Python3 運算子
Python3 運算子
什麼是運算子？
本章節主要說明 Python 的運算子。
舉個簡單的例子:
4 + 5 = 9
例子中，4 和 5 被稱為運算元，+ 稱為運算子。
Python 語言支援以下型別的運算子:
- 算術運算子
- 比較（關係）運算子
- 賦值運算子
- 邏輯運算子
- 位運算子
- 成員運算子
- 身份運算子
- 運算子優先順序
接下來讓我們一個個來學習Python的運算子。
Python算術運算子
以下假設變數a為10，變數b為21：
| 運算子 | 描述 | 例項 |
|---|---|---|
| + | 加 - 兩個物件相加 | 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 為10的21次方 |
| // | 取整除 - 向下取接近商的整數 |
>>> 9//2 4 >>> -9//2 -5 |
以下例項演示了Python所有算術運算子的操作：
例項(Python 3.0+)
#!/usr/bin/python3
a = 21
b = 10
c = 0
c = a + b
print ("1 - c 的值為：", c)
c = a - b
print ("2 - c 的值為：", c)
c = a * b
print ("3 - c 的值為：", c)
c = a / b
print ("4 - c 的值為：", c)
c = a % b
print ("5 - c 的值為：", c)
# 修改變數 a 、b 、c
a = 2
b = 3
c = a**b
print ("6 - c 的值為：", c)
a = 10
b = 5
c = a//b
print ("7 - c 的值為：", c)
以上例項輸出結果：
1 - c 的值為： 31 2 - c 的值為： 11 3 - c 的值為： 210 4 - c 的值為： 2.1 5 - c 的值為： 1 6 - c 的值為： 8 7 - c 的值為： 2
Python比較運算子
以下假設變數a為10，變數b為20：
| 運算子 | 描述 | 例項 |
|---|---|---|
| == | 等於 - 比較物件是否相等 | (a == b) 返回 False。 |
| != | 不等於 - 比較兩個物件是否不相等 | (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。所有比較運算子返回1表示真，返回0表示假。這分別與特殊的變數True和False等價。注意，這些變數名的大寫。 | (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。 |
以下例項演示了Python所有比較運算子的操作：
例項(Python 3.0+)
#!/usr/bin/python3
a = 21
b = 10
c = 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")
# 修改變數 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")
以上例項輸出結果：
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賦值運算子
以下假設變數a為10，變數b為20：
| 運算子 | 描述 | 例項 |
|---|---|---|
| = | 簡單的賦值運算子 | c = a + b 將 a + b 的運算結果賦值為 c |
| += | 加法賦值運算子 | c += a 等效於 c = c + a |
| -= | 減法賦值運算子 | c -= a 等效於 c = c - a |
| *= | 乘法賦值運算子 | c *= a 等效於 c = c * a |
| /= | 除法賦值運算子 | c /= a 等效於 c = c / a |
| %= | 取模賦值運算子 | c %= a 等效於 c = c % a |
| **= | 冪賦值運算子 | c **= a 等效於 c = c ** a |
| //= | 取整除賦值運算子 | c //= a 等效於 c = c // a |
| := | 海象運算子，可在表示式內部為變數賦值。Python3.8 版本新增運算子。 | 在這個示例中，賦值表示式可以避免呼叫 len() 兩次: if (n := len(a)) > 10:
print(f"List is too long ({n} elements, expected <= 10)")
|
以下例項演示了Python所有賦值運算子的操作：
例項(Python 3.0+)
#!/usr/bin/python3
a = 21
b = 10
c = 0
c = a + b
print ("1 - c 的值為：", c)
c += a
print ("2 - c 的值為：", c)
c *= a
print ("3 - c 的值為：", c)
c /= a
print ("4 - c 的值為：", c)
c = 2
c %= a
print ("5 - c 的值為：", c)
c **= a
print ("6 - c 的值為：", c)
c //= a
print ("7 - c 的值為：", c)
以上例項輸出結果：
1 - c 的值為： 31 2 - c 的值為： 52 3 - c 的值為： 1092 4 - c 的值為： 52.0 5 - c 的值為： 2 6 - c 的值為： 2097152 7 - c 的值為： 99864
Python位運算子
按位運算子是把數字看作二進位制來進行計算的。Python中的按位運演算法則如下：
下表中變數 a 為 60，b 為 13二進位制格式如下：
a = 0011 1100 b = 0000 1101 ----------------- a&b = 0000 1100 a|b = 0011 1101 a^b = 0011 0001 ~a = 1100 0011
| 運算子 | 描述 | 例項 |
|---|---|---|
| & | 按位與運算子：參與運算的兩個值,如果兩個相應位都為1,則該位的結果為1,否則為0 | (a & b) 輸出結果 12 ，二進位制解釋： 0000 1100 |
| | | 按位或運算子：只要對應的二個二進位有一個為1時，結果位就為1。 | (a | b) 輸出結果 61 ，二進位制解釋： 0011 1101 |
| ^ | 按位異或運算子：當兩對應的二進位相異時，結果為1 | (a ^ b) 輸出結果 49 ，二進位制解釋： 0011 0001 |
| ~ | 按位取反運算子：對資料的每個二進位制位取反,即把1變為0,把0變為1。~x 類似於 -x-1 | (~a ) 輸出結果 -61 ，二進位制解釋： 1100 0011， 在一個有符號二進位制數的補碼形式。 |
| << | 左移動運算子：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 ，二進位制解釋： 1111 0000 |
| >> | 右移動運算子：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 ，二進位制解釋： 0000 1111 |
以下例項演示了Python所有位運算子的操作：
例項(Python 3.0+)
#!/usr/bin/python3
a = 60 # 60 = 0011 1100
b = 13 # 13 = 0000 1101
c = 0
c = a & b # 12 = 0000 1100
print ("1 - c 的值為：", c)
c = a | b # 61 = 0011 1101
print ("2 - c 的值為：", c)
c = a ^ b # 49 = 0011 0001
print ("3 - c 的值為：", c)
c = ~a # -61 = 1100 0011
print ("4 - c 的值為：", c)
c = a << 2 # 240 = 1111 0000
print ("5 - c 的值為：", c)
c = a >> 2 # 15 = 0000 1111
print ("6 - c 的值為：", c)
以上例項輸出結果：
1 - c 的值為： 12 2 - c 的值為： 61 3 - c 的值為： 49 4 - c 的值為： -61 5 - c 的值為： 240 6 - c 的值為： 15
Python邏輯運算子
Python語言支援邏輯運算子，以下假設變數 a 為 10, b為 20:
| 運算子 | 邏輯表示式 | 描述 | 例項 |
|---|---|---|---|
| and | x and y | 布林"與" - 如果 x 為 False，x and y 返回 x 的值，否則返回 y 的計算值。 | (a and b) 返回 20。 |
| or | x or y | 布林"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 | 布林"非" - 如果 x 為 True，返回 False 。如果 x 為 False，它返回 True。 | not(a and b) 返回 False |
以上例項輸出結果：
例項(Python 3.0+)
#!/usr/bin/python3
a = 10
b = 20
if ( a and b ):
print ("1 - 變數 a 和 b 都為 true")
else:
print ("1 - 變數 a 和 b 有一個不為 true")
if ( a or b ):
print ("2 - 變數 a 和 b 都為 true，或其中一個變數為 true")
else:
print ("2 - 變數 a 和 b 都不為 true")
# 修改變數 a 的值
a = 0
if ( a and b ):
print ("3 - 變數 a 和 b 都為 true")
else:
print ("3 - 變數 a 和 b 有一個不為 true")
if ( a or b ):
print ("4 - 變數 a 和 b 都為 true，或其中一個變數為 true")
else:
print ("4 - 變數 a 和 b 都不為 true")
if not( a and b ):
print ("5 - 變數 a 和 b 都為 false，或其中一個變數為 false")
else:
print ("5 - 變數 a 和 b 都為 true")
以上例項輸出結果：
1 - 變數 a 和 b 都為 true 2 - 變數 a 和 b 都為 true，或其中一個變數為 true 3 - 變數 a 和 b 有一個不為 true 4 - 變數 a 和 b 都為 true，或其中一個變數為 true 5 - 變數 a 和 b 都為 false，或其中一個變數為 false
Python成員運算子
除了以上的一些運算子之外，Python還支援成員運算子，測試例項中包含了一系列的成員，包括字串，列表或元組。
| 運算子 | 描述 | 例項 |
|---|---|---|
| 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。 |
以下例項演示了Python所有成員運算子的操作：
例項(Python 3.0+)
#!/usr/bin/python3
a = 10
b = 20
list = [1, 2, 3, 4, 5 ]
if ( a in list ):
print ("1 - 變數 a 在給定的列表中 list 中")
else:
print ("1 - 變數 a 不在給定的列表中 list 中")
if ( b not in list ):
print ("2 - 變數 b 不在給定的列表中 list 中")
else:
print ("2 - 變數 b 在給定的列表中 list 中")
# 修改變數 a 的值
a = 2
if ( a in list ):
print ("3 - 變數 a 在給定的列表中 list 中")
else:
print ("3 - 變數 a 不在給定的列表中 list 中")
以上例項輸出結果：
1 - 變數 a 不在給定的列表中 list 中 2 - 變數 b 不在給定的列表中 list 中 3 - 變數 a 在給定的列表中 list 中
Python身份運算子
身份運算子用於比較兩個物件的儲存單元
| 運算子 | 描述 | 例項 |
|---|---|---|
| is | is 是判斷兩個識別符號是不是引用自一個物件 | x is y, 類似 id(x) == id(y) , 如果引用的是同一個物件則返回 True，否則返回 False |
| is not | is not 是判斷兩個識別符號是不是引用自不同物件 | x is not y ， 類似 id(a) != id(b)。如果引用的不是同一個物件則返回結果 True，否則返回 False。 |
注： id() 函式用於獲取物件記憶體地址。
以下例項演示了Python所有身份運算子的操作：
例項(Python 3.0+)
#!/usr/bin/python3
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")
# 修改變數 b 的值
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")
以上例項輸出結果：
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 用於判斷兩個變數引用物件是否為同一個， == 用於判斷引用變數的值是否相等。
>>>a = [1, 2, 3] >>> b = a >>> b is a True >>> b == a True >>> b = a[:] >>> b is a False >>> b == a True
Python運算子優先順序
以下表格列出了從最高到最低優先順序的所有運算子：
| 運算子 | 描述 |
|---|---|
| ** | 指數 (最高優先順序) |
| ~ + - | 按位翻轉, 一元加號和減號 (最後兩個的方法名為 +@ 和 -@) |
| * / % // | 乘，除，求餘數和取整除 |
| + - | 加法減法 |
| >> << | 右移，左移運算子 |
| & | 位 'AND' |
| ^ | | 位運算子 |
| <= < > >= | 比較運算子 |
| == != | 等於運算子 |
| = %= /= //= -= += *= **= | 賦值運算子 |
| is is not | 身份運算子 |
| in not in | 成員運算子 |
| not and or | 邏輯運算子 |
以下例項演示了Python所有運算子優先順序的操作：
例項(Python 3.0+)
#!/usr/bin/python3
a = 20
b = 10
c = 15
d = 5
e = 0
e = (a + b) * c / d #( 30 * 15 ) / 5
print ("(a + b) * c / d 運算結果為：", e)
e = ((a + b) * c) / d # (30 * 15 ) / 5
print ("((a + b) * c) / d 運算結果為：", e)
e = (a + b) * (c / d) # (30) * (15/5)
print ("(a + b) * (c / d) 運算結果為：", e)
e = a + (b * c) / d # 20 + (150/5)
print ("a + (b * c) / d 運算結果為：", e)
以上例項輸出結果：
(a + b) * c / d 運算結果為： 90.0 ((a + b) * c) / d 運算結果為： 90.0 (a + b) * (c / d) 運算結果為： 90.0 a + (b * c) / d 運算結果為： 50.0
and 擁有更高優先順序:
例項
x = True
y = False
z = False
if x or y and z:
print("yes")
else:
print("no")
以上例項輸出結果：
yes
注意：Pyhton3 已不支援 <> 運算子，可以使用 != 代替，如果你一定要使用這種比較運算子，可以使用以下的方式：>>> from __future__ import barry_as_FLUFL >>> 1 <> 2 True