3.10　常用操作符

視頻講解

3.10.1　算術操作符

Python的算術操作符大多數和大家知道的數學運算符一樣：

+　-　*　/　%　**　//

前面四個就不用介紹了，加、減、乘、除，大家都懂。不過下面要介紹的小技巧倒不是所有人都知道的。

例如，當想對一個變量本身進行算術運算的時候，是不是會覺得寫a = a + 1或b =b-3這類操作符特別麻煩？沒錯，在Python中可以做一些簡化：

     >>> a = b = c = d = 10
     >>> a += 1
     >>> b -= 3
     >>> c *= 10
     >>> d /= 8
     >>> print(a, b, c, d)
     11 7 100 1.25

如果使用過Python 2.x版本的讀者可能會發現，Python 3的除法變得有些不同了。很多編程語言中，整數除法一般都是采用floor的方式，有些書籍將其直接翻譯為地板除法。地板除法的概念是：計算結果取比商小的最大整型值（也就是舍棄小數，取整的意思）。

但是在這里我們發現，即使是進行整數間的除法，結果卻是返回一個浮點型的精確數值，也就是Python采用真正的除法代替了地板除法。

那有些朋友不樂意了：“蘿卜、青菜各有所愛，我就喜歡原來的除法，整數除以整數就應該得到一個整數！”，于是Python的團隊也為此想好了辦法，就是大家看到的雙斜杠，它執行的就是地板除法的操作：

     >>> 3 // 2
     1
     >>> 3.0 // 2
     1.0

注意：

使用地板除法，無論是整型還是浮點型，都將舍棄小數部分。

關于Python 3在除法運算上的改革，支持和反對的幾乎各占一半。有些人支持這種做法，因為Python的除法運算從一開始的設計就是失誤的，他們想要真正的除法；但有些人又不想因此修改自己的海量代碼……無論怎樣，這已經是板上釘釘的事情了。Python團隊秉承著執著、追求完美的信念不斷打造和改進Python，就這件事情本身我們就應該為其點贊。

百分號（%）表示求余數的意思：

     >>> 5 % 2
     1
     >>> 4 % 2
     0
     >>> 520 % 14
     2

3.10.2　優先級問題

當一個表達式存在多個運算符的時候，就可能會發生以下對話。

加法運算符說：“我先到的，我先計算！”

乘法運算符說：“哥我運算一次夠你翻幾個圈了，哥先來！”

減法運算符說：“你糊涂了，我現在被當成負號使用，沒有我，你們再努力，結果也是得到相反的數！”

除法運算符這時候默默地說：“搶吧搶吧，我除以零，大家同歸于盡！”

為了防止以上矛盾的出現，我們規定了運算符的優先級，當多個運算符同時出現在一個表達式的時候，嚴格按照優先級規定的級別來進行運算。

先乘、除，后加、減，如有括號先運行括號里邊的。沒錯，從小學我們就學到了運算符優先級的精髓，在編程中也是這么繼承下來的。

舉個例子：

     -3 * 2 + 5 / -2 - 4

相當于：

     (-3) * 2 + 5 / (-2) - 4

其實多做練習自然就記住了，不用刻意去背。當然，在適當的地方加上括號強調一下優先級，小甲魚覺得會是更好的方案。

Python還有一個特殊的乘法，就是雙星號(**)，也稱為冪運算操作符。例如3**2，雙星號左側的3稱為底數，右側的2稱為指數，把這樣的算式稱為3的2次冪。

在使用Python進行冪運算的時候，需要注意的一點是優先級問題。舉個例子：

     >>> -5 ** 2
     -25
     >>> 5 ** -2
     0.04

從上面的結果可以看出：冪運算操作符比其左側的一元操作符優先級高，比其右側的一元操作符優先級低。

3.10.3　比較操作符

比較運算符包括：

< <= > >= == !=

比較操作符根據表達式的值的真假返回布爾類型值：

     >>> 3 < 4
     True
     >>> 1 + 1 >= 2
     True
     >>> 'a' > 'b'
     False
     >>> 5 / 2 <= 3
     True
     >>> 5 > 3 < 4
     True

3.10.4　邏輯操作符

邏輯操作符包括：

and or not

and操作符之前已經學習過，在實例中也多次使用。當只有and操作符左邊的操作數為True，且右邊的操作符同時為True的時候，結果才為True：

     >>> 3 > 4 and 4 < 5
     False
     >>> 3 < 4 and 4 < 5
     True

or操作符與and操作符不同，or操作符只需要左邊或者右邊任意一邊為真，結果都為真；只有當兩邊同時為假，結果才為假：

     >>> 3 > 4 or 4 < 5
     True
     >>> 3 > 4 or 4 > 5
     False

not操作符是一個一元操作符，它的作用是得到一個和操作數相反的布爾類型的值：

     >>> not True
     False
     >>> not 0
     True
     >>> not 4
     False

另外，可能還會看到下面這樣的表達式：

     5 > 3 < 4

這在其他編程語言中可能是不合法的，但在Python中是行得通的，它事實上被解釋為：

     5 > 3 and 3 < 4

將目前接觸過的所有操作符優先級合并在一起，如圖3-1所示。

圖3-1　Python操作符優先級

請思考：(not 1) or (0 and 1) or (3 and 4) or (5 and 6) or (7 and 8 and 9)的結果應該是多少？為什么呢？