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05-Python运算符与表达式

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一、基本概念

什么是运算符 运算符用于执行程序代码运算，会针对一个以上操作数项目来进行运算

​ 例如：2+3,其操作数是2和3，而运算符则是"+"

什么是表达式 表达式，是由数字、运算符、数字分组符号（括号）、自由变量和约束变量等以能求得数值的有意义排列方法所得的组合。约束变量在表达式中已被指定数值，而自由变量则可以在表达式之外另行指定数值。

Python运算符分类 算术运算符 关系运算符 赋值运算符 逻辑运算符 位运算符 成员运算符 身份运算符

二、算术运算符

以下假设变量a为10，变量b为20：

运算符	描述	实例
+	加 - 两个对象相加	a + b 输出结果 30
-	减 - 得到负数或是一个数减去另一个数	a - b 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	a * b 输出结果 200
/	除 - x除以y	b / a 输出结果 2
%	取模 - 返回除法的余数	b % a 输出结果 0
**	幂 - 返回x的y次幂	a**b 为10的20次方， 输出结果 100000000000000000000
//	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

交互模式下，上次输出的表达式会赋给变量 _。把 Python 当作计算器时，用该变量实现下一步计算更简单，例如：

>>> tax = 12.5 / 100
>>> price = 100.50
>>> price * tax
12.5625
>>> price + _
113.0625
>>> round(_, 2)
113.06

最好把该变量当作只读类型。不要为它显式赋值，否则会创建一个同名独立局部变量，该变量会用它的魔法行为屏蔽内置变量。

三、关系运算符

也叫比较运算符

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。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。注意，这些变量名的大写。	(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。

四、赋值运算符

以下假设变量a为10，变量b为20：

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

五、逻辑运算符

以下假设变量 a 为 10, b为 20:

运算符	逻辑表达式	描述	实例
and	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。	(a and b) 返回 20。
or	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。	(a or b) 返回 10。
not	not x	布尔"非" - 如果 x 为 True，返回 False 。如果 x 为 False，它返回 True。	not(a and b) 返回 False

六、位运算符

按位运算符是把数字看作二进制来进行计算的。Python中的按位运算法则如下： 下表中变量 a 为 60，b 为 13

运算符	描述	实例
&	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	(a & b) 输出结果 12 ，二进制解释： 0000 1100
|	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。	(a | b) 输出结果 61 ，二进制解释： 0011 1101
^	按位异或运算符：当两对应的二进位相异时，结果为1	(a ^ b) 输出结果 49 ，二进制解释： 0011 0001
~	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	(~a ) 输出结果 -61 ，二进制解释： 1100 0011， 在一个有符号二进制数的补码形式。
<<	左移动运算符：运算数的各二进位全部左移若干位，由"<<"右边的数指定移动的位数，低位补0。	a << 2 输出结果 240 ，二进制解释： 1111 0000
>>	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，">>"右边的数指定移动的位数，高位补0，低位舍弃	a >> 2 输出结果 15 ，二进制解释： 0000 1111

注：上例中计算结果有问题,做好的结果没改，按实际结果来

七、成员运算符

除了以上的一些运算符之外，Python还支持成员运算符，测试实例中包含了一系列的成员，包括字符串，列表或元组。

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。

八、身份运算符

身份运算符用于比较两个对象的存储单元（python3推荐用==）

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, 如果 id(x) 等于 id(y) , is 返回结果 1
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, 如果 id(x) 不等于 id(y). is not 返回结果 1

九、三元运算符

变量名 = 表达式 if 判断条件 else 表达式

当 if 后边的 判断条件成立， 变量名的值就是 紧跟在等号后面的值，否则，变量名的值将会是 else 后面的值。

x = 11
n = x -1 if x >10 else x +1
print(n)


x = 11
if x > 10:
    n = x-1
else:
    n = x+1
print(n)

十、运算符优先级

以下表格列出了从最高到最低优先级的所有运算符：

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 or and	逻辑运算符
lambada	一种灵活,便捷的且具有函数功能的表达式，又称匿名函数

算术运算符 > 比较>逻辑

十一、进制转换

进制转换是人们利用符号来计数的方法。

由一组数码符号和两个基本因素"基数"与"位权"构成。

基数是指，进位计数制中所采用的数码（数制中用来表示"量"的符号）的个数。

位权是指，进位制中每一固定位置对应的单位值。

简单转换理念 把二进制三位一组分开就是八进制, 四位一组就是十六进制

二进制与十进制 （1）二进制转十进制："按权展开求和" （1011）2=1x23 + 0x22 + 1x21 + 1x20=(11)10

规律：个位上的数字的次数是0，十位上的数字的次数是1，......，依次递增，而十分位的数字的次数是-1，百分位上数字的次数是-2，......，依次递减。 注意：不是任何一个十进制小数都能转换成有限位的二进制数。

（2）十进制转二进制:"除以2取余，逆序排列"（除二取余法） 【例】：(89)10=(1011001)2 89÷2 ……1 44÷2 ……0 22÷2 ……0 11÷2 ……1 5÷2 ……1 2÷2 ……0 1 十进制小数转二进制数："乘以2取整，顺序排列"（乘2取整法） 【例】：(0．625)10= (0．101)2 0.625X2=1.25 ……1 0.25X2=0.50 ……0 0.50 X2=1.00 ……1

二进制与八进制： 二进制数转换成八进制数：从小数点开始，整数部分向左、小数部分向右，每3位为一组用一位八进制数的数字表示，不足3位的要用"0"补足3位，就得到一个八进制数。 八进制数转换成二进制数：把每一个八进制数转换成3位的二进制数，就得到一个二进制数。

八进制数字与十进制数字对应关系如下：
        000 -> 0 | 004-> 4 | 010=8
        001 -> 1 |005 -> 5 | 011=9
        002 -> 2 |006 -> 6 | 012=10
        003 -> 3 |007 -> 7 | 013=11

【例】：将八进制的37.416转换成二进制数： 3 7 ． 4 1 6 011 111 ．100 001 110 即：（37.416）8 =（11111.10000111）2 【例】：将二进制的10110.0011 转换成八进制： 0 1 0 1 1 0 . 0 0 1 1 0 0 2 6 . 1 4 即：（10110.0011）2 = （26.14）8

二进制与十六进制 二进制数转换成十六进制数：二进制数转换成十六进制数时，只要从小数点位置开始，向左或向右每四位二进制划分一组（不足四位数可补0），然后写出每一组二进制数所对应的十六进制数码即可。 十六进制数转换成二进制数：把每一个十六进制数转换成4位的二进制数，就得到一个二进制数。
十六进制数字与二进制数字的对应关系如下： 0000 -> 0 | 0100 -> 4 | 1000 -> 8 | 1100 -> C 0001 -> 1 | 0101 -> 5 | 1001 -> 9 | 1101 -> D 0010 -> 2 | 0110 -> 6 | 1010 -> A | 1110 -> E 0011 -> 3 | 0111 -> 7 | 1011 -> B | 1111 -> F 【例】：将十六进制数5DF.9 转换成二进制： 5 D F ． 9 0101 1101 1111 ．1001 即：（5DF.9）16 =（10111011111.1001）2{十六进制怎么会有小数点} 【例】：将二进制数1100001.111 转换成十六进制： 0110 0001 ． 1110 6 1 ． E

​ 即：（1100001.111）2 =（61.E）16

Python中进制转换 2进制以0b开头:

​ 如: 0b11 则表示十进制的3 ​

8进制以0或者0o开头:

​ 如: 011则表示十进制的9 ​

16进制以0x开头:

​ 如: 0x11则表示十进制的17

# 10进制转为2进制
>>> bin(10)
'0b1010'

# 2进制转为10进制
>>> int("1001",2)
9

# 10进制转为16进制
>>> hex(10)
'0xa'

# 16进制到10进制
>>> int("ff", 16)
255
>>> int('0xab', 16)
171

# 10进制转为8进制 两种方式
>>> print ("%o" % 10)
12
>>> oct(8)
'010'

# 16进制到2进制
>>> bin(0xa)
'0b1010'

# 2进制到16进制
>>> hex(0b1001)
'0x9'

8进制转10进制
print(0o10)
int('010',8)
int('0o10',8)

尝试用Python写自己的grep

shell编写grep同等功能的命令