在計算機高級中語言,運算符是比較多樣化的。其實,也都源于我們日常的需要。
算術運算符
前面已經講過了四則運算,其中涉及到一些運算符:加減乘除,對應的符號分別是:+ - * /,此外,還有求余數的:%。這些都是算術運算符。其實,算術運算符不止這些。根據中學數學的知識,看官也應該想到,還應該有乘方、開方之類的。
下面列出一個表格,將所有的運算符表現出來。不用記,但是要認真地看一看,知道有那些,如果以后用到,但是不自信能夠記住,可以來查。
運算符 | 描述 | 實例 |
---|---|---|
+ | 加 - 兩個對象相加 | 10+20 輸出結果 30 |
- | 減 - 得到負數或是一個數減去另一個數 | 10-20 輸出結果 -10 |
* | 乘 - 兩個數相乘或是返回一個被重復若干次的字符串 | 10 * 20 輸出結果 200 |
/ | 除 - x除以y | 20/10 輸出結果 2 |
% | 取余 - 返回除法的余數 | 20%10 輸出結果 0 |
** | 冪 - 返回x的y次冪 | 10**2 輸出結果 100 |
// | 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 |
是不是看著并不陌生呀。這里有一個建議給看官,請打開你的IDLE,依次將上面的運算符實驗一下。
列為看官可以根據中學數學的知識,想想上面的運算符在混合運算中,應該按照什么順序計算。并且親自試試,是否與中學數學中的規律一致。(應該是一致的,計算機科學家不會另外搞一套讓我們和他們一塊受罪。)
比較運算符
所謂比較,就是比一比兩個東西。這在某國是最常見的了,做家長的經常把自己的孩子跟別人的孩子比較,唯恐自己孩子在某方面差了;官員經常把自己的工資和銀行比較,總覺得少了。
在計算機高級語言編程中,任何兩個同一類型的量的都可以比較,比如兩個數字可以比較,兩個字符串可以比較。注意,是兩個同一類型的。不同類型的量可以比較嗎?首先這種比較沒有意義。就好比二兩肉和三尺布進行比較,它們誰大呢?這種比較無意義。所以,在真正的編程中,我們要謹慎對待這種不同類型量的比較。
但是,在某些語言中,允許這種無意思的比較。因為它在比較的時候,都是將非數值的轉化為了數值類型比較。這個后面我們會做個實驗。
對于比較運算符,在小學數學中就學習了一些:大于、小于、等于、不等于。沒有陌生的東西,python里面也是如此。且看下表:
以下假設變量a為10,變量b為20:
運算符 | 描述 | 實例 |
---|---|---|
== | 等于 - 比較對象是否相等 | (a == b) 返回 False。 |
!= | 不等于 - 比較兩個對象是否不相等 | (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。 |
上面的表格實例中,顯示比較的結果就是返回一個true或者false,這是什么意思呢。就是在告訴你,這個比較如果成立,就是為真,返回True,否則返回False,說明比較不成立。
請按照下面方式進行比較操作,然后再根據自己的想象,把比較操作熟練熟練。
>>> a=10 >>> b=20 >>> a>b False >>> a >> a==b False >>> a!=b True >>> a>=b False >>> a<=b True >>> c="5" #a、c是兩個不同類型的量,能比較,但是不提倡這么做。 >>> a>c False >>> a
邏輯運算符
首先談談什么是邏輯,韓寒先生對邏輯有一個分類:
邏輯分兩種,一種是邏輯,另一種是中國人的邏輯。――――韓寒
這種分類的確非常精準。在很多情況下,中國人是有很奇葩的邏輯的。但是,在python中,講的是邏輯,不是中國人的邏輯。
邏輯(logic),又稱理則、論理、推理、推論,是有效推論的哲學研究。邏輯被使用在大部份的智能活動中,但主要在哲學、數學、語義學和計算機科學等領域內被視為一門學科。在數學里,邏輯是指研究某個形式語言的有效推論。
關于邏輯問題,看官如有興趣,可以聽一聽《國立臺灣大學公開課:邏輯》
下面簡單理解一下邏輯問題。
布爾類型的變量
在所有的高級語言中,都有這么一類變量,被稱之為布爾型。從這個名稱,看官就知道了,這是用一個人的名字來命名的。
喬治?布爾(George Boole,1815年11月-1864年,),英格蘭數學家、哲學家。 喬治?布爾是一個皮匠的兒子,生于英格蘭的林肯。由于家境貧寒,布爾不得不在協助養家的同時為自己能受教育而奮斗,不管怎么說,他成了19世紀最重要的數學家之一。盡管他考慮過以牧師為業,但最終還是決定從教,而且不久就開辦了自己的學校。 在備課的時候,布爾不滿意當時的數學課本,便決定閱讀偉大數學家的論文。在閱讀偉大的法國數學家拉格朗日的論文時,布爾有了變分法方面的新發現。變分法是數學分析的分支,它處理的是尋求優化某些參數的曲線和曲面。 1848年,布爾出版了《The Mathematical Analysis of Logic》,這是他對符號邏輯諸多貢獻中的第一次。 1849年,他被任命位于愛爾蘭科克的皇后學院(今科克大學或UCC)的數學教授。1854年,他出版了《The Laws of Thought》,這是他最著名的著作。在這本書中布爾介紹了現在以他的名字命名的布爾代數。布爾撰寫了微分方程和差分方程的課本,這些課本在英國一直使用到19世紀末。 由于其在符號邏輯運算中的特殊貢獻,很多計算機語言中將邏輯運算稱為布爾運算,將其結果稱為布爾值。
請看官認真閱讀布爾的生平,立志呀。
布爾所創立的這套邏輯被稱之為“布爾代數”。其中規定只有兩種值,True和False,正好對應這計算機上二進制數的1和0。所以,布爾代數和計算機是天然吻合的。
所謂布爾類型,就是返回結果為1(True)、0(False)的數據變量。
在python中(其它高級語言也類似,其實就是布爾代數的運算法則),有三種運算符,可以實現布爾類型的變量間的運算。
布爾運算
看下面的表格,對這種邏輯運算符比較容易理解:
(假設變量a為10,變量b為20)
運算符 | 描述 | 實例 |
---|---|---|
and | 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 true。 |
or | 布爾"或" - 如果x是True,它返回True,否則它返回y的計算值。 | (a or b) 返回 true。 |
not | 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。 |
and
and,翻譯為“與”運算,但事實上,這種翻譯容易引起望文生義的理解。先說一下正確的理解。A and B,含義是:首先運算A,如果A的值是true,就計算B,并將B的結果返回做為最終結果,如果B是False,那么A and B的最終結果就是False,如果B的結果是True,那么A and B的結果就是True;如果A的值是False ,就不計算B了,直接返回A and B的結果為False.
比如:
4>3 and 4<9,首先看4>3的值,這個值是True,再看4<9的值,是True,那么最終這個表達式的結果為True.
>>> 4>3 and 4<9 True
4>3 and 4<2,先看4>3,返回True,再看4<2,返回的是False,那么最終結果是False.
>>> 4>3 and 4<2
False
4<3 and 4<9,先看4<3,返回為False,就不看后面的了,直接返回這個結果做為最終結果。
>>> 4<3 and 4<2
False
前面說容易引起望文生義的理解,就是有相當不少的人認為無論什么時候都看and兩邊的值,都是true返回true,有一個是false就返回false。根據這種理解得到的結果,與前述理解得到的結果一樣,但是,運算量不一樣哦。
or
or,翻譯為“或”運算。在A and B中,它是這么運算的:
if
A==
True
:
return
True
else
:
if
B==
True
:
return
True
else
if
B==
False
:
return
False
上面這段算是偽代碼啦。所謂偽代碼,就是不是真正的代碼,無法運行。但是,偽代碼也有用途,就是能夠以類似代碼的方式表達一種計算過程。
看官是不是能夠看懂上面的偽代碼呢?下面再增加上每行的注釋。這個偽代碼跟自然的英語差不多呀。
if
A==
True
:
#如果A的值是True
return
True
#返回True,表達式最終結果是True
else
:
#否則,也就是A的值不是True
if
B==
True
:
#看B的值,然后就返回B的值做為最終結果。
return
True
else
if
B==
False
:
return
False
舉例,根據上面的運算過程,分析一下下面的例子,是不是與運算結果一致?
>>>
4
<
3
or
4
<
9
True
>>>
4
<
3
or
4
>
9
False
>>>
4
>
3
or
4
>
9
True
not
not,翻譯成“非”,竊以為非常好,不論面對什么,就是要否定它。
>>> not(4>3) False >>> not(4<3) True
關于運算符問題,其實不止上面這些,還有呢,比如成員運算符in,在后面的學習中會逐漸遇到。
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