python3 第五章 - 什么是变量、运算符、表达式
在读这一章时,运算符的内容比较多,不要去死记。现在记不住也没有关系,现在只要有这个印象。在后面的学习中,会慢慢加深理解,在理解中去记就容易得多了
1、变量
什么是变量?通俗的讲,就是存储在内存中可以变化的量。联想下当年学的代数:
设正方形的边长为a,则正方形的面积为a x a。把边长a看做一个变量,我们就可以根据a的值计算正方形的面积,比如:
若a=2,则面积为a x a = 2 x 2 = 4;
若a=3.5,则面积为a x a = 3.5 x 3.5 = 12.25。
在计算机程序中,变量不仅可以为整数或浮点数,还可以是字符串,上一章的name作为一个变量就是一个字符串。
一个变量只不过是一个供程序操作的存储区的名字,在python中变量是不要提前申明的。
等号(=)用来给变量赋值。
等号(=)运算符左边是一个变量名,等号(=)运算符右边是存储在变量中的值。例如:
name = 'roy'
在 Python 中,变量就是变量,它没有类型,我们所说的"类型"是变量所指的内存中对象的类型
2、运算符
什么是运算符?
举个简单的例子 4 +5 = 9 。 例子中,4 和 5 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
(1)Python算术运算符
以下假设变量a为10,变量b为21:
运算符 描述 实例 + 加 - 两个对象相加 a + b 输出结果 31 - 减 - 得到负数或是一个数减去另一个数 a - b 输出结果 -11 * 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 210 / 除 - x 除以 y b / a 输出结果 2.1 % 取模 - 返回除法的余数 b % a 输出结果 1 ** 幂 - 返回x的y次幂 a**b 为10的21次方 // 取整除 - 返回商的整数部分 9//2 输出结果 4 , 9.0//2.0 输出结果 4.0以下实例演示了Python所有算术运算符的操作:
a = 21 b = 10 c = 0 c = a + b print ("1 - c 的值为:", c) c = a - b print ("2 - c 的值为:", c) c = a * b print ("3 - c 的值为:", c) c = a / b print ("4 - c 的值为:", c) c = a % b print ("5 - c 的值为:", c) # 修改变量 a 、b 、c a = 2 b = 3 c = a**b print ("6 - c 的值为:", c) a = 10 b = 5 c = a//b print ("7 - c 的值为:", c)
执行程序,输出:
1 - c 的值为: 31 2 - c 的值为: 11 3 - c 的值为: 210 4 - c 的值为: 2.1 5 - c 的值为: 1 6 - c 的值为: 8 7 - c 的值为: 2
(2) Python比较运算符
以下假设变量a为10,变量b为20:
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。 > 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。注意,这些变量名的大写。 (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。以下实例演示了Python所有比较运算符的操作:
a = 21 b = 10 c = 0 if ( a == b ): print ("1 - a 等于 b") else: print ("1 - a 不等于 b") if ( a != b ): print ("2 - a 不等于 b") else: print ("2 - a 等于 b") if ( a < b ): print ("3 - a 小于 b") else: print ("3 - a 大于等于 b") if ( a > b ): print ("4 - a 大于 b") else: print ("4 - a 小于等于 b") # 修改变量 a 和 b 的值 a = 5; b = 20; if ( a <= b ): print ("5 - a 小于等于 b") else: print ("5 - a 大于 b") if ( b >= a ): print ("6 - b 大于等于 a") else: print ("6 - b 小于 a")
执行程序,输出:
1 - a 不等于 b 2 - a 不等于 b 3 - a 大于等于 b 4 - a 大于 b 5 - a 小于等于 b 6 - b 大于等于 a
(3)Python赋值运算符
以下假设变量a为10,变量b为20:
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以下实例演示了Python所有赋值运算符的操作:
a = 21 b = 10 c = 0 c = a + b print ("1 - c 的值为:", c) c += a print ("2 - c 的值为:", c) c *= a print ("3 - c 的值为:", c) c /= a print ("4 - c 的值为:", c) c = 2 c %= a print ("5 - c 的值为:", c) c **= a print ("6 - c 的值为:", c) c //= a print ("7 - c 的值为:", c)
执行程序,输出:
1 - c 的值为: 31 2 - c 的值为: 52 3 - c 的值为: 1092 4 - c 的值为: 52.0 5 - c 的值为: 2 6 - c 的值为: 2097152 7 - c 的值为: 99864
(4)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 a 为 60,b 为 13二进制格式如下:
a = 0011 1100 b = 0000 1101 ----------------- a&b = 0000 1100 a|b = 0011 1101 a^b = 0011 0001 ~a = 1100 0011
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"<<"右边的数指定移动的位数,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,">>"右边的数指定移动的位数 a >> 2 输出结果 15 ,二进制解释: 0000 1111
以下实例演示了Python所有位运算符的操作:
a = 60 # 60 = 0011 1100 b = 13 # 13 = 0000 1101 c = 0 c = a & b; # 12 = 0000 1100 print ("1 - c 的值为:", c) c = a | b; # 61 = 0011 1101 print ("2 - c 的值为:", c) c = a ^ b; # 49 = 0011 0001 print ("3 - c 的值为:", c) c = ~a; # -61 = 1100 0011 print ("4 - c 的值为:", c) c = a << 2; # 240 = 1111 0000 print ("5 - c 的值为:", c) c = a >> 2; # 15 = 0000 1111 print ("6 - c 的值为:", c)
执行程序,输出:
1 - c 的值为: 12 2 - c 的值为: 61 3 - c 的值为: 49 4 - c 的值为: -61 5 - c 的值为: 240 6 - c 的值为: 15
(5)Python逻辑运算符
Python语言支持逻辑运算符,以下假设变量 a 为 10, b为 20:
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 True,它返回 x 的值,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以下实例演示了Python所有逻辑运算符的操作:
a = 10 b = 20 if ( 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")
执行程序,输出:
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
(6)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。以下实例演示了Python所有成员运算符的操作:
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")
执行程序,输出:
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
(7)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(a) != id(b)。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。
以下实例演示了Python所有身份运算符的操作:
a = 20 b = 20 if ( 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 ( id(a) == id(b) ): print ("2 - a 和 b 有相同的标识") else: print ("2 - a 和 b 没有相同的标识") # 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")
执行程序,输出:
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, == 用于判断引用变量的值是否相等。
(8)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 or and 逻辑运算符以下实例演示了Python所有运算符优先级的操作:
a = 20 b = 10 c = 15 d = 5 e = 0 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); # (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)
执行程序,输出:
(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
3、表达式
什么是表达式?
表达式由一个或多个操作数通过运算符(操作符)组合而成。最简单的表达式仅包含一个字面值常量或变量。较复杂的表达式则由操作符以及一个或多个操作数构成。
例如:算术表达式、逻辑表达式、字符表达式等。 运算是对数据进行加工处理的过程,得到运算结果的数学公式或其它式子统称为表达式。表达式可以是常量也可以是变量或算式,在表达式中又可分为:算术表达式、逻辑表达式和字符串表达式。