跟老齐学Python之眼花缭乱的运算符
在计算机高级中语言,运算符是比较多样化的。其实,也都源于我们日常的需要。
算术运算符
前面已经讲过了四则运算,其中涉及到一些运算符:加减乘除,对应的符号分别是:+-*/,此外,还有求余数的:%。这些都是算术运算符。其实,算术运算符不止这些。根据中学数学的知识,看官也应该想到,还应该有乘方、开方之类的。
下面列出一个表格,将所有的运算符表现出来。不用记,但是要认真地看一看,知道有那些,如果以后用到,但是不自信能够记住,可以来查。
运算符 | 描述 | 实例 |
---|---|---|
+ | 加-两个对象相加 | 10+20输出结果30 |
- | 减-得到负数或是一个数减去另一个数 | 10-20输出结果-10 |
* | 乘-两个数相乘或是返回一个被重复若干次的字符串 | 10*20输出结果200 |
/ | 除-x除以y | 20/10输出结果2 |
% | 取余-返回除法的余数 | 20%10输出结果0 |
** | 幂-返回x的y次幂 | 10**2输出结果100 |
// | 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 |
是不是看着并不陌生呀。这里有一个建议给看官,请打开你的IDLE,依次将上面的运算符实验一下。
列为看官可以根据中学数学的知识,想想上面的运算符在混合运算中,应该按照什么顺序计算。并且亲自试试,是否与中学数学中的规律一致。(应该是一致的,计算机科学家不会另外搞一套让我们和他们一块受罪。)
比较运算符
所谓比较,就是比一比两个东西。这在某国是最常见的了,做家长的经常把自己的孩子跟别人的孩子比较,唯恐自己孩子在某方面差了;官员经常把自己的工资和银行比较,总觉得少了。
在计算机高级语言编程中,任何两个同一类型的量的都可以比较,比如两个数字可以比较,两个字符串可以比较。注意,是两个同一类型的。不同类型的量可以比较吗?首先这种比较没有意义。就好比二两肉和三尺布进行比较,它们谁大呢?这种比较无意义。所以,在真正的编程中,我们要谨慎对待这种不同类型量的比较。
但是,在某些语言中,允许这种无意思的比较。因为它在比较的时候,都是将非数值的转化为了数值类型比较。这个后面我们会做个实验。
对于比较运算符,在小学数学中就学习了一些:大于、小于、等于、不等于。没有陌生的东西,python里面也是如此。且看下表:
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 | (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。 |
上面的表格实例中,显示比较的结果就是返回一个true或者false,这是什么意思呢。就是在告诉你,这个比较如果成立,就是为真,返回True,否则返回False,说明比较不成立。
请按照下面方式进行比较操作,然后再根据自己的想象,把比较操作熟练熟练。
>>>a=10 >>>b=20 >>>a>b False >>>a<b True >>>a==b False >>>a!=b True >>>a>=b False >>>a<=b True >>>c="5"#a、c是两个不同类型的量,能比较,但是不提倡这么做。 >>>a>c False >>>a<c True
逻辑运算符
首先谈谈什么是逻辑,韩寒先生对逻辑有一个分类:
逻辑分两种,一种是逻辑,另一种是中国人的逻辑。————韩寒
这种分类的确非常精准。在很多情况下,中国人是有很奇葩的逻辑的。但是,在python中,讲的是逻辑,不是中国人的逻辑。
逻辑(logic),又称理则、论理、推理、推论,是有效推论的哲学研究。逻辑被使用在大部份的智能活动中,但主要在哲学、数学、语义学和计算机科学等领域内被视为一门学科。在数学里,逻辑是指研究某个形式语言的有效推论。
关于逻辑问题,看官如有兴趣,可以听一听《国立台湾大学公开课:逻辑》
下面简单理解一下逻辑问题。
布尔类型的变量
在所有的高级语言中,都有这么一类变量,被称之为布尔型。从这个名称,看官就知道了,这是用一个人的名字来命名的。
乔治·布尔(GeorgeBoole,1815年11月-1864年,),英格兰数学家、哲学家。 乔治·布尔是一个皮匠的儿子,生于英格兰的林肯。由于家境贫寒,布尔不得不在协助养家的同时为自己能受教育而奋斗,不管怎么说,他成了19世纪最重要的数学家之一。尽管他考虑过以牧师为业,但最终还是决定从教,而且不久就开办了自己的学校。 在备课的时候,布尔不满意当时的数学课本,便决定阅读伟大数学家的论文。在阅读伟大的法国数学家拉格朗日的论文时,布尔有了变分法方面的新发现。变分法是数学分析的分支,它处理的是寻求优化某些参数的曲线和曲面。 1848年,布尔出版了《TheMathematicalAnalysisofLogic》,这是他对符号逻辑诸多贡献中的第一次。 1849年,他被任命位于爱尔兰科克的皇后学院(今科克大学或UCC)的数学教授。1854年,他出版了《TheLawsofThought》,这是他最著名的著作。在这本书中布尔介绍了现在以他的名字命名的布尔代数。布尔撰写了微分方程和差分方程的课本,这些课本在英国一直使用到19世纪末。 由于其在符号逻辑运算中的特殊贡献,很多计算机语言中将逻辑运算称为布尔运算,将其结果称为布尔值。
请看官认真阅读布尔的生平,立志呀。
布尔所创立的这套逻辑被称之为“布尔代数”。其中规定只有两种值,True和False,正好对应这计算机上二进制数的1和0。所以,布尔代数和计算机是天然吻合的。
所谓布尔类型,就是返回结果为1(True)、0(False)的数据变量。
在python中(其它高级语言也类似,其实就是布尔代数的运算法则),有三种运算符,可以实现布尔类型的变量间的运算。
布尔运算
看下面的表格,对这种逻辑运算符比较容易理解:
(假设变量a为10,变量b为20)
运算符 | 描述 | 实例 |
---|---|---|
and | 布尔"与"-如果x为False,xandy返回False,否则它返回y的计算值。 | (aandb)返回true。 |
or | 布尔"或"-如果x是True,它返回True,否则它返回y的计算值。 | (aorb)返回true。 |
not | 布尔"非"-如果x为True,返回False。如果x为False,它返回True。 | not(aandb)返回false。 |
and
and,翻译为“与”运算,但事实上,这种翻译容易引起望文生义的理解。先说一下正确的理解。AandB,含义是:首先运算A,如果A的值是true,就计算B,并将B的结果返回做为最终结果,如果B是False,那么AandB的最终结果就是False,如果B的结果是True,那么AandB的结果就是True;如果A的值是False,就不计算B了,直接返回AandB的结果为False.
比如:
4>3and4<9,首先看4>3的值,这个值是True,再看4<9的值,是True,那么最终这个表达式的结果为True.
>>>4>3and4<9 True
4>3and4<2,先看4>3,返回True,再看4<2,返回的是False,那么最终结果是False.
>>>4>3and4<2 False
4<3and4<9,先看4<3,返回为False,就不看后面的了,直接返回这个结果做为最终结果。
>>>4<3and4<2 False
前面说容易引起望文生义的理解,就是有相当不少的人认为无论什么时候都看and两边的值,都是true返回true,有一个是false就返回false。根据这种理解得到的结果,与前述理解得到的结果一样,但是,运算量不一样哦。
or
or,翻译为“或”运算。在AandB中,它是这么运算的:
ifA==True: returnTrue else: ifB==True: returnTrue elseifB==False: returnFalse
上面这段算是伪代码啦。所谓伪代码,就是不是真正的代码,无法运行。但是,伪代码也有用途,就是能够以类似代码的方式表达一种计算过程。
看官是不是能够看懂上面的伪代码呢?下面再增加上每行的注释。这个伪代码跟自然的英语差不多呀。
ifA==True:#如果A的值是True returnTrue#返回True,表达式最终结果是True else:#否则,也就是A的值不是True ifB==True:#看B的值,然后就返回B的值做为最终结果。 returnTrue elseifB==False: returnFalse举例,根据上面的运算过程,分析一下下面的例子,是不是与运算结果一致?
>>>4<3or4<9 True >>>4<3or4>9 False >>>4>3or4>9 Truenot
not,翻译成“非”,窃以为非常好,不论面对什么,就是要否定它。
>>>not(4>3) False >>>not(4<3) True
关于运算符问题,其实不止上面这些,还有呢,比如成员运算符in,在后面的学习中会逐渐遇到。