图解 Python 编程(5) | 运算符（附要点速查表·完结）
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1.Python 运算符
运算符用于对变量和值执行操作。举个简单的例子 5+6=115 +6 = 115+6=11。 例子中，555 和 666 被称为操作数，“+++” 称为运算符。
Python 语言支持以下类型的运算符:
- 算术运算符
- 比较（关系）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
- 运算符优先级
2.Python算术运算符
以下假设变量： a=10a=10a=10，b=20b=20b=20：
| 运算符 | 描述 | 实例 |
|---|---|---|
| + | 加 - 两个对象相加 | a + b 输出结果 30 |
| - | 减 - 得到负数或是一个数减去另一个数 | a - b 输出结果 -10 |
| * | 乘 - 两个数相乘或是返回一个被重复若干次的字符串 | a * b 输出结果 200 |
| / | 除 - x除以y | b / a 输出结果 2 |
| % | 取模 - 返回除法的余数 | b % a 输出结果 0 |
| ** | 幂 - 返回x的y次幂 | a**b 为10的20次方， 输出结果 100000000000000000000 |
| // | 取整除 - 返回商的整数部分（向下取整） |
>>> 9//2 4 >>> -9//2 -5
|
以下代码演示了Python所有算术运算符的操作（代码可以在在线 Python 3 环境中运行）：
a = 30
b = 10
c = 0c = a + b
print("第1次运算后，c的值为：", c)c = a - b
print("第2次运算后，c的值为：", c)c = a * b
print("第3次运算后，c的值为：", c)c = a / b
print("第4次运算后，c的值为：", c)c = a % b
print("第5次运算后，c的值为：", c)# 修改变量 a 、b 、c
a = 2
b = 3
c = a**b
print("第6次运算后，c的值为：", c)a = 10
b = 5
c = a//b
print("第7次运算后，c的值为：", c)
以上代码输出结果：
第1次运算后，c的值为： 40
第2次运算后，c的值为： 20
第3次运算后，c的值为： 300
第4次运算后，c的值为： 3.0
第5次运算后，c的值为： 0
第6次运算后，c的值为： 8
第7次运算后，c的值为： 2
3.Python比较运算符
以下假设变量 aaa 为 101010，变量 bbb 为 202020：
| 运算符 | 描述 | 实例 |
|---|---|---|
| == | 等于 - 比较对象是否相等 | (a == b) 返回 False。 |
| != | 不等于 - 比较两个对象是否不相等 | (a != b) 返回 true. |
| <> | 不等于 - 比较两个对象是否不相等。python3 已废弃。 | (a <> b) 返回 true。这个运算符类似 != 。 |
| > | 大于 - 返回x是否大于y | (a > b) 返回 False。 |
| < | 小于 - 返回x是否小于y。所有比较运算符返回1表示真，返回0表示假。这分别与特殊的变量True和False等价。 | (a < b) 返回 true。 |
| >= | 大于等于 - 返回x是否大于等于y。 | (a >= b) 返回 False。 |
| <= | 小于等于 - 返回x是否小于等于y。 | (a <= b) 返回 true。 |
以下代码演示了Python所有比较运算符的操作（代码可以在在线 Python 3 环境中运行）：
a = 30
b = 10
c = 0if a == b :print("a 等于 b")
else:print("a 不等于 b")if a != b :print("a 不等于 b")
else:print("a 等于 b")if a < b :print("a 小于 b" )
else:print("a 大于等于 b")if a > b :print("a 大于 b")
else:print("a 小于等于 b")# 修改变量 a 和 b 的值
a = 5
b = 20
if a <= b :print("a 小于等于 b")
else:print("a 大于 b")if b >= a :print("b 大于等于 a")
else:print("b 小于 a")
以上实例输出结果：
a 不等于 b
a 不等于 b
a 大于等于 b
a 大于 b
a 小于等于 b
b 大于等于 a
4.Python赋值运算符
以下假设变量 aaa 为 101010，变量 bbb 为 202020：
| 运算符 | 描述 | 实例 |
|---|---|---|
| = | 简单的赋值运算符 | c = a + b 将 a + b 的运算结果赋值为 c |
| += | 加法赋值运算符 | c += a 等效于 c = c + a |
| -= | 减法赋值运算符 | c -= a 等效于 c = c - a |
| *= | 乘法赋值运算符 | c *= a 等效于 c = c * a |
| /= | 除法赋值运算符 | c /= a 等效于 c = c / a |
| %= | 取模赋值运算符 | c %= a 等效于 c = c % a |
| **= | 幂赋值运算符 | c **= a 等效于 c = c ** a |
| //= | 取整除赋值运算符 | c //= a 等效于 c = c // a |
以下代码演示了Python所有赋值运算符的操作（代码可以在在线 Python 3 环境中运行）：
a = 30
b = 10
c = 0c = a + b
print("第1次运算后，c的值为：", c)c += a
print("第2次运算后，c的值为：", c )c *= a
print("第3次运算后，c的值为：", c )c /= a
print("第4次运算后，c的值为：", c )c = 2
c %= a
print("第5次运算后，c的值为：", c)c **= a
print("第6次运算后，c的值为：", c)c //= a
print("第7次运算后，c的值为：", c)
以上代码输出结果：
第1次运算后，c的值为： 40
第2次运算后，c的值为： 70
第3次运算后，c的值为： 2100
第4次运算后，c的值为： 70.0
第5次运算后，c的值为： 2
第6次运算后，c的值为： 1073741824
第7次运算后，c的值为： 35791394
5.Python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 aaa 为 606060，bbb 为 131313，二进制格式如下：
a = 0011 1100b = 0000 1101-----------------a&b = 0000 1100a|b = 0011 1101a^b = 0011 0001~a = 1100 0011
| 运算符 | 描述 | 实例 |
|---|---|---|
| & | 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 | (a & b) 输出结果 12 ，二进制解释： 0000 1100 |
| | | 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。 | (a | b) 输出结果 61 ，二进制解释： 0011 1101 |
| ^ | 按位异或运算符：当两对应的二进位相异时，结果为1 | (a ^ b) 输出结果 49 ，二进制解释： 0011 0001 |
| ~ | 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 | (~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。 |
| << | 左移动运算符：运算数的各二进位全部左移若干位，由 << 右边的数字指定了移动的位数，高位丢弃，低位补0。 | a << 2 输出结果 240 ，二进制解释： 1111 0000 |
| >> | 右移动运算符：把">>"左边的运算数的各二进位全部右移若干位，>> 右边的数字指定了移动的位数 | a >> 2 输出结果 15 ，二进制解释： 0000 1111 |
以下代码演示了Python所有位运算符的操作（代码可以在在线 Python 3 环境中运行）：
a = 60 # 60 = 0011 1100
b = 13 # 13 = 0000 1101
c = 0c = a & b; # 12 = 0000 1100
print("第1次运算后，c的值为：", c)c = a | b; # 61 = 0011 1101
print("第2次运算后，c的值为：", c)c = a ^ b; # 49 = 0011 0001
print("第3次运算后，c的值为：", c)c = ~a; # -61 = 1100 0011
print("第4次运算后，c的值为：", c)c = a << 2; # 240 = 1111 0000
print("第5次运算后，c的值为：", c)c = a >> 2; # 15 = 0000 1111
print("第6次运算后，c的值为：", c)
以上代码输出结果：
第1次运算后，c的值为： 12
第2次运算后，c的值为： 61
第3次运算后，c的值为： 49
第4次运算后，c的值为： -61
第5次运算后，c的值为： 240
第6次运算后，c的值为： 15
6.Python逻辑运算符
Python语言支持逻辑运算符，以下假设变量 aaa 为 101010, bbb为 202020:
| 运算符 | 逻辑表达式 | 描述 | 实例 |
|---|---|---|---|
| and | x and y | 布尔"与" - 如果 x 为 False，x and y 返回 False，否则它返回 y 的计算值。 | (a and b) 返回 20。 |
| or | x or y | 布尔"或" - 如果 x 是非 0，它返回 x 的计算值，否则它返回 y 的计算值。 | (a or b) 返回 10。 |
| not | not x | 布尔"非" - 如果 x 为 True，返回 False 。如果 x 为 False，它返回 True。 | not(a and b) 返回 False |
以下代码演示了Python所有逻辑运算符的操作（代码可以在在线 Python 3 环境中运行）：
a = 10
b = 20if 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")
以上代码输出结果：
1.变量 a 和 b 都为 true
2.变量 a 和 b 都为 true，或其中一个变量为 true
3.变量 a 和 b 有一个不为 true
4.变量 a 和 b 都为 true，或其中一个变量为 true
5.变量 a 和 b 都为 false，或其中一个变量为 false
7.Python成员运算符
除了以上的一些运算符之外，Python 还支持成员运算符，测试实例中包含了一系列的成员，包括字符串，列表或元组。
| 运算符 | 描述 | 实例 |
|---|---|---|
| in | 如果在指定的序列中找到值返回 True，否则返回 False。 | x 在 y 序列中 , 如果 x 在 y 序列中返回 True。 |
| not in | 如果在指定的序列中没有找到值返回 True，否则返回 False。 | x 不在 y 序列中 , 如果 x 不在 y 序列中返回 True。 |
以下代码演示了Python所有成员运算符的操作（代码可以在在线 Python 3 环境中运行）：
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")
以上代码输出结果：
1.变量 a 不在给定的列表中 list 中
2.变量 b 不在给定的列表中 list 中
3.变量 a 在给定的列表中 list 中
8.Python身份运算符
身份运算符用于比较两个对象的存储单元
| 运算符 | 描述 | 实例 |
|---|---|---|
| is | is 是判断两个标识符是不是引用自一个对象 | x is y, 类似 id(x) == id(y) , 如果引用的是同一个对象则返回 True，否则返回 False |
| is not | is not 是判断两个标识符是不是引用自不同对象 | x is not y ， 类似 id(x) != id(y)。如果引用的不是同一个对象则返回结果 True，否则返回 False。 |
注： id() 函数用于获取对象内存地址。
以下代码演示了 Python 所有身份运算符的操作（代码可以在在线 Python 3 环境中运行）：
a = 20
b = 20if ( 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 ( a is not b ):print("2.a 和 b 没有相同的标识")
else:print("2.a 和 b 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")
以上实例输出结果：
1.a 和 b 有相同的标识
2.a 和 b 有相同的标识
3.a 和 b 没有相同的标识
4.a 和 b 没有相同的标识
is 与 == 区别：
is 用于判断两个变量引用对象是否为同一个(同一块内存空间)， == 用于判断引用变量的值是否相等。
>>> a = [1, 2, 3]
>>> b = a
>>> b is a
True
>>> b == a
True
>>> b = a[:]
>>> b is a
False
>>> b == a
True
9.Python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：
| 运算符 | 描述 |
|---|---|
| ** | 指数 (最高优先级) |
| ~ + - | 按位翻转, 一元加号和减号 (最后两个的方法名为 +@ 和 -@) |
| * / % // | 乘，除，取模和取整除 |
| + - | 加法减法 |
| >> << | 右移，左移运算符 |
| & | 位 ‘AND’ |
| ^ | | 位运算符 |
| <= < > >= | 比较运算符 |
| <> == != | 等于运算符 |
| = %= /= //= -= += *= **= | 赋值运算符 |
| is is not | 身份运算符 |
| in not in | 成员运算符 |
| not and or | 逻辑运算符 |
以下代码演示了 Python 所有运算符优先级的操作（代码可以在在线 Python 3 环境中运行）：
a = 20
b = 10
c = 15
d = 5
e = 0e = (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)
以上实例输出结果：
(a + b) * c / d 运算结果为： 90.0
((a + b) * c) / d 运算结果为： 90.0
(a + b) * (c / d) 运算结果为： 90.0
a + (b * c) / d 运算结果为： 50.0
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