3.运算符和表达式

作者: 小哲1998 | 来源:发表于2020-03-06 18:54 被阅读0次

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6.运算符与表达式

一、实验目的

关系/逻辑运算
表达式
类型转换

二、知识要点

1.算术运算

算术运算符包括+（加）,-（减）,*（乘）,/（除）,%（取余）,**（求幂）,//（向下取整）
例如：

a, b = 2, 9
print("a + b =", a + b)
print("a - b =", a - b)
print("a * b =", a * b)
print("b / a =", b / a)
print("b % a =", b % a)
print("b ** a =", b ** a)
print("b // a =", b // a)
print("-b // a =", -b // a)

结果为：

a + b = 11
a - b = -7
a * b = 18
b / a = 4.5
b % a = 1
b ** a = 81
b // a = 4
-b // a = -5

有关解释如下表：

操作	解释
求幂	`b**a`即求`b`的`a`次方即`9`的`2`次方为81
取余	整除之后得到的余数，例如`9/2=4···1`则取余的结果即为1
向下取整	即选取比进行除法运算得到的数字小且最接近该数字的整数，代码中`9/2=4.5`因此选择4，而`-9/2=-4.5`因此选择-5

2.比较运算符

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。	(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。

3.赋值运算符

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

4.位运算符

操作	解释
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
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。
按位异或运算符`^`	当两对应的二进位相异时，结果为1
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`
左移动运算符`<<`	运算数的各二进位全部左移若干位，由 `<<` 右边的数字指定了移动的位数，高位丢弃，低位补0
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，`>>` 右边的数字指定了移动的位数

例如：

a = 10         # 10 = 0000 1010
b = 80          # 80 = 0101 0000
c = a & b       # 00 = 0000 0000
print("a&b value is :", c)
d = a | b       # 90 = 0101 1010
print("a|b value is :", d)
e = a ^ b       # 90 = 0101 1010
print("a^b value is :", e)
f = ~ a         # -11 = 1000 1011
print("~a value is :", f)
g = a << 2      # 40 = 0010 1000
print("a<<2 value is :", g)
h = a >> 2      # 2 = 0000 0010
print("a>>2 value is :", h)

结果为：

a&b value is : 0
a|b value is : 90
a^b value is : 90
~a value is : -11
a<<2 value is : 40
a>>2 value is : 2

5.逻辑运算符

逻辑表达式	描述
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。
x or y	布尔"或" - 如果 x 是非 0，它返回 x 的值，否则它返回 y 的计算值。
not x	布尔"非" - 如果 x 为 True，返回 False 。如果 x 为 False，它返回 True。

例如：

a = 10
b = 20
c = 0

print("a and b =", a and b)
print("c and b =", c and b)
print("a or b =", a or b)
print("c or b =", c or b)
print("not a =", not a)
print("not c =", not c)

结果为：

a and b = 20
c and b = 0
a or b = 10
c or b = 20
not a = False
not c = True

6.成员运算符

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。

例如：

a = "hello world"
b = "llo"
c = "oll"
print("b in a is :", b in a)
print("b not in a is :", b not in a)
print("c in a is :", c in a)
print("c not in a is :", c not in a)

结果为：

b in a is : True
b not in a is : False
c in a is : False
c not in a is : True

7.身份运算符

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。

例如：

list1 = [10, 20, 30, 40, 50]
list2 = [10, 20, 30, 40, 50]
list3 = list1

print("Please judge the following proposition:")
print("list1 is list2 :", list2 is list1)
print("list3 is list1 :", list3 is list1)
print("list1 is not list2 :", list2 is not list1)
print("list3 is not list1 :", list3 is not list1)
print("list1 == list2 :", list2 == list1)
print("list3 == list1 :", list3 == list1)
print("list1 != list2 :", list2 != list1)
print("list3 != list1 :", list3 != list1)

结果是：

Please judge the following proposition:
list1 is list2 : False
list3 is list1 : True
list1 is not list2 : True
list3 is not list1 : False
list1 == list2 : True
list3 == list1 : True
list1 != list2 : False
list3 != list1 : False

is 与 == 区别:is 用于判断两个变量引用对象是否为同一个(同一块内存空间)， == 用于判断引用变量的值是否相等。

8.运算符优先级

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 and or	逻辑运算符

三、实验内容

1.书写表达式

通常我们书写表达式的时候，会在每一个运算符左右都放一个空格，这样使代码更可读，如：

a = 234 * (45 - 56 / 34)

2.类型转换

类型转换函数	转换路径
`float(string)`	字符串 -> 浮点值
`int(string)`	字符串 -> 整数值
`str(integer)`	整数值 -> 字符串
`str(float)`	浮点值 -> 字符串

例如：

a = 1
print("type a is :", type(a))
a = float(a)
print("after float(a) type a is :", type(a))
b = 2.0
print("type b is :", type(b))
b = int(b)
print("after int(b) type b is :", type(b))
c = "1"
print("type c is :", type(c))
c = int(c)
print("after int(c) type c is :", type(c))

结果为：

type a is : <class 'int'>
after float(a) type a is : <class 'float'>
type b is : <class 'float'>
after int(b) type b is : <class 'int'>
type c is : <class 'str'>
after int(c) type c is : <class 'int'>

type()函数：传入一个参数时，返回 object 的类型，返回值是一个 type 对象。

四、实验结果

1.evaluateequ.py

使用Python编辑一个程序用于计算如下表达式结果：
$\frac{1}{x}+\frac{1}{x+1}+\frac{1}{x+2}+…+\frac{1}{n}$
其中x，n的值为整型且需要用户输入,输出结果保留四位小数。

代码：

X = int(input("Please input an integer X :"))
N = int(input("Please input an integer N :"))
SUM = 0
for X in range(1, N + 1):
    SUM += 1 / X
print("The SUM is :", "{:.4f}".format(SUM))

结果：

Please input an integer X :1
Please input an integer N :10
The SUM is : 2.9290

函数说明：

range()函数返回的是一个可迭代对象（类型是对象），而不是列表类型，所以打印的时候不会打印列表。例如：
range(stop)
range(start, stop[, step])
其中:

start: 计数从 start 开始。默认是从 0 开始。例如range（5）等价于range（0， 5）;

stop:计数到 stop 结束，但不包括 stop。例如：range（0， 5）是[0, 1, 2, 3, 4]没有5

step：步长，默认为1。例如：range（0， 5）等价于 range(0, 5, 1)
拓展用法：
list() 函数是对象迭代器，可以把range()返回的可迭代对象转为一个列表，返回的变量类型为列表。例如：
a = list(range(0, 30, 5))
print(a)
输出结果为：[0, 5, 10, 15, 20, 25]

2.quadraticequation.py

用户输入a,b,c后输出二次方根root1,root2

代码：

import math
a = int(input("Please input a :"))
b = int(input("Please input b :"))
c = int(input("Please input c :"))
D = b * b - 4 * a * c
if D < 0:
    print("ROOTS are imaginary")
else:
    print("root1=", (-b + math.sqrt(D)) / (2 * a))
    print("root2=", (-b - math.sqrt(D)) / (2 * a))

结果：

Please input a :5
Please input b :-4
Please input c :0
root1= 0.8
root2= 0.0

Please input a :5
Please input b :4
Please input c :1
ROOTS are imaginary

Math模块常用函数：简书

3.salesmansalary.py

这个程序计算一位数码相机销售人员的工资。他的基本工资是 1500，每售出一台相机他可以得到 200 并且获得 2% 的抽成。程序要求输入相机数量及单价。

代码:

count = int(input("Please input the number of cameras:"))
price = float(input("Please input the price of cameras:"))
print("The salary is:", 1500+200*count + 0.02*count*price)

结果：

Please input the number of cameras:5
Please input the price of cameras:2000
The salary is: 2700.0

4.areaofacircle.py

输入圆的半径R，输出圆的面积

代码

import math
R = float(input("Please input the radius:"))
print("The area of the circle is:", "{:.10f}".format(math.pi*R*R))

结果

Please input the radius:2
The area of the circle is: 12.5663706144

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一、实验目的

二、知识要点

1.算术运算

2.比较运算符

3.赋值运算符

4.位运算符

5.逻辑运算符

6.成员运算符

7.身份运算符

8.运算符优先级

三、实验内容

1.书写表达式

2.类型转换

四、实验结果

1.evaluateequ.py

2.quadraticequation.py

3.salesmansalary.py

4.areaofacircle.py

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