回y</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>not</td> 
   <td>not x</td> 
   <td>布尔"非" ： 如果 x 为 True，返回 False 。如果 x 为 False，它返回 True。</td> 
  </tr> 
 </tbody> 
</table>

在Python里面，0、’ ’、\[\]、()、\{\}、None均为假，其它任何东西都为真。在此基础上，下面举例演示了一下逻辑运算符的操作：

a = 5
    b = 0
    
    print("a and b =", a and b)
    print("a or b =", a or b)
    print("not b =", not b)

结果：  
![在这里插入图片描述][20201228105702431.png]

## 六、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。

<table> 
 <thead> 
  <tr> 
   <th>运算符</th> 
   <th>Value</th> 
  </tr> 
 </thead> 
 <tbody> 
  <tr> 
   <td>in</td> 
   <td>如果在指定的序列中找到值返回 True，否则返回 False。</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>not in</td> 
   <td>如果在指定的序列中没有找到值返回 True，否则返回 False。</td> 
  </tr> 
 </tbody> 
</table>

下面举例演示了一下成员运算符的操作：

a = 5
    b = 0
    list = [1, 2, 3, 4, 5, 6]
    
    if a in list:
        print("a is in list !")
    else:
        print("a is not in list !")
    
    if b not in list:
        print("b is not in list !")
    else:
        print("b is in list !")

结果：  
![在这里插入图片描述][20201228110327327.png]

## 七、身份运算符 ##

身份运算符用于比较两个对象的存储单元。

<table> 
 <thead> 
  <tr> 
   <th>运算符</th> 
   <th>Value</th> 
  </tr> 
 </thead> 
 <tbody> 
  <tr> 
   <td>is</td> 
   <td>判断两个标识符是不是引用自<strong>同一</strong>个对象</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>is not</td> 
   <td>判断两个标识符是不是引用自<strong>不同</strong>对象</td> 
  </tr> 
 </tbody> 
</table>

函数 id() 用于获取对象内存地址。下面举例演示了一下身份运算符的操作：

a = 5
    b = 5
    print("id(a) =", id(a), "id(b) =", id(b))
    if a is b:
        print("a，b是引自同一个对象的变量\n")
    else:
        print("a，b是引自不同对象的变量\n")
    
    b = 10  # 修改b
    print("id(a) =", id(a), "id(b) =", id(b))
    if a is b:
        print("a，b是引自同一个对象的变量")
    else:
        print("a，b是引自不同对象的变量")

结果：  
![在这里插入图片描述][20201228111225451.png]

## 八、运算优先级 ##

下表按从高到低的优先级顺序列出了所有运算符：

<table> 
 <thead> 
  <tr> 
   <th>运算符</th> 
   <th>项目</th> 
  </tr> 
 </thead> 
 <tbody> 
  <tr> 
   <td>**</td> 
   <td>算术运算符</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>~ + -</td> 
   <td>三个符号分别表示：按位反转、一元加号（正号）、一元减号（负号）</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>* / % //</td> 
   <td>算术运算符</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>+ -</td> 
   <td>算术运算符</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>&gt;&gt; &lt;&lt;</td> 
   <td>位运算符</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>&amp;</td> 
   <td>位运算符</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>^ |</td> 
   <td>位运算符</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>&lt;= &lt; &gt; &gt;=</td> 
   <td>比较运算符</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>== ！=</td> 
   <td>比较运算符</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>= %= /= //= -= += *= **=</td> 
   <td>赋值运算符</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>is is not</td> 
   <td>身份运算符</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>in not in</td> 
   <td>成员运算符</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>not and or</td> 
   <td>逻辑运算符</td> 
  </tr> 
 </tbody> 
</table>

[AI]: https://blog.csdn.net/wjinjie
[AI _Github]: https://github.com/Keyird/DeepLearning-TensorFlow2.0
[-_ _ Python_ _-]: https://blog.csdn.net/wjinjie/category_10042192.html
[20201226214318263.png]: /images/20221120/86025653b4fb42398cc4fd42444a1b7c.png
[20201226215629484.png]: /images/20221120/d132978fa3df4f179750c0ad16beee69.png
[20201228105702431.png]: /images/20221120/622afcd2c9b24d90af466a140db7abf2.png
[20201228110327327.png]: /images/20221120/6543b9e863874290a4ba2f4718561dff.png
[20201228111225451.png]: /images/20221120/74b0ccdee18f416d96448f64006c6473.png