Python零基础入门

Posted 2021-05-14 Geek_bao

Python数据分析基础

• 三、运算符
• • 3.1 算数运算符
  • 3.2 赋值运算符
  • 3.3 比较（关系）运算符
  • 3.4 逻辑运算符
  • 3.5 位运算符
  • 3.6 运算符的优先级

三、运算符

3.1 算数运算符

算术运算符符号是处理四则运算的符号，在数字的处理中应用的最多。常见算术运算符如下图：

（1）算术运算符可以直接对数字进行运算，如下所示：

输入如下图：

（2）算术运算符也可以对变量进行计算，下面是对变量a、b和c进行计算的实例，如下：

a = 17
b = 15
c = 3
print(a + b)
print(a - b)
print(a * b)
print(a / b)
print(a % b)
print(b % c)
print(a // c)
print(b // c)
print(b ** c)

运行结果如下：

（3）在Python中进行数学计算时，与我们学过的数学中运算符优先级是一致的。

• 先乘除后加减
• 同级运算符从左至右运算
• 可以使用“()”调整计算的优先级

算数运算符优先级由高到低顺序排列如下：
第一级：**
第二级：*，/，%，//
第三级：+，-

（4）在Python中，* 运算符还可以用于字符串，计算结果就是字符串重复指定次数的结果。如下代码：

print("M" * 10)                 # 输出10个M
print("@" * 10)                 # 输出10个@
print(" "*10, "M"*5)       # 先输出10个空格，在输出5个M

运行结果如下：

3.2 赋值运算符

（1）赋值运算符主要用来为变量等赋值。使用时，可以直接把基本赋值运算符“=”右边的值赋给左边的变量，也可以进行某些运算后在赋值给左边的变量。Python中常用的赋值运算符如下表，

下面看看几个实例：

a = 17
b = 15
c = 3
a = a + b                  # a+b的值复制给 a ，此时a的值为32
print(a)
a += b                   # a=a+b，此时a的值为47
print(a)
a -= b                   # a=a-b，此时a的值为32
print(a)
a *= b                   # a=a*b，此时a的值为480
print(a)
a /= b                   # a=a/b，此时a的值为32
print(a)
a %= b                   # a=a%b，此时a的值为2
print(a)
a **= c                  # a=a**b，此时a的值为8
print(a)
a //= c                  # a=a//b，此时a的值为2
print(a)

运行结果如下：

3.3 比较（关系）运算符

（1）比较运算符也称关系运算符。用于对变量或表达式的结果进行大小、真假等比较，如果比较结果为真，则返回True，如果为假，则返回False。比较运算符通常用在条件语句中作为判断的一句。Python常用比较运算符如下：

注意：Python中，当需要判断一个变量是否介于两个值之间，可以采用“值1<变量<值2”的形式，如“0<a<99”.。
下面看实例代码：

python = 95                          # 定义变量，存储python的分数
english = 92                         # 定义变量，存储english的分数
c = 89                                # 定义变量，存储C语言的分数
# 输出3个变量的值
print("python = " + str(python) + " english = " + str(english) + " c = " + str(c) + "\\n")
print("python < english的结果：" + str(python < english))    # 小于操作
print("python > english的结果：" + str(python > english))    # 大于操作
print("python == english的结果：" + str(python == english))  # 等于操作
print("python != english的结果：" + str(python != english))  # 不等于操作
print("python <= english的结果：" + str(python <= english))  # 小于等于操作
print("english >= c的结果：" + str(python >= c))              # 大于等于操作

运行结果如下：

3.4 逻辑运算符

逻辑运算符是对真和假两种布尔值进行运算，运算后的结果仍是一个布尔值，Python中的逻辑运算符主要包括and（逻辑与）、or（逻辑或）、not（逻辑非）。
下图给出了逻辑运算符的说明和用法：

下图给出了使用逻辑运算符进行逻辑运算时的运算结果：

3.5 位运算符

位运算符是把数字看作二进制数来进行计算的，因此，需要先将要执行运算的数据转换为二进制，然后才能执行运算。Python中的位运算有位与（&）、位或（|）、异或（^）、去反（~）、左移位（<<）和右移位（>>）运算符。

说明：整型数据在内存中以二进制的形式表示，如整型变量1的32位二进制形式如下：

00000000 00000000 00000000 00000111

其中，左边最高位是符号位，最高位是0表示正数，如果为1则表示负数。负数采用补码表示，因为计算机中的负数是以其补码形式存在的 ，如-7的32位二进制形式如下：

11111111 11111111 11111111 11111001

注意：补码=原码取反+1

（1）位与运算
位与运算的运算符为“&”，位与运算的运算法则是：两个操作数的二进制表示，只有对应位都是1时，结果才为1，否则为0。如果两个操作数精度不同，则结果的精度与精度高的操作数相同，如下图，是12&8的运算过程：

（2）位或运算
位或运算的运算符为“|”，位或运算的运算法则是：两个操作数的二进制表示，只有对应位都是0时，结果才为0，否则为1。如果两个操作数精度不同，则结果的精度与精度高的操作数相同，如下图，是4|8的运算过程：

（3）位异或运算
位异或运算的运算符为“^”，位异或运算的运算法则是：两个操作数的二进制表示对应位相同（同时为0或同时为1）时，结果才为0，否则为1。如果两个操作数精度不同，则结果的精度与精度高的操作数相同，如下图，是31 ^ 32的运算过程：

（4）位取反运算
位取反运算也称位非运算，运算符为“~”。位取反运算就是将操作数对应位的二进制数1改为0,0改为1，如下图，对123取反的运算过程：

在Python中的代码实现如下：

print("12&8 = "+ str(12&8))          # 位与计算整数的结果
print("4|8 = "+ str(4|8))            # 位与计算整数的结果
print("31^22 = "+ str(31^22)) 	    # 位异或计算整数的结果
print("~123 = "+ str(~123))         # 位取反计算整数的结果

运行结果如下：

（5）左移位运算符<<就是将一个二进制操作数向左移动指定的位数，左边（高位端）溢出的位被丢弃，右边（低位端）的空位用0补充。左移位运算相当于乘以2的n次幂。如下图，48左移一位和两位的运算过程，

（6）右移位运算符>>就是将一个二进制操作数向右移动指定的位数，右边（低位端）溢出的位被丢弃，而在填充左边（高位端）的空位时，如果最高位是0（正数），则左侧空位填入0；如果最高位是1（负数），左侧空位填入1。右移位运算相当于除以2的n次幂。
如下图，48右移一位的运算过程，

下图为-80右移两位的运算过程，

3.6 运算符的优先级

（1）所谓运算符的优先级，是指在应用中哪个一个运算符先计算，哪一个后计算，与数学的四则运算应遵守“先乘除，再加减”是一个道理。

（2）Python运算符的运算规则是：优先级高的运算先执行，优先级低的运算后执行，同一优先级的操作按照从左到右的顺序进行。也可以使用小括号，括号内的运算最先执行。下表按照从高到低的顺序列出了运算符的优先级。同一行中的运算符具有相同的优先级，此时它们的结合方向决定求值顺序。