运算符

运算符是一些特殊的符号，他们可以进行诸如“加减”（+ 和 -）或者“比较两个数的大小”（< 和 >）以及逻辑运算等运算。

Python 的运算符主要包括算术运算符、赋值运算符、比较（关系）运算符、逻辑运算符和位运算符。

使用运算符将不同类型的数据按照一定的规则连接起来的式子，称为表达式。

算术运算符#

算术运算符是处理四则运算的符号，在数字的处理中应用得最多。

示例：已知一个三角形三边的长度分别为 $a = 3.3, b = 6.2, c = 4.2$，求该三角形的面积 $S$。

根据三边长求三角形面积的公式为：

a = 3.3
b = 6.2
c = 4.2
p = (a + b + c) / 2
s = (p*(p-a)*(p-b)*(p-c)) ** 0.5
print(s)  # 6.472008478826334

赋值运算符#

赋值运算符主要用来为变量等赋值。除了 = 外，Python 还支持像 +=、-= 这样的复合赋值运算符。

比较（关系）运算符#

比较运算符，也称关系运算符，用于对变量或表达式的结果大小、真假等进行比较。如果比较结果为真，则返回 True；如果为假，则返回 False。比较运算符通常用在 if 和 while 语句中作为判定语句流流向的依据。

Python 支持链式比较，相当于拆分多个逻辑表达式，再进行逻辑与操作。如下所示：

print(1 < 2 < 3)  # True
# 相当于
print(1 < 2 and 2 < 3)  # True

x = 8
print(0 < x <= 10)  # True
# 相当于
print(x > 0 and x <= 10)  # True

逻辑运算符#

逻辑运算符是对真或假两种布尔值进行运算，运算的结果仍是一个布尔值。

示例：某软件开发公司要招聘一名程序员，其职位要求如下：

• 具备三年及以上工作经验，或者应届本科毕业，且平均成绩在 75 分及以上；
• 掌握 Python 语言；
• 主导开发过任何语言编写的较知名开源项目的，可直接参与面试。

以下代码描述了某个面试者的基本条件，其中各个变量的意义可以从变量名称直接看出，请进一步完成程序设计，判断该面试者是否能获得面试资格。

某面试者的条件：

service_years = 0
is_green_graduate = True
avg_score = 75.7
is_python_programmer = True
is_opensource_owner = False

has_interview_qualification = ((service_years >= 3 
    or (is_green_graduate and avg_score >= 75)) 
    and is_python_programmer) or is_opensource_owner

print(has_interview_qualification)  # True

位运算符#

位运算符是把数字看作二进制数来进行计算的，因此，需要先把要执行运算的数据转换为二进制，然后才能执行运算。

Python 中的位运算符有位与（&）、位或（|）、位异或（^）、取反（~）、左移位（<<）和右移位（>>）。

位与运算#

位与运算的运算符为 &，其运算规则是：两个操作数的二进制表示，只有对应数位都是 1 时，结果数位才是 1，否则为 0。如果两个操作数的精度不同，则结果的精度与精度高的操作数相同。

#   0010_1100
# & 0011_1010
# = 0010_1000

位或运算#

位或运算的运算符为 |，其运算规则是：两个操作数的二进制表示，只有对应数位都是 0 时，结果数位才是 0，否则为 1。如果两个操作数的精度不同，则结果的精度与精度高的操作数相同。

#   0010_1100
# | 0011_1010
# = 0011_1110

位异或运算#

位异或运算的运算符为 ^，其运算规则是：两个操作数的二进制表示相同时（同时为 0 或同时为 1），结果数位才是 0，否则为 1。如果两个操作数的精度不同，则结果的精度与精度高的操作数相同。

#   0010_1100
# ^ 0011_1010
# = 0001_0110

位取反运算也称位非运算，其运算符为 ~，运算规则是：将操作数中对应的二进制数 1 修改为 0，0 修改为 1。

# ~ 00101100
# = 11010011

左移位运算#

左移位运算的运算符为 <<，该运算将一个二进制操作数向左移动指定的位数，左边（高位端）溢出的位被丢弃，右边（低位端）的空位用 0 补充。左移 n 位运算相当于乘以 2 的 n 次幂。

#   0010_1100 << 1
# = 0101_1000
# 
#   0010_1100 << 2
# = 1011_0000     

右移位运算#

右移位运算的运算符为 >>，该运算将一个二进制操作数向右移动指定的位数，右边（低位端）溢出的位被丢弃，而在填空左边（高位端）的空位时，如果最高位是 0（正数），左侧空位填入 0；如果最高位是 1（负数），左侧空位填入 1。右移 n 位运算相当于除以 2 的 n 次幂。

#   0010_1100 >> 1
# = 0001_0110
#
#   0010_1100 >> 2
# = 0000_1011

#   1101_1010 >> 1
# = 1110_1101

运算符的优先级#

请先回答表达式 2 + 2 * 4 的计算结果！

——答案不是 16，而是 10。这是因为数学的四则运算应遵循先乘除，后加减的规则。

在 Python 中，各种运算符也有不同的优先级，其运算规则为：

优先级高的运算先执行，优先级低的运算后执行，同一优先级的操作按照从左到右的顺序进行。也可以像四则运算那样使用小括号，括号内的运算最先执行。

以下两页表按照优先级从高到低的顺序列出了各运算符的优先级，同一行中的运算符具有相同的优先级。