Python入门教程 | Python3 运算符

￡神魔★判官ぃ 2024-03-24 22:18 23阅读 0赞

## 什么是运算符？ ##

在Python中，运算符是用于执行各种操作的特殊符号。无论您是进行数学运算、逻辑判断还是其他类型的运算，都可以使用合适的运算符来完成。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。  
本文将对Python 3中常见的运算符进行详细解释。

### 算术运算符 ###

算术运算符用于执行基本的数学运算。

1.  加法(+): 将两个值相加。
2.  减法(-): 从第一个值中减去第二个值。
3.  乘法(\*): 将两个值相乘。
4.  除法(/): 将第一个值除以第二个值，得到浮点数结果。
5.  整除(//): 将第一个值除以第二个值，得到整数结果（向下取整）。
6.  取模(%): 计算两个值相除的余数。
7.  幂运算(\*\*): 将第一个值的指数幂作为第二个值。

**以下实例演示了Python所有算术运算符的操作：**

a = 21
    b = 10
    c = 0
     
    c = a + b
    print ("1 - c 的值为：", c)
     
    c = a - b
    print ("2 - c 的值为：", c)
     
    c = a * b
    print ("3 - c 的值为：", c)
     
    c = a / b
    print ("4 - c 的值为：", c)
     
    c = a % b
    print ("5 - c 的值为：", c)
     
    # 修改变量 a 、b 、c
    a = 2
    b = 3
    c = a**b 
    print ("6 - c 的值为：", c)
     
    a = 10
    b = 5
    c = a//b 
    print ("7 - c 的值为：", c)

### 赋值运算符 ###

赋值运算符用于将一个值复制给一个变量。  
以下假设变量a为10（a=10），变量b为21（b=21）：

<table> 
 <thead> 
  <tr> 
   <th>运算符</th> 
   <th>描述</th> 
   <th>实例</th> 
  </tr> 
 </thead> 
 <tbody> 
  <tr> 
   <td>简单赋值(=)</td> 
   <td>将右侧的值赋给左侧的变量</td> 
   <td>c = a + b 将 a + b 的运算结果赋值为 c</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>加法赋值(+=)</td> 
   <td>将右侧的值加到左侧的变量，并将结果赋给左侧的变量</td> 
   <td>c = a + b 将 a + b 的运算结果赋值为 c</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>减法赋值(-=)</td> 
   <td>将右侧的值从左侧的变量中减去，并将结果赋给左侧的变量</td> 
   <td>c -= a 等效于 c = c - a</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>乘法赋值(*=)</td> 
   <td>将右侧的值与左侧的变量相乘，并将结果赋给左侧的变量</td> 
   <td>c *= a 等效于 c = c * a</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>除法赋值(/=)</td> 
   <td>将左侧的变量除以右侧的值，并将结果赋给左侧的变量</td> 
   <td>c /= a 等效于 c = c / a</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>取模赋值(%=)</td> 
   <td>将左侧的变量与右侧的变量取余数，并将结果赋值给左侧的变量</td> 
   <td>c %= a 等效于 c = c % a</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>幂赋值(**=)</td> 
   <td>将右侧的变量当作左侧变量的指数幂计算，并将结果赋给左侧的变量</td> 
   <td>c **= a 等效于 c = c ** a</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>整除赋值(//=)</td> 
   <td>将左侧的变量除以右侧的值得到整数结果（向下取整）赋给左侧的变量</td> 
   <td>c //= a 等效于 c = c // a</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>海象赋值(:=)</td> 
   <td>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</td> 
   <td>(n := len(str)) &gt; 10</td> 
  </tr> 
 </tbody> 
</table>

通常情况下，在判断条件或表达式时，我们需要先计算表达式的值，然后再将其与某个变量进行比较。而使用海象运算符，可以在判断条件或表达式中直接对变量进行赋值，并返回赋值后的值作为整个表达式的结果。相当简化了写法，(n := len(str)) > 10等同于n = len(str)； n>10。（len()方法是求字符串或者集合的长度。pyhton不用像java一样每行代码后面都需要加；当时多个表达式写成一行时需要用；来分隔）  
**以下实例演示了Python所有赋值运算符的操作：**

a = 21
    b = 10
    c = 0
     
    c = a + b
    print ("1 - c 的值为：", c)
     
    c += a
    print ("2 - c 的值为：", c)
     
    c *= a
    print ("3 - c 的值为：", c)
     
    c /= a 
    print ("4 - c 的值为：", c)
     
    c = 2
    c %= a
    print ("5 - c 的值为：", c)
     
    c **= a
    print ("6 - c 的值为：", c)
     
    c //= a
    print ("7 - c 的值为：", c)

### 比较运算符 ###

比较运算符用于比较两个值之间的关系，并返回一个布尔值(True或False)。

1.  等于(==): 如果两个值相等，则返回True。
2.  不等于(!=): 如果两个值不相等，则返回True。
3.  大于(>): 如果第一个值大于第二个值，则返回True。
4.  小于(<): 如果第一个值小于第二个值，则返回True。
5.  大于等于(>=): 如果第一个值大于或等于第二个值，则返回True。
6.  小于等于(<=): 如果第一个值小于或等于第二个值，则返回True。

**以下实例演示了Python所有比较运算符的操作：**

a = 21
    b = 10
    c = 0
     
    if ( 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")

### 逻辑运算符 ###

逻辑运算符用于对布尔值进行操作。

1.  与(and): 如果两个条件都为True，则返回True。
2.  或(or): 如果至少一个条件为True，则返回True。
3.  非(not): 对给定的条件取反。

**以下实例演示了Python所有比较运算符的操作：**

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")

### 成员运算符 ###

成员运算符用于检查一个值是否属于一个序列（如字符串、列表或元组）。

1.  in: 如果值在序列中，则返回True。
2.  not in: 如果值不在序列中，则返回True。

**以下实例演示了Python所有成员运算符的操作：**

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")

### 身份运算符 ###

身份运算符用于比较两个对象的内存地址。

1.  is: 如果两个对象具有相同的内存地址，则返回True。
2.  is not: 如果两个对象具有不同的内存地址，则返回True。

**以下实例演示了Python所有身份运算符的操作：**  
**注**： id() 函数用于获取对象内存地址。

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 ( 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 = 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")

**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 = 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 ( 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 = 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")

### 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

<table> 
 <thead> 
  <tr> 
   <th>运算符</th> 
   <th>描述</th> 
   <th>实例</th> 
  </tr> 
 </thead> 
 <tbody> 
  <tr> 
   <td>&amp;</td> 
   <td>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</td> 
   <td>(a &amp; b) 输出结果 12 ，二进制解释： 0000 1100</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>|</td> 
   <td>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</td> 
   <td>(a | b) 输出结果 61 ，二进制解释： 0011 1101</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>^</td> 
   <td>按位异或运算符：当两对应的二进位相异时，结果为1</td> 
   <td>(a ^ b) 输出结果 49 ，二进制解释： 0011 0001</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>~</td> 
   <td>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</td> 
   <td>(~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</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>&lt;&lt;</td> 
   <td>左移动运算符：运算数的各二进位全部左移若干位，由"&lt;&lt;"右边的数指定移动的位数，高位丢弃，低位补0</td> 
   <td>a &lt;&lt; 2 输出结果 240 ，二进制解释： 1111 0000</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>&gt;&gt;</td> 
   <td>右移动运算符：把"&gt;&gt;“左边的运算数的各二进位全部右移若干位，”&gt;&gt;"右边的数指定移动的位数</td> 
   <td>a &gt;&gt; 2 输出结果 15 ，二进制解释： 0000 1111</td> 
  </tr> 
 </tbody> 
</table>

**以下实例演示了Python所有位运算符的操作：**

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

## 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）：

<table> 
 <thead> 
  <tr> 
   <th>运算符</th> 
   <th>描述</th> 
  </tr> 
 </thead> 
 <tbody> 
  <tr> 
   <td>(expressions…),[expressions…], {key: value…}, {expressions…}</td> 
   <td>圆括号的表达式</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>x[index], x[index:index], x(arguments…), x.attribute</td> 
   <td>读取，切片，调用，属性引用</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>await x</td> 
   <td>await 表达式</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>**</td> 
   <td>乘方(指数)</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>+x, -x, ~x</td> 
   <td>正，负，按位非 NOT</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>*, @, /, //, %</td> 
   <td>乘，矩阵乘，除，整除，取余</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>+, -</td> 
   <td>加和减</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>&lt;&lt;, &gt;&gt;</td> 
   <td>移位</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>&amp;</td> 
   <td>按位与 AND</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>^</td> 
   <td>按位异或 XOR</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>|</td> 
   <td>按位或 OR</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>in,not in, is,is not, &lt;, &lt;=, &gt;, &gt;=, !=, ==</td> 
   <td>比较运算，包括成员检测和标识号检测</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>not x</td> 
   <td>逻辑非 NOT</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>and</td> 
   <td>逻辑与 AND</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>or</td> 
   <td>逻辑或 OR</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>if – else</td> 
   <td>条件表达式</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>lambda</td> 
   <td>lambda 表达式</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>:=</td> 
   <td>赋值表达式</td> 
  </tr> 
 </tbody> 
</table>

**以下实例演示了Python所有运算符优先级的操作：**

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)
    
    x = True
    y = False
    z = False
     
    if x or y and z:
        print("yes")
    else:
        print("no")

**注意**：Python3 已不支持 <> 运算符，可以使用 != 代替。