Python 运算符

运算符

运算符 用于执行程序代码运算，会针对一个以上操作数项目来进行运算。

例如：2+3，其 操作数 是 2 和 3，而 运算符 则是 +

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Python 运算符

点击下面链接即可跳转到对应知识点位置。

• 算术运算符
• 比较运算符
• 赋值运算符
• 逻辑运算符
• 位运算符
• 成员运算符
• 身份运算符
• Python 运算符优先级

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IPython 使用介绍

IPython 是一个 Python 的交互式 Shell ，比默认的 Python Shell 好用得多，支持变量自动补全，自动缩进，支持 bash shell 命令，内置了许多很有用的功能和函数。

这里将使用 IPython 交互式解释器来进行 Python 语法的测试。

文字操作系统与外部最主要的接口就叫做 Shell。Shell 是操作系统最外面的一层。Shell 管理你与操作系统之间的交互：等待你输入，向操作系统解释你的输入，并且处理各种各样的操作系统的输出结果。

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Shell 俗称壳（用来区别于核），是指为使用者提供操作界面的软件 （Command Interpreter，命令解释器），类似于 Windows 中的 cmd 和 PowerShell。它接收用户输入的命令，然后调用相应的应用程序。

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安装 IPython

打开 CMD 输入如下指令，即可安装 IPython

pip install ipython

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pip (package installer for Python) 是 Python 包管理工具，该工具提供了对Python 包的查找、下载、安装、卸载的功能。在安装Python解释器时，就给用户配置好了，可以直接使用。

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使用 IPython

使用 Win + R 快捷键调出运行窗口输入 ipython 或者在 CMD 窗口输入 ipython 即可进入 ipython 解释器

然后输入相应的 Python 语法就会得到对应的解释结果。如下演示

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优点

• 适合于学习/验证 Python 语法或者局部代码

缺点

• 代码不能保存
• 不适合运行太大的程序

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算术运算符

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IPython 测验

加减算术运算符测验

In [15]: # 加法运算

In [16]: a = 3

In [17]: b = 6

In [18]: c = a + b

In [19]: c
Out[19]: 9

In [20]: a + b
Out[20]: 9

In [21]: # 减法运算

In [22]: a = 10

In [23]: b = 5

In [24]: a - b
Out[24]: 5

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乘除算术运算符测验

In [25]: # 乘法运算

In [26]: a = 10

In [27]: b = 20

In [28]: a * b
Out[28]: 200

In [29]: 10 * 20
Out[29]: 200
    
In [30]: # 除法运算

In [31]: 10 / 20
Out[31]: 0.5

In [32]: # 取整除

In [33]: 10 / 3  # 普通除
Out[33]: 3.3333333333333335

In [34]: 10 //3  # 整除
Out[34]: 3    

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取余、幂算术运算符测验

In [35]: # 取余数

In [36]: 10 % 3
Out[36]: 1

In [37]: # 幂运算

In [38]: 2 ** 3
Out[38]: 8

In [39]: 2 ** 10
Out[39]: 1024

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比较运算符

假设 a=20，b=30

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IPython 测验

等于、不等于比较运算符测验

In [41]: # 等于比较运算符

In [42]: a = 20

In [43]: b = 30

In [44]: a == b
Out[44]: False

In [45]: # 不等于

In [46]: a != b
Out[46]: True

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大于、小于比较运算符测验

In [47]: # 大于

In [48]: a > b
Out[48]: False

In [49]: # 小于

In [50]: a < b
Out[50]: True

<br/>

大于等于、小于等于比较运算符测验

In [51]: # 大于等于

In [52]: a >= b
Out[52]: False

In [53]: # 小于等于

In [54]: a <= b
Out[54]: True

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赋值运算符

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IPython 测验

等于、加等于、减等于赋值运算符测验

In [56]: # 赋值运算符测验

In [57]: # 等于赋值运算

In [58]: a = 10

In [59]: b = 20

In [60]: c = a + b

In [61]: c
Out[61]: 30

In [62]: # 加等于

In [63]: a = 1

In [64]: a += 1

In [65]: a
Out[65]: 2

In [66]: # 减等于

In [67]: a = 10

In [68]: a -= 1

In [69]: a
Out[69]: 9

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乘等于、除等于、取整除赋值运算符测验

In [70]: # 乘等于

In [71]: a = 10

In [72]: a *= 5

In [73]: a
Out[73]: 50

In [74]: # 除等于

In [75]: a = 100

In [76]: a /= 10

In [77]: a
Out[77]: 10.0

In [78]: # 取整除赋值运算

In [79]: a = 10

In [80]: a /= 3  # 普通除等于

In [81]: a
Out[81]: 3.3333333333333335

In [84]: a = 10

In [85]: a //= 3  # 取整除

In [86]: a
Out[86]: 3

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取余数、幂赋值运算符测验

In [87]: # 取余数赋值运算

In [88]: a = 10

In [89]: a %= 3

In [90]: a
Out[90]: 1

In [91]: # 幂赋值运算

In [92]: a = 2

In [93]: a **= 3

In [94]: a
Out[94]: 8

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就是在算术运算符基础上在进行赋值运算

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逻辑运算符

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and 逻辑运算符 IPython 测验

In [100]: # and 逻辑运算符测验
In [101]: age = 21

In [102]: age > 18 and age < 30
Out[102]: True

In [103]: age > 30 and age < 18
Out[103]: False

In [108]: age < 18 and age == 21
Out[108]: False
 

<br/>

使用 and 逻辑运算符的时候，如果 左边表达式不满足条件的话，将不会进行右边的表达式运算

In [115]: a = 21

In [116]: a > 18 and a == 1 / 0
---------------------------------------------------------------------------
ZeroDivisionError                         Traceback (most recent call last)
<ipython-input-116-9ea6c0ccc2d0> in <module>
----> 1 a > 18 and a == 1 / 0

ZeroDivisionError: division by zero

In [117]: a < 18 and a == 1 / 0
Out[117]: False

这样以一个除0错误信息来证明，

a = 21
a > 18 and a==1/0

首先左边表达式 a > 18 符合条件然后进行右边表达式运算 a == 1/0，由于被除数不能为 0 因此Python解释器报错 division by zero。

a = 21
a < 18 and a==1/0

首先左边表达式 a < 18 不满足条件，由于又是 and 运算符，不会进行右边 a == 1/0 运算，因此不会报错并方 False。

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or 逻辑运算符 IPython 测验

In [118]: # or 逻辑运算符测验
In [119]: score = 75

In [120]: score > 60 or socre < 80
Out[120]: True

In [121]: score > 60 or socre > 90
Out[121]: True

In [123]: score > 100 or score > 60
Out[123]: True

In [124]: score < 60 or score > 100
Out[124]: False

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使用 or 逻辑运算符时，如果 左边表达式满足条件的话，将不会进行右边的表达式运算

还是以除0错误来展示：

In [126]: score = 95

In [127]: score > 90 or score == score / 0
Out[127]: True

In [128]: score < 90 or score == score / 0
---------------------------------------------------------------------------
ZeroDivisionError                         Traceback (most recent call last)
<ipython-input-128-fd77ee8475bb> in <module>
----> 1 score < 90 or score == score / 0

ZeroDivisionError: division by zero

In [129]:

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not 逻辑运算符 IPython 测验

In [137]: a = 100

In [138]: a == 100
Out[138]: True

In [139]: a == 10
Out[139]: False

In [140]: not a == 100
Out[140]: False

In [141]: not a == 10
Out[141]: True

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not 逻辑运算符就是起取反作用，表达式成立就 False， 不成立则 True

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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中有如下表位运算符

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IPython 测验

我们默认输入的数字是10进制，为了让测验更加明了，因此要借助 bin()，将 10进制转换成2进制。

bin() 函数的简单使用

In [6]: bin(10)
Out[6]: '0b1010'

In [7]: bin(8)
Out[7]: '0b1000'

0b 就代表是二进制

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按位与、按位或，位运算符测验

In [0]: # 按位与 &
In [1]: bin(10)
Out[1]: '0b1010'

In [2]: bin(8)
Out[2]: '0b1000'

In [3]: a = 10

In [4]: b = 8

In [5]: a & b
Out[5]: 8

In [6]: bin(a & b)
Out[6]: '0b1000'
    
In [7]: # 按位或

In [8]: a | b
Out[8]: 10

In [9]: bin(a | b)
Out[9]: '0b1010'

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按位异或、按位取反，位运算符测验

In [10]: # 按位异或

In [11]: a = 10

In [12]: b = 8

In [13]: bin(a)
Out[13]: '0b1010'

In [14]: bin(b)
Out[14]: '0b1000'

In [15]: a ^ b
Out[15]: 2

In [16]: bin(a ^ b)
Out[16]: '0b10'

In [17]: # 按位取反

In [18]: a = 13

In [19]: bin(a)    # 0000 1101
Out[19]: '0b1101'

In [20]: bin(~a)   # 1111 1110 带符号位的2进制补码呈现
Out[20]: '-0b1110'

In [21]: ~a
Out[21]: -14

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按位取反后，由于保存的是二进制补码形式，因此就牵扯到了二进制的原、反、补知识点

原码表示法 是一种最简单的机器数表示法，其最高位为符号位，符号位为 0 时表示该数为 正，为 1 时则表示为 负。例如： [x]原 = 0000 0001，其十进制为 1，[x]原 = 1000 0001，十进制则为 -1。

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原、反、补转换技巧

• 正数原反补相同
• 负数的补码等于其反码加1，转反码时符号位不变，其余按位取反
• 补码的补码是原码

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因此当 a = 13 时，这里以 8位 表示一个二进制

• 13二进制为：0000 1101
• 13按位取反后为：1111 0010，这是带符号位的二进制补码

因此要将 1111 0010 补码转换成原码，假设 [x]补码 为 1111 0010 ，根据补码的补码就是原码就可得出

[x]补 = 1111 0010
[x]原 = 1000 1101 + 1  # 1是十进制，换成8位2进制为 0000 0001，2进制运算是逢2进1
[x]原 = 1000 1110

[x]补 = 1111 0010 得出 [x]原 = 1000 1110，符号位为 1 则是负数因此换成十进制则为 -14。推导结果与测验结果一致。

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左移动、右移动，位运算符测验

In [27]: # 左移 <<
In [27]: a = 10

In [28]: bin(a)
Out[28]: '0b1010'    # 0000 1010

In [29]: bin(a << 2)
Out[29]: '0b101000'  # 0010 1000

In [30]: a << 2
Out[30]: 40

In [31]: # 右移 >>

In [32]: b = 7

In [33]: bin(7)        
Out[33]: '0b111'    # 0000 0111

In [34]: bin(b >> 2)
Out[34]: '0b1'      # 0000 0001 

In [35]: b >> 2
Out[35]: 1

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成员运算符

成员运算符用于 测试 序列中是否包含指定的 成员

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IPython 测验

In [37]: 3 in (1, 2, 3)
Out[37]: True

In [38]: 3 not in (1, 2, 3, 4, 5)
Out[38]: False

In [39]: 0 not in (1, 2, 3)
Out[39]: True

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身份运算符

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IPython 测验

In [40]: a = 20

In [41]: b = 20

In [42]: a is b
Out[42]: True

In [43]: a is not b
Out[43]: False

In [44]: a is not None
Out[44]: True

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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。

In [46]: a = [1, 2, 3]

In [47]: b = a

In [48]: a is b
Out[48]: True

In [49]: a == b
Out[49]: True

In [50]: c = [1, 2, 3]

In [51]: a is c
Out[51]: False

In [52]: a == c
Out[52]: True

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Python运算符优先级

以下表格的算数优先级 由高到最低顺序排列

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运算符优先级，不用全记下，自己在使用过程中如果不知道优先级可以使用 () 来提升运算符优先级。

In [53]: a = 5

In [54]: b = 6

In [55]: c = 10

In [56]: a + b * c
Out[56]: 65

In [57]: (a + b) * c
Out[57]: 110

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尾语

✍ 用 Code 谱写世界，让生活更有趣。❤️

✍ 万水千山总是情，点赞再走行不行。❤️

✍ 码字不易，还望各位大侠多多支持。❤️

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