Python 测开28期-Sam-学习笔记-Python运算符

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一、运算符
1.什么是运算符：运算符是用于进行各种运算操作的符号或关键词。+ - *
比如:

• 4 + 5，其中，4 和 5 为操作数，+ 为运算符。
• a = 10， 其中， a 和 10 为操作数， = 为运算符。
• print(), 其中， print 为操作数， () 为运算符。
  Python 语言常用运算符如下:
• 算术运算符
• 比较（关系）运算符
• 赋值运算符
• 逻辑运算符
• 成员运算符
• 身份运算符
• 运算符优先级
  这些运算符，根据使用操作数的不同，可分为：
• 单目运算符
• 双目运算符
• 三目运算符
  在每一门语言中，运算符都是非常简单，但是非常重要，非常难以熟练掌握和灵活应用的知识点。
  二、算数运算符
  1.在编写程序时，可以使用算术运算符来进行基本的数学计算。Python 中的算术运算符包括加法、减法、乘法、除法、取模和幂运算
  |运算符|描述|
  |—|—|
  |+|加法 ： 两个操作数相加|
  |-|减法 ： 两个操作数相减|
  |*|乘法 ： 两个操作数相乘|
  |/|除法 ： 两个操作数相除，结果为浮点数类型|
  |%|取模 ： 也称为求余运算符， 两个操作相除，取余数为计算结果|
  |**|幂运算 ：返回x的y次幂|
  |//|整除 ： 两个操作数相除，取商，结果为整数类型|

加法运算符（+）

加法运算符用于将两个数相加。

例如，a + b 表示将 a 和 b 相加的结果。 如果 a 和 b 都是数字，则加法运算符将执行数学加法操作。 如果 a 和 b 是字符串，则加法运算符将执行字符串连接操作。

a = 10
b = 20
c = a + b
print("a + b 的值为：", c)

s1 = "hello"
s2 = "hogwarts"
res = s1 + s2
print("字符串拼接结果为：", res)

减法运算符（-）
减法运算符用于将一个数减去另一个数。例如，a - b 表示将 b 从 a 中减去的结果。

a = 10
b = 20
c = a - b
print("a - b 的值为：", c)

乘法运算符（*）
乘法运算符用于将两个数相乘。例如，a * b 表示将 a 和 b 相乘的结果。

a = 10
b = 20
c = a * b
print("a * b 的值为：", c)

除法运算符（/）
除法运算符用于将一个数除以另一个数。例如，a / b 表示将 a 除以 b 的结果。需要注意的是，如果除数为 0，将会抛出异常。
在Python中，使用 /进行除法运算时，会得到一个浮点数，如果需要整除运算需要使用 // 整除运算符

a = 10
b = 20
c = b / a
print("b / a 的值为：", c)

取模运算符（%）

取模运算符用于获取两个数相除的余数。例如，a % b 表示将 a 除以 b 的余数。

需要注意的是，取模运算本质上也是除法运算，如果除数为 0，将会抛出异常。

a = 10
b = 20
c = b % a
print("b % a 的值为：", c)

幂运算符（**）

幂运算符用于获取一个数的指数幂。例如，a ** b 表示将 a 的 b 次方。

a = 2
b = 10
c = a ** b
print("a ** b 的值为：", c)

整除运算符（//）

整除运算符用于将一个数除以另一个数，该运算符会得到一个整数的商。

需要注意的是，如果除数为 0，也将会抛出异常。

a = 10
b = 20
c = b // a
print("b / a 的值为：", c)

三、赋值运算符
赋值运算符是使用 = 做为运算符号，将运算符左侧的数据或表达式的结果，保存到运算符左侧的标识符中。
在使用赋值运算符时，运算符右侧可以是任意类型的数据，但左侧必须是一个变量，否则会报错。
除普通的赋值运算符外，赋值运算符还可以和算术运算符组合成为复合赋值运算符。
Python 中提供的赋值运算符如下表所示：

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
四、关系运算符

关系运算符

关系运算符也称为比较运算符，用来对参与运算的两个操作数进行比较，确认两个操作数之间的关系，运算结果会返回一个布尔值

Python 中提供的关系运算符如下表所示：

运算符	描述
==	等于 ： 比较对象是否相等
!=	不等于 ： 比较两个对象是否不相等
>	大于 ： 返回x是否大于y
<	小于 ： 返回x是否小于y
>=	大于等于 ： 返回x是否大于等于y。
<=	小于等于 ： 返回x是否小于等于y。
五、逻辑运算符

逻辑运算符

逻辑运算符一般用来解决当有多个关系条件需要判断时使用，用来确定这些条件组合的方式，运算结果为布尔类型值。

Python 中提供的逻辑运算符如下表所示：

运算符	逻辑表达式	描述
and	x and y	逻辑"与" ： 如果 x 为 False，x and y 返回 False，否则它返回 y 的计算值。
or	x or y	逻辑"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。
not	not x	逻辑"非" ： 如果 x 为 True，返回 False 。如果 x 为 False，它返回 True。
六、成员运算符

成员运算符

Python 提供了成员运算符，用于判断实例中是否包含了一系列的成员，包括字符串，列表或元组。

如下表所示：

运算符	描述
in	如果在指定的序列中找到值返回 True，否则返回 False。
not in	如果在指定的序列中没有找到值返回 True，否则返回 False。
七、身份运算符

身份运算符

Python 中的身份运算符用来判断两个对象的引用是否为同一个，换言之，就是用来比较两个对象的内存地址是否相同。

Python 对数字和字符串做了一些优化以提高性能和减少内存开销。以下是 Python 对数字和字符串做的一些优化：

1. 整数池（Integer Pool）：Python 会在程序运行时预先创建一些整数对象，并将其保存在整数池中。这样，在创建整数对象时，可以重用已存在的对象，而不是创建新的对象。这在一定程度上减少了内存开销。
2. 字符串池（String Pool）：对于较短的字符串，Python 会使用字符串池进行优化。字符串池是一个缓存区，保存着所有共享相同内容的字符串对象。当创建新的字符串对象时，Python 会首先检查是否已经存在相同内容的字符串对象，如果存在，则直接重用已有的对象，避免重复创建新的对象。

因此，在某些情况下，字面量相同的两个对象，实际并不是同一个对象，此时如果需要区分对象的话，就需要使用身份运算符。

身份运算符如下表所示：

运算符	描述
is	is 是判断两个标识符是不是引用自一个对象
is not	is not 是判断两个标识符是不是引用自不同对象

身份运算符 is

is 用来判断两个对象内存引用地址是否相同，如果相同，结果为真 True，如果不相同，结果为假 False

# 示例 1
str1 = "Hello"
str2 = "Hello"
print(id(str1))  # 输出第一个字符串对象的内存地址
print(id(str2))  # 输出第二个字符串对象的内存地址
print(str1 == str2)
print(str1 is str2)
# 示例 2
str3 = "Hello, World!" * 1000
str4 = "Hello, World!" * 1000
print(id(str3))  # 输出第一个字符串对象的内存地址
print(id(str4))  # 输出第二个字符串对象的内存地址
print(str3 == str4)
print(str3 is str4)

注意：两个字面量相同的对象，内存地址未必相同，就像两个双胞胎，长的相同，但是是两个独立的个体。

身份运算符 is not

is not 用来判断两个对象内存引用地址是否不同，如果不同，结果为真 True，如果相同，结果为假 False

# 示例 1
str1 = "Hello"
str2 = "Hello"
print(id(str1))  # 输出第一个字符串对象的内存地址
print(id(str2))  # 输出第二个字符串对象的内存地址
print(str1 == str2)
print(str1 is not str2)
# 示例 2
str3 = "Hello, World!" * 1000
str4 = "Hello, World!" * 1000
print(id(str3))  # 输出第一个字符串对象的内存地址
print(id(str4))  # 输出第二个字符串对象的内存地址
print(str3 == str4)
print(str3 is not str4)

is 和 == 的区别

在 Python 中，万物皆对象，而对象的三个基本要素:

• 内存地址
• 数据类型
• 值
  而 is 与 == 都作为常用的判断语句去进行使用，这两者之间的主要区别是：
• == 运算符: 只比较两个对象的值，相同返回 True，不同返回 False。
• is 运算符: 比较两个对象的id，相同返回 True，不同返回 False。
  在这种场景下， 两个判断的执行结果均为 True。

a, b = 1,1
# 判断a，b 是否相等
print(a == b)
print(a is b)

在这种场景下， 两个判断的执行结果不一致。

a = [1,2,3]
b = [1,2,3]
# 对比值一致，返回True
print(a == b)
# 对比内存地址不一致，返回False
print(a is b)

八、三目运算符

三目运算符

三目运算符也称为三元运算符，是指运算符在使用时，需要有三个操作数参与计算。
Python 中也提供三目运算符，但语法上与传统的三目运算符并不相同。
可以将 Python 中的三目运算符理解成是 if-else 分支语句的简化单行模式
语法格式： [on_true] if [expression] else [on_false]

• on_true: 条件为真时的结果
• on_false: 条件为假时的结果
• expression: 判断条件
  Python 会先判断 expression 条件表达式的结果，如果条件为真，则结果为 [on_true]，条件为假，则结果为 [on_false]

print("Yes" if True else "No")
print("Yes" if False else "No")

实际开发过程中，不建议使用三目运算符，相比较 if-else 结构的分支语句，三目运算符的可读性不高。
九、运算符优先级

运算符优先级

Python中的运算符非常丰富，但在使用过程中除了需要注意各自的特性外，不同的运算符也具有不同的优先级别。

Python 运算符优先级如下表所示：

运算符	描述
(expressions…)	绑定或加圆括号的表达式
[expressions…]， {key: value…}，	列表显示，字典显示，集合显示
x[index]， x[index:index]， x(arguments…)， x.attribute	抽取，切片，调用，属性引用
**	乘方 5
+x， -x	正，负
*， @， /， //， %	乘，矩阵乘，除，整除，取余 6
+， -	加和减
in， not in， is， is not， <， <=， >， >=， !=， ==	比较运算，包括成员检测和标识号检测
not	布尔逻辑非 NOT
and	布尔逻辑与 AND
or	布尔逻辑或 OR
if – else	条件表达式
=， +=， -=， *=， /=， //=， **=	赋值表达式

注意：因为位运算在后期课程使用过程中使用场景非常少，所以在本课程中并没有讲解（不代表在其它场景中不会使用）。

小技巧：如果在使用运算符的过程中，不能很好的掌握其优先级顺序，最简单的办法就是在需要先计算的表达式上加括号

print((2+3)*5)