04 - 运算符与表达式
04 - 运算符与表达式
这章讲 Python 里各种各样的运算符。就是加减乘除那些，再加上比较、逻辑之类的。内容不算难，但细节挺多的，当手册看就行。
算术运算符
这些你应该在数学课上都学过，直接看例子：
print(10+3)# 13，加法print(10-3)# 7，减法print(10*3)# 30，乘法print(10/3)# 3.3333333333333335，除法（结果是浮点数）print(10//3)# 3，整除（只取整数部分）print(10%3)# 1，取余数print(10**3)# 1000，幂运算（10的3次方）几个需要注意的地方：
除法/的结果永远是浮点数，哪怕能整除：
print(10/2)# 5.0，注意是 5.0 不是 5print(type(10/2))# <class 'float'>整除//是向下取整，不是截断：
print(7//2)# 3print(-7//2)# -4，注意不是 -3-7 / 2 = -3.5，向下取整就是-4。这个在面试题里经常出现，很多人会答错。
取余%跟整除是对应的：
print(7%2)# 1print(-7%2)# 1，注意不是 -1取余在判断奇偶、循环计数这些场景特别常用：
# 判断一个数是不是偶数num=10ifnum%2==0:print("偶数")else:print("奇数")比较运算符
比较两个值的大小或是否相等，结果是True或False：
print(5==5)# True，等于print(5!=3)# True，不等于print(5>3)# True，大于print(5<3)# False，小于print(5>=5)# True，大于等于print(5<=3)# False，小于等于Python 有个很爽的特性——链式比较：
x=5print(1<x<10)# True，等价于 1 < x and x < 10print(1<x<3)# Falseprint(10>x>3>0)# True在别的语言里你得写x > 1 and x < 10，Python 直接写1 < x < 10就行，跟数学里写的一样。
逻辑运算符
用来组合多个条件：and（与）、or（或）、not（非）。
age=25has_id=True# and：两个都为 True 才是 Trueprint(age>=18andhas_id)# True# or：有一个为 True 就是 Trueprint(age<18orhas_id)# True# not：取反print(nothas_id)# False短路求值
这个概念很重要。and和or有一个特性：
and：如果第一个条件是False，就不会看第二个（因为结果肯定是 False）or：如果第一个条件是True，就不会看第二个（因为结果肯定是 True）
# 这里第二个条件不会被执行，因为第一个是 Falseresult=Falseand(1/0)# 不会报错！# 这里第二个条件不会被执行，因为第一个是 Trueresult=Trueor(1/0)# 也不会报错！这个特性实际用起来可以做安全的条件检查：
# 先检查列表是不是空的，再去取元素ifmy_listandmy_list[0]=="hello":print("找到了")如果列表是空的，my_list就是False，后面的my_list[0]就不会被执行，避免了索引越界的错误。
返回值的秘密
and和or不一定返回True或False，它们返回的是决定结果的那个值：
print(3and5)# 5（两个都为真，返回最后一个）print(0and5)# 0（第一个为假，直接返回第一个）print(3or5)# 3（第一个为真，直接返回第一个）print(0or5)# 5（第一个为假，返回第二个）print(""or"默认值")# "默认值"所以or经常被用来设置默认值：
name=user_inputor"匿名用户"# 如果 user_input 是空字符串，name 就是"匿名用户"赋值运算符
就是=加上各种算术运算的简写：
x=10x+=5# x = x + 5，x 变成 15x-=3# x = x - 3，x 变成 12x*=2# x = x * 2，x 变成 24x//=5# x = x // 5，x 变成 4x%=3# x = x % 3，x 变成 1x**=3# x = x ** 3，x 变成 1这些没什么好说的，就是为了少写几个字。用多了就习惯了。
成员运算符
判断一个东西在不在另一个东西里面：in和not in。
fruits=["苹果","香蕉","橘子"]print("苹果"infruits)# Trueprint("葡萄"notinfruits)# Trueprint("香蕉"notinfruits)# False# 字符串也可以用print("py"in"python")# Trueprint("java"in"python")# Falsein的用法非常直观，读起来就跟说英语一样。后面学了列表、字典之后会用得更多。
位运算符
这些是操作二进制的，平时用得不多，但面试有时候会问：
a=5# 二进制: 101b=3# 二进制: 011print(a&b)# 1，按位与：001print(a|b)# 7，按位或：111print(a^b)# 6，按位异或：110print(~a)# -6，按位取反print(a<<1)# 10，左移一位：1010print(a>>1)# 2，右移一位：10实际开发中，位运算主要用在性能敏感的场景或者处理二进制数据的时候。一般业务代码里很少写。
运算符优先级
跟数学一样，Python 的运算符也有优先级。从高到低大致是：
** 幂运算 ~ + - 按位取反、正负号 * / // % 乘除 + - 加减 << >> 位移 & 按位与 ^ 按位异或 | 按位或 == != < > 比较 not 逻辑非 and 逻辑与 or 逻辑或说实话这个表我也背不全。我写代码的原则是——不确定优先级就加括号。
# 不加括号，你能确定这是什么意思吗？result=a+b<<2&0xFF# 加了括号，一目了然result=((a+b)<<2)&0xFF加括号不丢人，代码能看懂比少写两个括号重要多了。
海象运算符（:=）
这个稍微高级一点，Python 3.8 才加入的。它允许你在表达式里同时赋值：
# 不用海象运算符data=input("输入内容：")iflen(data)>0:print(f"你输入了{len(data)}个字符")# 用海象运算符if(n:=len(input("输入内容：")))>0:print(f"你输入了{n}个字符")一个更实际的场景：
# 在 while 循环里读取数据while(line:=input(">>> "))!="quit":print(f"你输入了:{line}")这个运算符用好了可以让代码更简洁，用不好反而会让代码更难读。初期不强制使用，等后面遇到合适的场景再说。
本章小结
- 算术运算符：
+ - * / // % **，注意/返回浮点数，//是向下取整 - 比较运算符：
== != > < >= <=，支持链式比较 - 逻辑运算符：
and or not，有短路求值特性 - 成员运算符：
in和not in，非常直观好用 - 不确定优先级就加括号，别硬记
- 海象运算符
:=可以在表达式中同时赋值
面试题
Q1：10 / 3、10 // 3、10 % 3的结果分别是什么？
10 / 3=3.3333333333333335（浮点除法）10 // 3=3（整除，向下取整）10 % 3=1（取余）
注意-10 // 3的结果是-4而不是-3，因为整除是向下取整（向负无穷方向），不是向零取整。
Q2：and和or的短路求值是什么意思？有什么实际用途？
短路求值是指逻辑运算时，如果第一个操作数已经能确定结果，就不会计算第二个操作数。
A and B：如果 A 为假，直接返回 A，不计算 BA or B：如果 A 为真，直接返回 A，不计算 B
实际用途：
- 安全的属性/索引访问：
if obj and obj.name，先检查 obj 不是 None 再访问属性 - 设置默认值：
value = user_input or "default" - 延迟计算：把开销大的操作放在后面，前面的条件不满足就跳过
Q3：-7 // 2的结果是什么？为什么不是-3？
结果是-4。
Python 的整除//是向下取整（floor division），也就是向负无穷方向取整。-7 / 2 = -3.5，向下取整就是-4。
很多其他语言（比如 C、Java）的整除是向零取整，所以-7 / 2在这些语言里是-3。这是 Python 和其他语言的一个区别，面试经常考。
Q4：x = 5，表达式1 < x < 10的结果是什么？Python 是怎么处理的？
结果是True。
Python 会把1 < x < 10展开为1 < x and x < 10，也就是1 < 5 and 5 < 10，两个都是 True，所以结果是 True。
这是 Python 独有的链式比较语法，跟数学里的写法一致，比大多数语言更直观。注意x只会被计算一次。
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