Python編程基礎(chǔ)（第3版）（微課版）課件 2.3 Python的運(yùn)算符

Python的運(yùn)算符1運(yùn)算符優(yōu)先級(jí)目錄常用操作運(yùn)算符2【任務(wù)2-2】計(jì)算圓形的各參數(shù)3【任務(wù)2-3】使用字符串索引計(jì)算n天后是星期幾4Python提供了一系列便利的基礎(chǔ)運(yùn)算符，可用于數(shù)據(jù)分析、研究?？蓾M足基本運(yùn)算需求的運(yùn)算符主要有算術(shù)運(yùn)算符、比較運(yùn)算符、賦值運(yùn)算符、按位運(yùn)算符、邏輯運(yùn)算符、成員運(yùn)算符、身份運(yùn)算符。常用操作運(yùn)算符算術(shù)運(yùn)算符是用于對(duì)操作數(shù)進(jìn)行運(yùn)算的一系列特殊符號(hào)，能夠滿足一般的運(yùn)算需求。在Python3中，常用算術(shù)運(yùn)算符表格如下。1．算術(shù)運(yùn)算符運(yùn)

算

符描

述示

例+加，即兩個(gè)操作數(shù)相加10+20的輸出結(jié)果為30

減，即得到負(fù)數(shù)或是用一個(gè)數(shù)減去另一個(gè)數(shù)20-10的輸出結(jié)果為10*乘，即兩個(gè)數(shù)相乘或是返回一個(gè)被重復(fù)若干次的字符串10*20的輸出結(jié)果為200/除，即x除以y20/10的輸出結(jié)果為2.0%取模，即返回除法運(yùn)算中的余數(shù)23%10的輸出結(jié)果為3**冪，即返回x的y次冪2**3的輸出結(jié)果為8//取整除，即返回商的整數(shù)部分23//10的輸出結(jié)果為2在進(jìn)行除法運(yùn)算時(shí)，不管商為整數(shù)還是浮點(diǎn)數(shù)，輸出結(jié)果始終為浮點(diǎn)數(shù)。如果希望得到整型的商，那么需要用到雙正斜線（//）。對(duì)于其他運(yùn)算，只要任一操作數(shù)為浮點(diǎn)數(shù)，輸出結(jié)果就是浮點(diǎn)數(shù)。算術(shù)運(yùn)算符的應(yīng)用示例如下。1．算術(shù)運(yùn)算符>>>print(2/1);print(type(2/1))#正斜線除法2.0<class'float'>>>>print(2//1);print(type(2//1))#雙正斜線除法2<class'int'>1．算術(shù)運(yùn)算符>>>print(1+2,'and',1.0+2);print(1*2,'and',1.0*2)#加法和乘法3and3.02and2.0>>>print('23除以10，商為',23//10,'，余數(shù)為',23%10)#商和余數(shù)23除以10，商為2，余數(shù)為3>>>print(3*'Python')#字符串的若干次次重復(fù)'PythonPythonPython'比較運(yùn)算符一般用于數(shù)值的比較，也可用于字符的比較。當(dāng)兩個(gè)對(duì)象的比較結(jié)果為真時(shí)返回True，否則返回False。常用比較運(yùn)算符如下。2．比較運(yùn)算符運(yùn)

算

符描

述示

例==等于，即比較對(duì)象是否相等(1==2)返回False!=不等于，即比較兩個(gè)對(duì)象是否不相等(1!=2)返回True>

大于，x>y即返回x是否大于y(1>2)返回False<

小于，x<y即返回x是否小于y(1<2)返回True>=大于或等于，x>=y即返回x是否大于或等于y(1>=2)返回False<=小于或等于，x<=y即返回x是否小于或等于y(1<=2)返回True在Python中，字符是符合ASCII（AmericanStandardCodeforInformationInterchange，美國(guó)信息交換標(biāo)準(zhǔn)代碼）的，每個(gè)字符都有屬于自己的編碼，字符比較的本質(zhì)是字符的ASCII值的比較。Python提供了以下兩個(gè)可以進(jìn)行字符與ASCII值轉(zhuǎn)換的函數(shù)。（1）ord函數(shù)：將字符轉(zhuǎn)換為對(duì)應(yīng)的ASCII值。（2）chr函數(shù)：將ASCII值轉(zhuǎn)換為對(duì)應(yīng)的字符。2．比較運(yùn)算符比較運(yùn)算符的應(yīng)用示例如下。2．比較運(yùn)算符>>>print(1==2);print(1!=2)#數(shù)值的比較FalseTrue>>>print('a'=='b','a'!='b');print('a'<'b','a'>'b')#字符的比較FalseTrueTrueFalse>>>print(ord('a'),ord('b'))#查看字符對(duì)應(yīng)的ASCII值9798>>>print(chr(97),chr(98))#查看ASCII值對(duì)應(yīng)的字符ab>>>print('#'<'%')#符號(hào)的比較True賦值運(yùn)算符用于變量的賦值和更新。除了簡(jiǎn)單賦值運(yùn)算符外，其他賦值運(yùn)算符都屬于特殊賦值運(yùn)算符。Python中除了簡(jiǎn)單賦值運(yùn)算符外，還有一類特殊的賦值運(yùn)算符，如加法賦值運(yùn)算符、減法賦值運(yùn)算符等，具體如下表。3．賦值運(yùn)算符運(yùn)

算

符描

述示

例=簡(jiǎn)單賦值運(yùn)算符c=a+b表示將a+b的運(yùn)算結(jié)果賦值給c+=加法賦值運(yùn)算符a+=b相當(dāng)于a=a+b-=減法賦值運(yùn)算符a-=b相當(dāng)于a=a-b*=乘法賦值運(yùn)算符a*=b相當(dāng)于a=a*b/=除法賦值運(yùn)算符a/=b相當(dāng)于a=a/b%=取模賦值運(yùn)算符a%=b相當(dāng)于a=a%b**=冪賦值運(yùn)算符a**=b相當(dāng)于a=a**b//=取整除賦值運(yùn)算符a//=b相當(dāng)于a=a//b表中的特殊賦值運(yùn)算符也可以看作變量的快速更新。更新意味著變量已經(jīng)存在，對(duì)于一個(gè)之前不存在的變量，則不能使用特殊賦值運(yùn)算符。賦值運(yùn)算符的應(yīng)用示例如下。3．賦值運(yùn)算符>>>a=1+2;print(a)#簡(jiǎn)單賦值運(yùn)算3>>>print('a：',a);a+=4;print('a+=4特殊賦值運(yùn)算后，a：',a)#特殊賦值運(yùn)算a：3a+=4特殊賦值運(yùn)算后，a：7>>>f+=4#未定義變量不能進(jìn)行特殊賦值運(yùn)算NameError:name'f'isnotdefined通常情況下，我們使用的都是十進(jìn)制數(shù)，按位運(yùn)算符會(huì)自動(dòng)將輸入的十進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換為二進(jìn)制數(shù)，再進(jìn)行相應(yīng)的運(yùn)算。在示例中，a為60，b為13，它們對(duì)應(yīng)的二進(jìn)制數(shù)如下。4．按位運(yùn)算符a=00111100b=000011014．按位運(yùn)算符常用按位運(yùn)算符如下表。運(yùn)

算

符描

述示

例&按位與運(yùn)算符：參與運(yùn)算的兩個(gè)運(yùn)算數(shù)的二進(jìn)制數(shù)如果對(duì)應(yīng)位都為1，那么結(jié)果的對(duì)應(yīng)位為1，否則為0a&b輸出結(jié)果12，二進(jìn)制值：00001100|按位或運(yùn)算符：只要參與運(yùn)算的兩個(gè)運(yùn)算數(shù)的二進(jìn)制數(shù)的對(duì)應(yīng)位有一個(gè)為1，結(jié)果的對(duì)應(yīng)位就為1a|b輸出結(jié)果61，二進(jìn)制值：00111101^按位異或運(yùn)算符：當(dāng)兩個(gè)參與運(yùn)算的運(yùn)算數(shù)的二進(jìn)制數(shù)的對(duì)應(yīng)位相異時(shí)，結(jié)果的對(duì)應(yīng)位為1a^b輸出結(jié)果49，二進(jìn)制值：00110001～按位取反運(yùn)算符：對(duì)運(yùn)算數(shù)的每個(gè)二進(jìn)制位取反，即把1變?yōu)?，把0變?yōu)?～a輸出結(jié)果-61，二進(jìn)制值：11000011<<

左移運(yùn)算符：運(yùn)算數(shù)的各二進(jìn)制位全部左移若干位，由“<<”右邊的數(shù)指定移動(dòng)的位數(shù)，高位丟棄，低位補(bǔ)0a<<2輸出結(jié)果240，二進(jìn)制值：11110000>>

右移運(yùn)算符：運(yùn)算數(shù)的各二進(jìn)制位全部右移若干位，由“>>”右邊的數(shù)指定移動(dòng)的位數(shù)，低位丟棄，高位補(bǔ)0a>>2輸出結(jié)果15，二進(jìn)制值：00001111按位運(yùn)算符的應(yīng)用示例如代碼如下：4．按位運(yùn)算符>>>a=60;b=13;print('a=60,b=13')#初始賦值a=60,b=13#按位與、按位或、按位異或運(yùn)算>>>print('a&b=',a&b)a&b=12>>>print('a|b=',a|b)a|b=61>>>print('a^b=',a^b)a^b=494．按位運(yùn)算符#按位取反和位移運(yùn)算>>>print('~a=',~a)~a=-61>>>print('a<<2=',a<<2)a<<2=240>>>print('a>>2=',a>>2)a>>2=154．按位運(yùn)算符這里以按位與和按位取反運(yùn)算為例，講解具體的計(jì)算過程。（1）按位與運(yùn)算按位與運(yùn)算：參與運(yùn)算的兩個(gè)運(yùn)算數(shù)的二進(jìn)制數(shù)如果對(duì)應(yīng)位都為1，則結(jié)果的對(duì)應(yīng)位為1，否則為0。如下代碼，a和b從右往左的第3、4位都為1，其余位都沒有同時(shí)為1，故對(duì)a和b做按位與運(yùn)算的結(jié)果在從右往左第3、4位為1，其余位都為0。a=00111100b=00001101a&b=000011004．按位運(yùn)算符（2）按位取反運(yùn)算按位取反涉及補(bǔ)碼的計(jì)算，相對(duì)復(fù)雜。十進(jìn)制數(shù)的二進(jìn)制原碼包括符號(hào)位和二進(jìn)制值。以60為例，其二進(jìn)制原碼為“00111100”，從左往右第1位為符號(hào)位，其中，0代表正數(shù)，1代表負(fù)數(shù)。對(duì)于正數(shù)來說，其補(bǔ)碼與二進(jìn)制原碼相同；對(duì)于負(fù)數(shù)來說，其補(bǔ)碼為二進(jìn)制原碼符號(hào)位保持不變，其余各位取反后再在最后一位加1。4．按位運(yùn)算符對(duì)60進(jìn)行取反過程如下。①取60的二進(jìn)制原碼：00111100。②取補(bǔ)碼：00111100。③每一位取反：11000011，得到最終結(jié)果的補(bǔ)碼（負(fù)數(shù)）。④取補(bǔ)碼：10111101，得到最終結(jié)果的原碼。⑤轉(zhuǎn)換為十進(jìn)制數(shù)：

61。所以60取反后為

61。4．按位運(yùn)算符對(duì)

61進(jìn)行取反過程如下。①取

61的二進(jìn)制原碼：10111101。②取補(bǔ)碼：11000011。③每一位取反：00111100，得到最終結(jié)果的補(bǔ)碼（正數(shù)）。④取補(bǔ)碼：00111100，得到最終結(jié)果的原碼。⑤轉(zhuǎn)換為十進(jìn)制數(shù)：60。所以

61取反后為60。4．按位運(yùn)算符兩個(gè)過程很好地展示了正數(shù)和負(fù)數(shù)的按位取反操作，可以總結(jié)為以下5個(gè)步驟。①取十進(jìn)制數(shù)的二進(jìn)制原碼。②對(duì)原碼取補(bǔ)碼。③補(bǔ)碼取反（得到最終結(jié)果的補(bǔ)碼）。④對(duì)取反結(jié)果再取補(bǔ)碼（得到最終結(jié)果的原碼）。⑤將二進(jìn)制原碼轉(zhuǎn)換為十進(jìn)制數(shù)。邏輯運(yùn)算符包括and、or、not，具體用法如下表，示例中a為11，b為22。5．邏輯運(yùn)算符運(yùn)

算

符邏輯表達(dá)式描

述示

例andxandy布爾“與”，若x為False，則返回x；否則返回yaandb，返回22orxory布爾“或”，若x為True，則返回x；否則返回yaorb，返回11notnot(x)布爾“非”，若x為True，則返回False；若x為False，則返回Truenot(aandb)，返回False邏輯運(yùn)算符的應(yīng)用示例如下。5．邏輯運(yùn)算符>>>a=11;b=22;print('a=11,b=22')#初始賦值a=11,b=22#and、or、not運(yùn)算>>>print('aandb=',aandb)aandb=22>>>print('aorb=',aorb)aorb=115．邏輯運(yùn)算符>>>print('not(aandb)=',not(aandb))not(aandb)=False>>>a=0;b=22;print('a=0,b=22')#重新賦值a=0,b=22#and、or、not運(yùn)算>>>print('aandb=',aandb)aandb=0>>>print('aorb=',aorb)aorb=22>>>print('not(aandb)=',not(aandb))not(aandb)=True5．邏輯運(yùn)算符當(dāng)按位運(yùn)算符和邏輯運(yùn)算符用于布爾值運(yùn)算時(shí)，按位&和邏輯and的運(yùn)算效果一樣，當(dāng)運(yùn)算符左右兩個(gè)值都為True時(shí)，返回True，否則返回False；按位|和邏輯or的運(yùn)算效果一樣，當(dāng)運(yùn)算符左右兩個(gè)值中有一個(gè)值為True時(shí)，返回True，否則返回False，代碼如下。>>>print(True&True);print(TrueandTrue)#按位&、邏輯andTrueTrue>>>print(True|False);print(TrueorFalse)#按位|、邏輯orTrueTrue>>>print(True&False);print(TrueandFalse)FalseFalse>>>print(False|False);print(FalseorFalse)FalseFalse成員運(yùn)算符的作用是判斷指定值是否存在于某一序列中，指定值包括字符串、列表或元組。成員運(yùn)算符表如下。6．成員運(yùn)算符運(yùn)

算

符描

述示

例in如果在某一序列中找到指定值，那么返回True，否則返回Falsexiny表示，若x在y序列中，則返回True，否則返回Falsenotin如果在某一序列中沒有找到指定值，那么返回True，否則返回Falsexnotiny表示，若x不在y序列中，則返回True，否則返回False在成員運(yùn)算中，對(duì)成員的運(yùn)算不僅包含對(duì)值的大小的判斷，還包含對(duì)數(shù)據(jù)類型的判斷。在List中，1是數(shù)值，所以判斷數(shù)值1是否屬于List時(shí)，返回True；但是判斷[1]是否屬于List時(shí)，返回False，因?yàn)槠鋽?shù)據(jù)類型不匹配。另外，判斷[4,5]是否屬于List時(shí)，返回True，因?yàn)長(zhǎng)ist中包含該值。代碼如下：6．成員運(yùn)算符>>>List=[1,2,3.0,[4,5],'Python3']#初始化列表List>>>print(1inList)#判斷1是否屬于ListTrue>>>print([1]inList)#判斷[1]是否屬于ListFalse>>>print(3inList)#判斷3是否屬于ListTrue>>>print([4,5]inList)#判斷[4,5]是否屬于ListTrue>>>print('Python'inList)#判斷字符串'Python'是否屬于ListFalse>>>print('Python3'inList)#判斷字符串'Python3'是否屬于ListTrue身份運(yùn)算符用于比較兩個(gè)對(duì)象的內(nèi)存地址。身份運(yùn)算符表如下。7．身份運(yùn)算符運(yùn)

算

符描

述示

例is用于判斷兩個(gè)標(biāo)識(shí)符是否引用自一個(gè)對(duì)象xisy表示，如果id(x)等于id(y)，則返回True，否則返回Falseisnot用于判斷兩個(gè)標(biāo)識(shí)符是否引用自不同對(duì)象xisnoty表示，如果id(x)不等于id(y)，則返回True，否則返回False在身份運(yùn)算中，當(dāng)內(nèi)存地址相同的兩個(gè)對(duì)象進(jìn)行is運(yùn)算時(shí)，返回True；當(dāng)內(nèi)存地址不同的兩個(gè)對(duì)象進(jìn)行isnot運(yùn)算時(shí)，返回True。當(dāng)給a、b賦同樣的值時(shí)，實(shí)質(zhì)上是分配了同樣的內(nèi)存地址。應(yīng)用示例如下：7．身份運(yùn)算符>>>a=11;b=11;print('a=11,b=11')#初始化a、ba=11,b=11>>>print(aisb);print(aisnotb)#身份運(yùn)算TrueFalse>>>print(id(a));print(id(b))#查看id地址879136540067287913654006727．身份運(yùn)算符>>>a=11;b=22;print('a=11,b=22')#重新給b賦值a=11,b=22>>>print(aisb);print(aisnotb)#身份運(yùn)算FalseTrue>>>print(id(a));print(id(b))#查看id地址879136540067287913654010241運(yùn)算符優(yōu)先級(jí)目錄常用操作運(yùn)算符2【任務(wù)2-2】計(jì)算圓形的各參數(shù)3【任務(wù)2-3】使用字符串索引計(jì)算n天后是星期幾4在Python的應(yīng)用中，通常使用表達(dá)式的形式進(jìn)行運(yùn)算。表達(dá)式由運(yùn)算符和操作數(shù)組成。例如，“1

2”就是一個(gè)表達(dá)式，其中“

”是運(yùn)算符，“1”和“2”是操作數(shù)。一個(gè)表達(dá)式往往不只包含一個(gè)運(yùn)算符。當(dāng)一個(gè)表達(dá)式包含多個(gè)運(yùn)算符時(shí)，各運(yùn)算符的優(yōu)先級(jí)如表（從上到下優(yōu)先級(jí)依次降低），處于同一優(yōu)先級(jí)的運(yùn)算符則從左到右依次進(jìn)行運(yùn)算。運(yùn)算符優(yōu)先級(jí)運(yùn)

算

符描

述**冪運(yùn)算符（最高優(yōu)先級(jí)）～、+、

按位取反、正、負(fù)運(yùn)算符*、/、%、//乘、除、取余、整除運(yùn)算符+、

加、減運(yùn)算符>>、<<右移、左移運(yùn)算符&按位與運(yùn)算符^、｜按位異或、按位或運(yùn)算符運(yùn)算符優(yōu)先級(jí)運(yùn)

算

符描

述<=、<、>、>=比較運(yùn)算符<>、==、!=比較運(yùn)算符=、%=、/=、//=、-=、+=、*=、**=賦值運(yùn)算符is、isnot身份運(yùn)算符in、notin成員運(yùn)算符not、or、and邏輯運(yùn)算符（接上表）第二行中的“

”“

”可以更簡(jiǎn)單地理解為數(shù)值前面用于標(biāo)識(shí)數(shù)值正負(fù)屬性的運(yùn)算符。運(yùn)算符優(yōu)先級(jí)運(yùn)算符優(yōu)先級(jí)應(yīng)用示例代碼如下。>>>print(24+12/6**2*18)#24+12/36*18→24+(1/3)*18→24+630.0>>>print(24+12/(6**2)*18)#24+12/36*18→24+(1/3)*18→24+630.0>>>print(24+(12/(6