- Python程序設(shè)計案例課堂
- 劉春茂
- 3283字
- 2020-11-28 15:11:22
2.5 運(yùn)算符和優(yōu)先級
在Python語言中，支持的運(yùn)算符包括算術(shù)運(yùn)算符、比較運(yùn)算符、賦值運(yùn)算符、邏輯運(yùn)算符、位運(yùn)算符、身份運(yùn)算符和成員運(yùn)算符。
2.5.1 算術(shù)運(yùn)算符
Python語言中常見的算術(shù)運(yùn)算符如表2-1所示。
表2-1 算術(shù)運(yùn)算符
【案例2-1】使用算術(shù)運(yùn)算符（代碼2.1.py）。
x = 4
y = 5
z = 1
#加法運(yùn)算
a = x + y
print ("a的值為：", a)
#減法運(yùn)算
a =x - y
print ("a的值為：", a)
#乘法運(yùn)算
a = x ＊ y
print ("a的值為：", a)
#除法運(yùn)算
a = x / y
print ("a的值為：", a)
#取模運(yùn)算
a= x % y
print ("a的值為：", a)
#修改變量x、y、z
x = 10
y = 12
z = x＊＊y
print ("z的值為：", z)
#整除運(yùn)算
X = 15
y = 3
z = x//y
print ("z的值為：", z)
保存并運(yùn)行程序，結(jié)果如下：
A的值為： 9
a的值為： -1
a的值為： 20
a的值為： 0.8
a的值為： 4
z的值為： 1000000000000
z的值為： 5
在本案例中，首先定義變量x、y、z并賦值，然后進(jìn)行算術(shù)運(yùn)算，接著修改變量的值，再次進(jìn)行整除運(yùn)算。
2.5.2 比較運(yùn)算符
Python語言支持的比較運(yùn)算符如表2-2所示。
表2-2 比較運(yùn)算符
【案例2-2】使用比較運(yùn)算符（代碼2.2.py）。
x = 15
y = 6
# 判斷變量x和y是否相等
if ( x == y ):
print ("x等于y")
else:
print ("x不等于y")
# 判斷變量x和y是否不相等
if ( x ! = y ):
print ("x不等于y")
else:
print ("x等于y")
# 判斷變量x是否小于y
if ( x < y ):
print ("x小于y")
else:
print ("x大于等于y")
# 判斷變量x是否大于y
if ( x > y ):
print (" x大于y")
else:
print (" x小于等于y")
# 修改變量x和y的值
x = 6
y = 18
# 判斷變量x是否小于等于y
if ( x <= y ):
print (" x小于等于y")
else:
print (" x大于 y")
# 判斷變量x是否大于等于y
if ( y >= x):
print (" y大于等于x")
else:
print (" y小于x")
保存并運(yùn)行程序，結(jié)果如下：
x不等于y
x不等于y
x大于等于y
x大于y
x小于等于y
y大于等于y
在本案例中，首先定義變量x、y并賦值，然后使用if判斷語句，并結(jié)合比較運(yùn)算符判斷兩個變量的大小關(guān)系。
2.5.3 賦值運(yùn)算符
賦值運(yùn)算符表示將右邊變量的值賦給左邊變量，常見的賦值運(yùn)算符的含義如表2-3所示。
表2-3 賦值運(yùn)算符
【案例2-3】使用賦值運(yùn)算符（代碼2.3.py）。
x = 24
y = 8
z = 6
#簡單的賦值運(yùn)算
z = x + y
print ("z的值為：", z)
#加法賦值運(yùn)算
z += x
print ("z的值為：", z)
#乘法賦值運(yùn)算
z ＊= x
print ("z的值為：", z)
#除法賦值運(yùn)算
z /= x
print ("z的值為：", z)
#取模賦值運(yùn)算
z = 12
z %= x
print ("z的值為：", z)
#冪賦值運(yùn)算
x=3
z ＊＊= x
print ("z的值為：", z)
#取整除賦值運(yùn)算
z //= x
print ("z的值為：", z)
保存并運(yùn)行程序，結(jié)果如下：
z的值為：32
z的值為：56
z的值為：1344
z的值為：56.0
z的值為：12
z的值為：1728
z的值為：576
在本案例中，首先定義變量x、y和z并簡單賦值，然后使用各種賦值方式對變量進(jìn)行賦值操作。
2.5.4 邏輯運(yùn)算符
Python支持的邏輯運(yùn)算符如表2-4所示。
表2-4 邏輯運(yùn)算符
【案例2-4】使用邏輯運(yùn)算符（代碼2.4.py）。
a = 10
b = 15
#布爾“與”運(yùn)算
if ( a and b ):
print ("變量a和b都為true")
else:
print ("變量a和b有一個不為true")
#布爾“或”運(yùn)算
if ( a or b ):
print ("變量a和b都為true，或其中一個變量為true")
else:
print ("變量a和b都不為true")
# 修改變量a的值
a = 0
if ( a and b ):
print ("變量a和b都為true")
else:
print ("變量a和b有一個不為true")
if ( a or b ):
print ("變量a和b都為true，或其中一個變量為true")
else:
print ("變量a和b都不為true")
# 布爾“非”運(yùn)算
if not( a and b ):
print ("變量a和b都為false，或其中一個變量為false")
else:
print ("變量a和b都為true")
保存并運(yùn)行程序，結(jié)果如下：
變量a和b都為true
變量a和b都為true，或其中一個變量為true
變量a和b有一個不為true
變量a和b都為true，或其中一個變量為true
變量a和b都為false，或其中一個變量為false
在本案例中，首先定義變量a和b并簡單賦值，然后對變量進(jìn)行各種邏輯運(yùn)算操作。
2.5.5 位運(yùn)算符
在Python中，按位運(yùn)算是把數(shù)字轉(zhuǎn)換為二進(jìn)制來進(jìn)行計算。Python支持的位運(yùn)算符如表2-5所示。
表2-5 位運(yùn)算符
【案例2-5】使用位運(yùn)算符（代碼2.5.py）。
a = 12 # 12 =00001100
b = 6 # 6= 00000110
c = 0
#按位與運(yùn)算
c = a & b # 4 = 00000100
print ("c的值為：", c)
#按位或運(yùn)算
c = a | b # 14 = 00001110
print ("c的值為：", c)
#按位異或運(yùn)算
c = a ^ b # 10 = 00001010
print ("c的值為：", c)
#按位取反運(yùn)算
c = ～a # -13 = 10001101
print ("c的值為：", c)
#左移動運(yùn)算
c = a << 2 # 48 = 00110000
print ("c的值為：", c)
#右移動運(yùn)算
c = a >> 2 # 3 = 00000011
print ("c的值為：", c)
保存并運(yùn)行程序，結(jié)果如下：
c的值為： 4
c的值為： 14
c的值為： 10
c的值為： -13
c的值為： 48
c的值為： 3
在本案例中，首先定義變量a、b和c并簡單賦值，然后對變量進(jìn)行各種位運(yùn)算操作。讀者特別需要注意按位取反運(yùn)算的操作結(jié)果。
2.5.6 身份運(yùn)算符
Python支持的身份運(yùn)算符為is和not is。其中is是判斷兩個標(biāo)識符是不是引用自同一個對象；is not是判斷兩個標(biāo)識符是不是引用自不同對象。
【案例2-6】使用身份運(yùn)算符（代碼2.7.py）。
a =’張笑笑’
b = ’劉萍’
#使用is身份運(yùn)算符
if ( a is b):
print ("a和b有相同的標(biāo)識")
else:
print ("a和b沒有相同的標(biāo)識")
#使用is not身份運(yùn)算符
if ( a is not b ):
print ("a和b沒有相同的標(biāo)識")
else:
print ("a和b有相同的標(biāo)識")
# 修改變量a的值
a = ’劉萍’
if ( a is b):
print ("修改后的a和b有相同的標(biāo)識")
else:
print ("修改后的a和b仍然沒有相同的標(biāo)識")
保存并運(yùn)行程序，結(jié)果如下：
a和b沒有相同的標(biāo)識
a和b沒有相同的標(biāo)識
修改后的a和b有相同的標(biāo)識
在本案例中，首先定義變量a和b并簡單賦值，然后判斷a和b是否具有相同的標(biāo)識，接著修改變量a的值，修改后的a和b有相同的標(biāo)識。
2.5.7 成員運(yùn)算符
Python還支持成員運(yùn)算符，測試實例中包含了一系列成員，包括字符串、列表或元組。成員運(yùn)算符包括in和not in, x in y表示如果x在y序列中返回true; x not in y表示如果x不在y序列中返回true。
【案例2-7】使用成員運(yùn)算符（代碼2.6.py）。
a =’張笑笑’
b = ’劉萍’
students = [’王平’, ’張小平’, ’李曉莉’, ’張雁峰’, ’韓恩麗’ ];
# 使用in成員運(yùn)算符
if ( a in students ):
print ("變量a在給定的列表students中")
else:
print ("變量a不在給定的列表students中")
# 使用not in成員運(yùn)算符
if ( b not in students ):
print ("變量b不在給定的列表students中")
else:
print ("變量b在給定的列表students中")
# 修改變量a的值
a = ’張小平’
if ( a in students ):
print ("變量a在給定的列表students中")
else:
print ("變量a不在給定的列表students中")
保存并運(yùn)行程序，結(jié)果如下：
變量a不在給定的列表students中
變量b不在給定的列表students中
變量a在給定的列表students中
在本案例中，首先定義變量a和b并簡單賦值，然后定義了一個列表變量students，接著開始判斷變量a和b是否屬于列表students的成員，修改變量a的值后，變量a屬于列表students的成員。
2.5.8 運(yùn)算符的優(yōu)先級
Python運(yùn)算符以處理的先后排列如下。
（1）（）, [], {}。
（2）'object'。
（3）object[i], object[1:r], object.attribute, function（）。
（4）（.）符號用來存取對象的屬性與方法。下列案例調(diào)用對象t的append（）方法，在對象t的結(jié)尾加上一個字符"t"：
>>> t = ["P", "a", "r", "r", "o"]
>>> t.append("t")
>>> t
['P', 'a', 'r', 'r', 'o', 't']
（5）+x, -x, ～x。
（6）x**y:x的y次方。
（7）x * y, x / y, x % y:x乘y, x除以y, x除以y的余數(shù)。
（8）x + y, x - y:x加上y, x減y。
（9）x ＜＜ y, x ＞＞ y:x左移y位，x右移y位。例如：
>>> x = 4
>>> x << 2
16
（10）x & y：按位與運(yùn)算符。
（11）x ^ y：按位異或運(yùn)算符。
（12）x | y：按位或運(yùn)算符。
（13）＜, ＜=, ＞, ＞=, ==, !=, ＜＞, is, is not, in, not in。in與not in運(yùn)算符應(yīng)用在列表（list）上。is運(yùn)算符檢查兩個變量是否屬于相同的對象。is not運(yùn)算符則是檢查兩個變量是否不屬于相同的對象。! =與＜＞運(yùn)算符是相同功能的運(yùn)算符，都是測試兩個變量是否不相等。Python建議使用！=運(yùn)算符，而不要使用＜＞運(yùn)算符。
（14）not。
（15）and。
（16）or, lambda args:expression。
使用運(yùn)算符時須注意下列事項。
（1）將除法應(yīng)用在整數(shù)時，其結(jié)果會是一個浮點數(shù)。例如8/4會等于2.0，而不是2。余數(shù)運(yùn)算會將x / y所得的余數(shù)返回來，例如7%4 =3。
（2）如果將兩個浮點數(shù)相除取余數(shù)，其返回值也會是一個浮點數(shù)，其計算方式是x - int（x/ y）* y。例如：
>>>7.0 % 4.0
3.0
（3）比較運(yùn)算符可以連在一起處理，例如a＜b＜c＜d, Python會將這個式子解釋成a＜b and b＜c and c＜d。像x＜y＞z也是有效的表達(dá)式。
（4）如果運(yùn)算符（operator）兩端的運(yùn)算數(shù)（operand）數(shù)據(jù)類型不相同，Python會將其中一個運(yùn)算數(shù)的數(shù)據(jù)類型，轉(zhuǎn)換成跟另一個運(yùn)算數(shù)一樣的數(shù)據(jù)類型。轉(zhuǎn)換方式為：若有一個運(yùn)算數(shù)是復(fù)數(shù)，另一個運(yùn)算數(shù)也會被轉(zhuǎn)換成復(fù)數(shù)；若有一個運(yùn)算數(shù)是浮點數(shù)，另一個運(yùn)算數(shù)也會被轉(zhuǎn)換成浮點數(shù)。
（5）Python有一個特殊的運(yùn)算符：lambda。利用lambda運(yùn)算符能夠以表達(dá)式的方式創(chuàng)建一個匿名函數(shù)。lambda運(yùn)算符的語法如下：
lambda args : expression
args是以逗號（,）隔開的參數(shù)列表（list），而expression則是對這些參數(shù)進(jìn)行運(yùn)算的表達(dá)式。
例如：
>>>a=lambda x, y:x + y
>>>print (a(3,4))
7
x與y是a（）函數(shù)的參數(shù)，a（）函數(shù)的表達(dá)式是x+y。lambda運(yùn)算符后只允許有一個表達(dá)式。要達(dá)到相同的功能，也可以使用函數(shù)來定義a，如下所示：
>>> def a(x, y): #定義一個函數(shù)
return x + y #返回參數(shù)的和
>>> print (a(3,4))
7
【案例2-8】比較運(yùn)算符的優(yōu)先級（代碼2.8.py）。
a = 10
b = 6
c = 4
d = 2
e = 0
e = (a + b) ＊ c / d #(16 ＊4 ) / 2
print ("(a + b) ＊ c / d運(yùn)算結(jié)果為：", e)
e = ((a + b) ＊ c) / d # (16 ＊4 ) /2
print ("((a + b) ＊ c) / d運(yùn)算結(jié)果為：", e)
e = (a + b) ＊ (c / d); # (16) ＊ (4/2)
print ("(a + b) ＊ (c / d) 運(yùn)算結(jié)果為：", e)
e = a + (b ＊ c) / d; # 10 + (24/2)
print ("a + (b ＊ c) / d運(yùn)算結(jié)果為：", e)
保存并運(yùn)行程序，結(jié)果如下：
(a + b) ＊ c / d運(yùn)算結(jié)果為：32.0
((a + b) ＊ c) / d運(yùn)算結(jié)果為：32.0
(a + b) ＊ (c / d) 運(yùn)算結(jié)果為：32.0
a + (b ＊ c) / d運(yùn)算結(jié)果為：22.0
在本案例中，首先定義變量a、b、c、d、e并簡單賦值，然后通過各種類型的運(yùn)算符混合計算，用戶可以分辨出這些運(yùn)算符的優(yōu)先級。
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