Python3 005-運算符

什麼是運算符？

本章節主要說明Python的運算符。舉個簡單的例子 4 +5 = 9 。例子中，4 和 5 被稱爲操作數，"+" 稱爲運算符。

Python語言支持以下類型的運算符:

接下來讓我們一個個來學習Python的運算符。

Python算術運算符

以下假設變量a爲10，變量b爲21：

運算符	描述	實例
+	加 - 兩個對象相加	a + b 輸出結果 31
-	減 - 得到負數或是一個數減去另一個數	a - b 輸出結果 -11
*	乘 - 兩個數相乘或是返回一個被重複若干次的字符串	a * b 輸出結果 210
/	除 - x 除以 y	b / a 輸出結果 2.1
%	取模 - 返回除法的餘數	b % a 輸出結果 1
**	冪 - 返回x的y次冪	a**b 爲10的21次方
//	取整除 - 返回商的整數部分	9//2 輸出結果 4 , 9.0//2.0 輸出結果 4.0

以下實例演示了Python所有算術運算符的操作：

實例(Python 3.0+)

#!/usr/bin/python3 a = 21b = 10c = 0 c = a + bprint ("1 - c 的值爲：", c) c = a - bprint ("2 - c 的值爲：", c) c = a * bprint ("3 - c 的值爲：", c) c = a / bprint ("4 - c 的值爲：", c) c = a % bprint ("5 - c 的值爲：", c) # 修改變量 a 、b 、ca = 2b = 3c = a**b print ("6 - c 的值爲：", c) a = 10b = 5c = a//b print ("7 - c 的值爲：", c)

以上實例輸出結果：

1 - c 的值爲： 31
2 - c 的值爲： 11
3 - c 的值爲： 210
4 - c 的值爲： 2.1
5 - c 的值爲： 1
6 - c 的值爲： 8
7 - c 的值爲： 2

Python比較運算符

以下假設變量a爲10，變量b爲20：

運算符	描述	實例
==	等於 - 比較對象是否相等	(a == b) 返回 False。
!=	不等於 - 比較兩個對象是否不相等	(a != b) 返回 True。
>	大於 - 返回x是否大於y	(a > b) 返回 False。
<	小於 - 返回x是否小於y。所有比較運算符返回1表示真，返回0表示假。這分別與特殊的變量True和False等價。注意，這些變量名的大寫。	(a < b) 返回 True。
>=	大於等於 - 返回x是否大於等於y。	(a >= b) 返回 False。
<=	小於等於 - 返回x是否小於等於y。	(a <= b) 返回 True。

以下實例演示了Python所有比較運算符的操作：

實例(Python 3.0+)

#!/usr/bin/python3 a = 21b = 10c = 0 if ( a == b ): print ("1 - a 等於 b")else: print ("1 - a 不等於 b") if ( a != b ): print ("2 - a 不等於 b")else: print ("2 - a 等於 b") if ( a < b ): print ("3 - a 小於 b")else: print ("3 - a 大於等於 b") if ( a > b ): print ("4 - a 大於 b")else: print ("4 - a 小於等於 b") # 修改變量 a 和 b 的值a = 5;b = 20;if ( a <= b ): print ("5 - a 小於等於 b")else: print ("5 - a 大於 b") if ( b >= a ): print ("6 - b 大於等於 a")else: print ("6 - b 小於 a")

以上實例輸出結果：

1 - a 不等於 b
2 - a 不等於 b
3 - a 大於等於 b
4 - a 大於 b
5 - a 小於等於 b
6 - b 大於等於 a

Python賦值運算符

以下假設變量a爲10，變量b爲20：

運算符	描述	實例
=	簡單的賦值運算符	c = a + b 將 a + b 的運算結果賦值爲 c
+=	加法賦值運算符	c += a 等效於 c = c + a
-=	減法賦值運算符	c -= a 等效於 c = c - a
*=	乘法賦值運算符	c = a 等效於 c = c a
/=	除法賦值運算符	c /= a 等效於 c = c / a
%=	取模賦值運算符	c %= a 等效於 c = c % a
**=	冪賦值運算符	c = a 等效於 c = c a
//=	取整除賦值運算符	c //= a 等效於 c = c // a

以下實例演示了Python所有賦值運算符的操作：

實例(Python 3.0+)

#!/usr/bin/python3 a = 21b = 10c = 0 c = a + bprint ("1 - c 的值爲：", c) c += aprint ("2 - c 的值爲：", c) c *= aprint ("3 - c 的值爲：", c) c /= a print ("4 - c 的值爲：", c) c = 2c %= aprint ("5 - c 的值爲：", c) c **= aprint ("6 - c 的值爲：", c) c //= aprint ("7 - c 的值爲：", c)

以上實例輸出結果：

1 - c 的值爲： 31
2 - c 的值爲： 52
3 - c 的值爲： 1092
4 - c 的值爲： 52.0
5 - c 的值爲： 2
6 - c 的值爲： 2097152
7 - c 的值爲： 99864

Python位運算符

按位運算符是把數字看作二進制來進行計算的。Python中的按位運算法則如下：

下表中變量 a 爲 60，b 爲 13二進制格式如下：

a = 0011 1100

b = 0000 1101

-----------------

a&b = 0000 1100

a|b = 0011 1101

a^b = 0011 0001

~a  = 1100 0011

運算符	描述	實例
&	按位與運算符：參與運算的兩個值,如果兩個相應位都爲1,則該位的結果爲1,否則爲0	(a & b) 輸出結果 12 ，二進制解釋： 0000 1100
\|	按位或運算符：只要對應的二個二進位有一個爲1時，結果位就爲1。	(a \| b) 輸出結果 61 ，二進制解釋： 0011 1101
^	按位異或運算符：當兩對應的二進位相異時，結果爲1	(a ^ b) 輸出結果 49 ，二進制解釋： 0011 0001
~	按位取反運算符：對數據的每個二進制位取反,即把1變爲0,把0變爲1。~x 類似於 -x-1	(~a ) 輸出結果 -61 ，二進制解釋： 1100 0011，在一個有符號二進制數的補碼形式。
<<	左移動運算符：運算數的各二進位全部左移若干位，由"<<"右邊的數指定移動的位數，高位丟棄，低位補0。	a << 2 輸出結果 240 ，二進制解釋： 1111 0000
>>	右移動運算符：把">>"左邊的運算數的各二進位全部右移若干位，">>"右邊的數指定移動的位數	a >> 2 輸出結果 15 ，二進制解釋： 0000 1111

以下實例演示了Python所有位運算符的操作：

實例(Python 3.0+)

#!/usr/bin/python3 a = 60 # 60 = 0011 1100 b = 13 # 13 = 0000 1101 c = 0 c = a & b; # 12 = 0000 1100print ("1 - c 的值爲：", c) c = a | b; # 61 = 0011 1101 print ("2 - c 的值爲：", c) c = a ^ b; # 49 = 0011 0001print ("3 - c 的值爲：", c) c = ~a; # -61 = 1100 0011print ("4 - c 的值爲：", c) c = a << 2; # 240 = 1111 0000print ("5 - c 的值爲：", c) c = a >> 2; # 15 = 0000 1111print ("6 - c 的值爲：", c)

以上實例輸出結果：

1 - c 的值爲： 12
2 - c 的值爲： 61
3 - c 的值爲： 49
4 - c 的值爲： -61
5 - c 的值爲： 240
6 - c 的值爲： 15

Python邏輯運算符

Python語言支持邏輯運算符，以下假設變量 a 爲 10, b爲 20:

運算符	邏輯表達式	描述	實例
and	x and y	布爾"與" - 如果 x 爲 False，x and y 返回 False，否則它返回 y 的計算值。	(a and b) 返回 20。
or	x or y	布爾"或" - 如果 x 是 True，它返回 x 的值，否則它返回 y 的計算值。	(a or b) 返回 10。
not	not x	布爾"非" - 如果 x 爲 True，返回 False 。如果 x 爲 False，它返回 True。	not(a and b) 返回 False

以上實例輸出結果：

實例(Python 3.0+)

#!/usr/bin/python3 a = 10b = 20 if ( a and b ): print ("1 - 變量 a 和 b 都爲 true")else: print ("1 - 變量 a 和 b 有一個不爲 true") if ( a or b ): print ("2 - 變量 a 和 b 都爲 true，或其中一個變量爲 true")else: print ("2 - 變量 a 和 b 都不爲 true") # 修改變量 a 的值a = 0if ( a and b ): print ("3 - 變量 a 和 b 都爲 true")else: print ("3 - 變量 a 和 b 有一個不爲 true") if ( a or b ): print ("4 - 變量 a 和 b 都爲 true，或其中一個變量爲 true")else: print ("4 - 變量 a 和 b 都不爲 true") if not( a and b ): print ("5 - 變量 a 和 b 都爲 false，或其中一個變量爲 false")else: print ("5 - 變量 a 和 b 都爲 true")

以上實例輸出結果：

1 - 變量 a 和 b 都爲 true
2 - 變量 a 和 b 都爲 true，或其中一個變量爲 true
3 - 變量 a 和 b 有一個不爲 true
4 - 變量 a 和 b 都爲 true，或其中一個變量爲 true
5 - 變量 a 和 b 都爲 false，或其中一個變量爲 false

Python成員運算符

除了以上的一些運算符之外，Python還支持成員運算符，測試實例中包含了一系列的成員，包括字符串，列表或元組。

運算符	描述	實例
in	如果在指定的序列中找到值返回 True，否則返回 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沒有找到值返回 True，否則返回 False。	x 不在 y 序列中 , 如果 x 不在 y 序列中返回 True。

以下實例演示了Python所有成員運算符的操作：

實例(Python 3.0+)

#!/usr/bin/python3 a = 10b = 20list = [1, 2, 3, 4, 5 ]; if ( a in list ): print ("1 - 變量 a 在給定的列表中 list 中")else: print ("1 - 變量 a 不在給定的列表中 list 中") if ( b not in list ): print ("2 - 變量 b 不在給定的列表中 list 中")else: print ("2 - 變量 b 在給定的列表中 list 中") # 修改變量 a 的值a = 2if ( a in list ): print ("3 - 變量 a 在給定的列表中 list 中")else: print ("3 - 變量 a 不在給定的列表中 list 中")

以上實例輸出結果：

1 - 變量 a 不在給定的列表中 list 中
2 - 變量 b 不在給定的列表中 list 中
3 - 變量 a 在給定的列表中 list 中

Python身份運算符

身份運算符用於比較兩個對象的存儲單元

運算符	描述	實例
is	is 是判斷兩個標識符是不是引用自一個對象	x is y, 類似 id(x) == id(y) , 如果引用的是同一個對象則返回 True，否則返回 False
is not	is not 是判斷兩個標識符是不是引用自不同對象	x is not y ，類似 id(a) != id(b)。如果引用的不是同一個對象則返回結果 True，否則返回 False。

注： id() 函數用於獲取對象內存地址。

以下實例演示了Python所有身份運算符的操作：

實例(Python 3.0+)

#!/usr/bin/python3 a = 20b = 20 if ( a is b ): print ("1 - a 和 b 有相同的標識")else: print ("1 - a 和 b 沒有相同的標識") if ( id(a) == id(b) ): print ("2 - a 和 b 有相同的標識")else: print ("2 - a 和 b 沒有相同的標識") # 修改變量 b 的值b = 30if ( a is b ): print ("3 - a 和 b 有相同的標識")else: print ("3 - a 和 b 沒有相同的標識") if ( a is not b ): print ("4 - a 和 b 沒有相同的標識")else: print ("4 - a 和 b 有相同的標識")

以上實例輸出結果：

1 - a 和 b 有相同的標識
2 - a 和 b 有相同的標識
3 - a 和 b 沒有相同的標識
4 - a 和 b 沒有相同的標識

is 與 == 區別：
is 用於判斷兩個變量引用對象是否爲同一個， == 用於判斷引用變量的值是否相等。

>>>a = [1, 2, 3]>>> b = a>>> b is a True>>> b == aTrue>>> b = a[:]>>> b is aFalse>>> b == aTrue

Python運算符優先級

以下表格列出了從最高到最低優先級的所有運算符：

運算符	描述
**	指數 (最高優先級)
~ + -	按位翻轉, 一元加號和減號 (最後兩個的方法名爲 +@ 和 -@)
* / % //	乘，除，取模和取整除
+ -	加法減法
>> <<	右移，左移運算符
&	位 'AND'
^ \|	位運算符
<= < > >=	比較運算符
<> == !=	等於運算符
= %= /= //= -= += = *=	賦值運算符
is is not	身份運算符
in not in	成員運算符
not or and	邏輯運算符

以下實例演示了Python所有運算符優先級的操作：

實例(Python 3.0+)

#!/usr/bin/python3 a = 20b = 10c = 15d = 5e = 0 e = (a + b) * c / d #( 30 * 15 ) / 5print ("(a + b) * c / d 運算結果爲：", e) e = ((a + b) * c) / d # (30 * 15 ) / 5print ("((a + b) * c) / d 運算結果爲：", e) e = (a + b) * (c / d); # (30) * (15/5)print ("(a + b) * (c / d) 運算結果爲：", e) e = a + (b * c) / d; # 20 + (150/5)print ("a + (b * c) / d 運算結果爲：", e)

以上實例輸出結果：

(a + b) * c / d 運算結果爲： 90.0
((a + b) * c) / d 運算結果爲： 90.0
(a + b) * (c / d) 運算結果爲： 90.0
a + (b * c) / d 運算結果爲： 50.0

開始不理解這段：
以下假設變量 a 爲 10, b爲 20:and x and y 布爾"與" - 如果 x 爲 False，x and y 返回 False，否則它返回 y 的計算值。 (a and b) 返回 20。
百度之後得到結論：
python 中的 and 從左到右計算表達式，若所有值均爲真，則返回最後一個值，若存在假，返回第一個假值；
or 也是從左到有計算表達式，返回第一個爲真的值；
其中數字 0 是假，其他都是真；
字符 "" 是假，其他都是真；
一開始輸入了
```
a = 00111100
```
這麼個賦值語句被提示了錯誤，於是去搜了下相關的博客得知 python 中數字有以下的表示方式：
2 進制是以 0b 開頭的: 例如: 0b11 則表示十進制的 3
8 進制是以 0o 開頭的: 例如: 0o11 則表示十進制的 9
16 進制是以 0x 開頭的: 例如: 0x11 則表示十進制的 17
但是在測試的時候又遇到了個問題，那就是輸出來的被自動轉化成了十進制：
```
>>> a=0b111100
>>> a
60
```
於是又去找了怎麼輸出二進制，得到了以下內容：
分別使用 bin，oct，hex 可輸出數字的二進制，八進制，十六進制形式，例如：
```
>>> a=0b111100
>>> a=60
>>> bin(a)
'0b111100'
>>> oct(a)
'0o74'
>>> hex(a)
'0x3c'
```
疑問解決!

is 與 == 區別：

is 用於判斷兩個變量引用對象是否爲同一個， == 用於判斷引用變量的值是否相等。

is not與!=區別於上述一致，一個比較的是引用對象，另一個比較的是兩者的值。

a = 20
b = 20
 
if ( a is b ):
   print ("1 - a 和 b 有相同的標識")
else:
   print ("1 - a 和 b 沒有相同的標識")
 
if ( id(a) == id(b) ):
   print ("2 - a 和 b 有相同的標識")
else:
   print ("2 - a 和 b 沒有相同的標識")
 
b = 30
if ( a is b ):
   print ("3 - a 和 b 有相同的標識")
else:
   print ("3 - a 和 b 沒有相同的標識")
 
if ( a is not b ):
   print ("4 - a 和 b 沒有相同的標識")
else:
   print ("4 - a 和 b 有相同的標識")

輸出結果：

1 - a 和 b 有相同的標識
2 - a 和 b 有相同的標識
3 - a 和 b 沒有相同的標識
4 - a 和 b 沒有相同的標識

參考地址
剛開始學 python，當想要自增運算的時候很自然的 a++，結果發現編譯器是不認識 ++ 的，於是去網上搜了一下，結果發現一篇老外的問答很精彩，涉及到了 python 這個語言的設計原理。
問題無外乎就是 python 沒有自增運算符，自增操作是如何實現的。
回答中有人介紹了關於自增操作，python 不使用 ++ 的哲學邏輯：編譯解析上的簡潔與語言本身的簡潔，就不具體翻譯了。
後面還有老外回答並附帶了一個例子非常的精彩，指出了 python 與 c 語言概念上的一些差異，語言描述的可能未必準確，直接上例子：
```
>>> b = 5  
>>> a = 5  
>>> id(a)  
162334512  
>>> id(b)  
162334512  
>>> a is b  
True  
```
可以看出， python 中，變量是以內容爲基準而不是像 c 中以變量名爲基準，所以只要你的數字內容是5，不管你起什麼名字，這個變量的 ID 是相同的，同時也就說明了 python 中一個變量可以以多個名稱訪問。
這樣的設計邏輯決定了 python 中數字類型的值是不可變的，因爲如果如上例，a 和 b 都是 5，當你改變了 a 時，b 也會跟着變，這當然不是我們希望的。
因此，正確的自增操作應該 a = a + 1 或者 a += 1，當此 a 自增後，通過 id() 觀察可知，id 值變化了，即 a 已經是新值的名稱。
糾正一下樓上的一些觀點
樓上的同學所說的在腳本式編程環境中沒有問題。但是在交互式環境中，編譯器會有一個小整數池的概念，會把（-5，256）間的數預先創建好，而當a和b超過這個範圍的時候，兩個變量就會指向不同的對象了，因此地址也會不一樣，比如下例：
```
>>> a=1000
>>> b=1000
>>> id(a);id(b)
2236612366224
2236617350384
>>>
```

位運算，是自己平時最不熟悉的一塊，相信很多人也是這樣，但巧妙的運用位運算可以來解決很多題目，例如，劍指offer上面的一道：

輸入一個整數，輸出該數二進制表示中1的個數。其中負數用補碼錶示。

# -*- coding:utf-8 -*-

class Solution:
    def NumberOf1(self, n):
        # write code here
        cnt = 0
        if n<0:
            n = n & 0xffffffff
        while n:
            cnt+=1
            n = (n-1) & n
        return cnt

通過按位與，巧妙的計算出二進制中"1"的個數。

is 和 ==
is 判斷兩個變量是否是引用同一個內存地址。
== 判斷兩個變量是否相等。
如果不用 a = b 賦值，int 型時，在數值爲 -5~256（64位系統）時，兩個變量引用的是同一個內存地址，其他的數值就不是同一個內存地址了。
也就是，a b 在 -5~256（64位系統）時：
```
a = 100
b = 100
a is b # 返回 True
```
其他類型如列表、元祖、字典讓 a、b 分別賦值一樣的時：
```
a is b  # 返回False
```

Python3 005-運算符

什麼是運算符？

Python算術運算符

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Python運算符優先級

實例(Python 3.0+)

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