python3 第五章，python3

python3 第五章，python3

在讀這一章時，運算子的內容比較多，不要去死記。現在記不住也沒有關係，現在只要有這個印象。在後面的學習中，會慢慢加深理解，在理解中去記就容易得多了

1、變數

什麼是變數?通俗的講，就是儲存在記憶體中可以變化的量。聯想下當年學的代數：

設正方形的邊長為a，則正方形的面積為a x a。把邊長a看做一個變數，我們就可以根據a的值計算正方形的面積，比如：

若a=2，則面積為a x a = 2 x 2 = 4；

若a=3.5，則面積為a x a = 3.5 x 3.5 = 12.25。

 

在電腦程式中，變數不僅可以為整數或浮點數，還可以是字串，上一章的name作為一個變數就是一個字串。

一個變數只不過是一個供程式操作的儲存區的名字，在python中變數是不要提前申明的。

 

等號（=）用來給變數賦值。

等號（=）運算子左邊是一個變數名,等號（=）運算子右邊是儲存在變數中的值。例如：

name = 'roy'

在 Python 中，變數就是變數，它沒有類型，我們所說的"類型"是變數所指的記憶體中對象的類型

 

2、運算子

什麼是運算子？

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語言支援以下類型的運算子：

• 算術運算子
• 比較（關係）運算子
• 賦值運算子
• 邏輯運算子
• 位元運算符
• 成員運算子
• 身份運算子
• 運算子優先順序

 

（1）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	執行個體
+	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串	a * b 輸出結果 210
/	除 - x 除以 y	b / a 輸出結果 2.1
%	模數 - 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 - 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

以下執行個體示範了Python所有算術運算子的操作：

a = 21b = 10c = 0c = a + bprint ("1 - c 的值為：", c)c = a - bprint ("2 - c 的值為：", c)c = a * bprint ("3 - c 的值為：", c)c = a / bprint ("4 - c 的值為：", c)c = a % bprint ("5 - c 的值為：", c)# 修改變數 a 、b 、ca = 2b = 3c = a**bprint ("6 - c 的值為：", c)a = 10b = 5c = a//bprint ("7 - c 的值為：", c)

 執行程式，輸出：

1 - c 的值為： 312 - c 的值為： 113 - c 的值為： 2104 - c 的值為： 2.15 - c 的值為： 16 - c 的值為： 87 - c 的值為： 2

 

（2） Python比較子

以下假設變數a為10，變數b為20：

運算子	描述	執行個體
==	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。

 以下執行個體示範了Python所有比較子的操作：

a = 21b = 10c = 0if ( 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")

 執行程式，輸出：

1 - a 不等於 b2 - a 不等於 b3 - a 大於等於 b4 - a 大於 b5 - a 小於等於 b6 - b 大於等於 a

 

 （3）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	執行個體
=	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
%=	模數賦值運算子	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

以下執行個體示範了Python所有賦值運算子的操作：

a = 21b = 10c = 0c = a + bprint ("1 - c 的值為：", c)c += aprint ("2 - c 的值為：", c)c *= aprint ("3 - c 的值為：", c)c /= aprint ("4 - c 的值為：", c)c = 2c %= aprint ("5 - c 的值為：", c)c **= aprint ("6 - c 的值為：", c)c //= aprint ("7 - c 的值為：", c)

 執行程式，輸出：

1 - c 的值為： 312 - c 的值為： 523 - c 的值為： 10924 - c 的值為： 52.05 - c 的值為： 26 - c 的值為： 20971527 - c 的值為： 99864

 

 （4）Python位元運算符

按位元運算符是把數字看作二進位來進行計算的。Python中的按位元運算法則如下：

下表中變數 a 為 60，b 為 13二進位格式如下：

a = 0011 1100b = 0000 1101-----------------a&b = 0000 1100a|b = 0011 1101a^b = 0011 0001~a  = 1100 0011

 

運算子	描述	執行個體
&	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 ，二進位解釋： 0011 0001
~	按位取反運算子：對資料的每個二進位位取反,即把1變為0,把0變為1。~x 類似於 -x-1	(~a ) 輸出結果 -61 ，二進位解釋： 1100 0011， 在一個有符號位元的補碼形式。
<<	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元，高位丟棄，低位補0。	a << 2 輸出結果 240 ，二進位解釋： 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元	a >> 2 輸出結果 15 ，二進位解釋： 0000 1111

以下執行個體示範了Python所有位元運算符的操作：

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

 執行程式，輸出：

1 - c 的值為： 122 - c 的值為： 613 - c 的值為： 494 - c 的值為： -615 - c 的值為： 2406 - c 的值為： 15

 

 （5）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	邏輯運算式	描述	執行個體
and	x and y	布爾"與" - 如果 x 為 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 為 True，返回 False 。如果 x 為 False，它返回 True。	not(a and b) 返回 False

以下執行個體示範了Python所有邏輯運算子的操作：

a = 10b = 20if ( 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 = 0if ( 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")

 執行程式，輸出：

1 - 變數 a 和 b 都為 true2 - 變數 a 和 b 都為 true，或其中一個變數為 true3 - 變數 a 和 b 有一個不為 true4 - 變數 a 和 b 都為 true，或其中一個變數為 true5 - 變數 a 和 b 都為 false，或其中一個變數為 false

 

（6）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，測試執行個體中包含了一系列的成員，包括字串，列表或元組。

運算子	描述	執行個體
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。

以下執行個體示範了Python所有成員運算子的操作：

a = 10b = 20list = [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 = 2if ( 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")

 執行程式，輸出：

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

 

 （7）Python身份運算子

身份運算子用於比較兩個對象的儲存單元

運算子	描述	執行個體
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。

註： id() 函數用於擷取對象記憶體位址。

以下執行個體示範了Python所有身份運算子的操作：

a = 20b = 20if ( 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 = 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")

 執行程式，輸出：

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對象是否為同一個， == 用於判斷引用變數的值是否相等。

 

（8）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，模數和取整除
+ -	加法減法
>> <<	右移，左移運算子
&	位 'AND'
^ |	位元運算符
<= < > >=	比較子
<> == !=	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 or and	邏輯運算子

以下執行個體示範了Python所有運算子優先順序的操作：

a = 20b = 10c = 15d = 5e = 0e = (a + b) * c / d #( 30 * 15 ) / 5print ("(a + b) * c / d 運算結果為：", e)e = ((a + b) * c) / d # (30 * 15 ) / 5print ("((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)

 執行程式，輸出：

(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： 90.0a + (b * c) / d 運算結果為： 50.0

 

 

3、運算式

什麼是運算式？

運算式由一個或多個運算元通過運算子(操作符)組合而成。最簡單的運算式僅包含一個字面值常量或變數。較複雜的運算式則由操作符以及一個或多個運算元構成。

例如：算術運算式、邏輯運算式、字元運算式等。 運算是對資料進行加工處理的過程，得到運算結果的數學公式或其它式子統稱為運算式。運算式可以是常量也可以是變數或算式，在運算式中又可分為：算術運算式、邏輯運算式和字串運算式。