【编程基础之Python】10、Python中的运算符
Python中的运算符
Python是一门非常流行的编程语言，它支持各种运算符来执行各种操作。这篇文章将详细介绍Python的各种运算符及其使用方法。
算术运算符
算术运算符用于执行基本的数学运算，包括加、减、乘、除和取模等操作。以下是Python支持的算术运算符：
- 加法运算符（+）：用于两个数字或字符串的相加。
- 减法运算符（-）：用于两个数字的相减。
- 乘法运算符（*）：用于两个数字或字符串的相乘。
- 除法运算符（/）：用于两个数字的相除，结果为浮点数。
- 整除运算符（//）：用于两个数字的整除，结果为整数，也叫地板除。
- 取模运算符（%）：用于两个数字的取模操作，即返回两个数相除的余数。
- 指数运算符（**）：用于求一个数值的某次幂，也叫幂运算符。
| 运算符 | 描述 | 示例 |
|---|---|---|
| + | 加法 | 3 + 4 = 7 |
| – | 减法 | 7 – 3 = 4 |
| * | 乘法 | 3 * 4 = 12 |
| / | 除法 | 7 / 3 = 2.33333… |
| // | 整除 | 7 // 3 = 2 |
| % | 取模 | 7 % 3 = 1 |
| ** | 指数 | 2 ** 3 = 8 |
以下是算术运算符的案例：
x = 10
y = 3
print(x + y) # 输出 13
print(x - y) # 输出 7
print(x * y) # 输出 30
print(x / y) # 输出 3.3333333333333335
print(x // y) # 输出 3
print(x % y) # 输出 1
print(x ** y) # 输出 1000
赋值运算符
赋值运算符用于给变量或者表达式赋值。Python支持多种赋值运算符，包括简单赋值、加等于赋值、减等于赋值、乘等于赋值、除等于赋值、取模等于赋值、幂等于赋值、整除等于赋值等。以下是一些常见的赋值运算符及其使用方法：
- 简单赋值运算符（=）：用于将一个值赋给变量。
- 加等于赋值运算符（+=）：用于将右边的值加到左边的变量上，并将结果赋给左边的变量。
- 减等于赋值运算符（-=）：用于将右边的值减去左边的变量，并将结果赋给左边的变量。
- 乘等于赋值运算符（*=）：用于将右边的值乘以左边的变量，并将结果赋给左边的变量。
- 除等于赋值运算符（/=）：用于将左边的变量除以右边的值，并将结果赋给左边的变量。
- 取模等于赋值运算符（%=）：用于将左边的变量对右边的值取模，并将结果赋给左边的变量。
- 幂等于赋值运算符（**=）：用于将左边的变量幂运算右边的值，并将结果赋给左边的变量。
- 整除等于赋值运算符（//=）：用于将左边的变量整除右边的值，并将结果赋给左边的变量。
以下是赋值运算符的案例：
a = 10 # 简单赋值
print(a)
a += 5 # 加等于赋值，等同于 a = a + 5
print(a)
a -= 3 # 减等于赋值，等同于 a = a - 3
print(a)
a *= 2 # 乘等于赋值，等同于 a = a * 2
print(a)
a /= 4 # 除等于赋值，等同于 a = a / 4
print(a)
a **= 3 # 幂等于赋值，等同于 a = a ** 3
print(a)
a //= 2 # 整除等于赋值，等同于 a = a // 2
print(a)
a %= 2 # 取模等于赋值，等同于 a = a % 2
print(a)
比较运算符
比较运算符用于比较两个值，返回一个布尔值（True或False）。以下是Python支持的比较运算符：
- 等于运算符（==）：用于检查两个值是否相等，如果相等则返回
True，否则返回False。 - 不等于运算符（!=）：用于检查两个值是否不相等，如果不相等则返回
True，否则返回False。 - 大于运算符（>）：用于检查左侧的值是否大于右侧的值，如果是则返回
True，否则返回False。 - 小于运算符（<）：用于检查左侧的值是否小于右侧的值，如果是则返回
True，否则返回False。 - 大于等于运算符（>=）：用于检查左侧的值是否大于或等于右侧的值，如果是则返回
True，否则返回False。 - 小于等于运算符（<=）：用于检查左侧的值是否小于或等于右侧的值，如果是则返回
True，否则返回False。
以下是比较运算符的案例：
x = 10
y = 3
print(x == y) # 输出 False
print(x != y) # 输出 True
print(x > y) # 输出 True
print(x < y) # 输出 False
print(x >= y) # 输出 True
print(x <= y) # 输出 False
逻辑运算符
逻辑运算符用于比较两个或多个表达式的布尔值，并返回一个布尔值（True或False）。以下是Python支持的逻辑运算符：
- 逻辑与运算符（and）：用于检查两个表达式是否都为
True。 - 逻辑或运算符（or）：用于检查两个表达式是否至少有一个为
True。 - 逻辑非运算符（not）：用于对表达式的值取反，如果条件为假，则返回
True，否则返回False。
以下是逻辑运算符的案例：
x = 5
y = 3
z = 7
print(x > y and z > x) # 输出 True
print(x < y or z < x) # 输出 False
print(not x < y) # 输出 True
逻辑运算符的优先级与数学中的运算符优先级不同，需要使用括号来明确优先级。例如，
(x > y) and (z > x)与x > y and z > x的结果是不同的。
位运算符
位运算符是用于对二进制数进行操作的运算符，包括按位与、按位或、按位异或、按位取反等，适用于整数类型数据。下面是Python中的位运算符：
- 按位与运算符（&）：参与运算的两个数，对应的二进制位上如果都是1，结果为1，否则为0。
- 按位或运算符（|）：参与运算的两个数，对应的二进制位上如果有一个是1，结果为1，否则为0。
- 按位异或运算符（^）：参与运算的两个数，对应的二进制位上如果只有一个是1，结果为1，否则为0。
- 按位取反运算符（~）：对参与运算的数的二进制位按位取反，0变为1，1变为0。
- 左移运算符（<<）：将参与运算的数的二进制位向左移动指定的位数，左移后低位补0。
- 右移运算符（>>）：将参与运算的数的二进制位向右移动指定的位数，右移后高位补0或补1（取决于参与运算的数的符号位）。
以下是位运算符的案例：
a = 60
b = 13
print(a & b) # 输出12
print(a | b) # 输出61
print(a ^ b) # 输出49
print(~a) # 输出-61
print(a << 2) # 输出240
print(a >> 2) # 输出15
成员运算符
成员运算符用于测试一个值是否在序列中出现。常用的成员运算符有 in 和 not in。
- in：用于判断一个值是否是一个序列的成员，是返回
True，否则返回False。 - not in：用于判断一个值是否不是一个序列的成员，不是返回
True，否则返回False。
以下是成员运算符的案例：
a = [1, 2, 3, 4, 5]
print(3 in a) # 输出True
print(6 not in a) # 输出True
身份运算符
身份运算符用于比较两个对象的存储单元，返回布尔值 True 或 False。
以下是 Python 中的身份运算符：
is：判断两个对象是否引用同一存储单元，如果是则返回True，否则返回False。is not：判断两个对象是否引用不同的存储单元，如果是则返回True，否则返回False。
a = 5
b = 5
print(a is b) # 输出True
c = [1, 2, 3]
d = [1, 2, 3]
print(c is d) # 输出False
运算符优先级
在Python中，不同的运算符有不同的优先级，当表达式中含有多个运算符时，Python会按照一定的优先级进行计算。常见运算符的优先级从高到低如下：
| 运算符 | 描述 |
|---|---|
| ** | 指数运算（最高优先级） |
| +x, -x, ~x | 正、负、按位取反运算 |
| *, /, //, % | 乘、除、整除、取模运算 |
| +, – | 加、减运算 |
| <<, >> | 按位左移、按位右移运算 |
| & | 按位与运算 |
| ^ | 按位异或运算 |
| | | 按位或运算 |
| ==, !=, >, >=, <, <= | 比较运算符和成员运算符（左侧优先） |
| =, +=, -=, *=, /=, //=, %=, **= | 赋值运算符和增量赋值运算符（从右向左结合） |
| is, is not | 身份运算符 |
| in, not in | 成员运算符 |
| not | 逻辑非运算符 |
| and | 逻辑与运算符 |
| or | 逻辑或运算符 |
| lambda | lambda表达式（最低优先级） |
运算符总结
本文介绍了Python中常见的运算符，包括算数运算符、比较运算符、逻辑运算符、位运算符、赋值运算符、成员运算符、身份运算符等。在使用运算符时需要注意运算符的优先级和结合性，同时也要注意数据类型的匹配问题。
Python中的运算符不仅可以用于数值类型，还可以用于字符串、列表、元组、字典等复合数据类型。同时，Python还提供了一些特殊的运算符，如三目运算符和链式比较运算符等，方便程序员进行代码的编写和优化。
在实际编程中，合理地使用运算符可以提高代码的效率和可读性，对于Python程序员而言是一个必要的基础知识。
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