1. Python 运算符概述

运算符是用于执行程序代码运算的特殊符号。Python 语言支持多种类型的运算符，用于处理各种数据运算和逻辑判断。掌握这些运算符是编写 Python 程序的基础。

2. 算术运算符

算术运算符用于执行基本的数学运算，如加、减、乘、除等，除法除出来是小数，整除除不尽取整数部分。

1.特别注意%运算符常用，数m对n求余有n-1种情况，从0到n，比如任何数对2取余只有两种情况0和1，这个也特别用于判断数的奇偶性。

运算符	描述	示例	结果
+	加法	10 + 5	15
-	减法	10 - 5	5
*	乘法	10 * 5	50
/	除法	10 / 5	2.0
%	取模（余数）	10 % 3	1
**	幂运算	2 ** 3	8
//	整除（向下取整）	10 // 3	3

# 算术运算符示例
a = 10
b = 3
print(a + b)   # 输出：13
print(a - b)   # 输出：7
print(a * b)   # 输出：30
print(a / b)   # 输出：3.3333333333333335
print(a % b)   # 输出：1
print(a ** b)  # 输出：1000
print(a // b)  # 输出：3

3. 赋值运算符

赋值运算符用于给变量赋值，还可以与算术运算符结合使用。

运算符	描述	等价于	示例
=	简单赋值	x = 5	x = 5
+=	加法赋值	x = x + 3	x += 3
-=	减法赋值	x = x - 3	x -= 3
*=	乘法赋值	x = x * 3	x *= 3
/=	除法赋值	x = x / 3	x /= 3
%=	取模赋值	x = x % 3	x %= 3
**=	幂赋值	x = x ** 3	x **= 3
//=	整除赋值	x = x // 3	x //= 3

# 赋值运算符示例
x = 10
x += 5    # x = x + 5，x 变为 15
print(x)  # 输出：15
x -= 3    # x = x - 3，x 变为 12
print(x)  # 输出：12
x *= 2    # x = x * 2，x 变为 24
print(x)  # 输出：24
x //= 5   # x = x // 5，x 变为 4
print(x)  # 输出：4

4. 比较运算符

比较运算符用于比较两个值，返回布尔值 True 或 False。

运算符	描述	示例	结果
==	等于	5 == 5	True
!=	不等于	5 != 3	True
>	大于	5 > 3	True
<	小于	5 < 3	False
>=	大于等于	5 >= 5	True
<=	小于等于	5 <= 3	False

# 比较运算符示例
a = 10
b = 20
print(a == b)   # 输出：False
print(a != b)   # 输出：True
print(a > b)    # 输出：False
print(a < b)    # 输出：True
print(a >= 10)  # 输出：True
print(b <= 20)  # 输出：True

5. 逻辑运算符

逻辑运算符用于组合条件语句，常用于 if 语句和循环中，

1.这里的and   or  返回的值是从运算符左右两边找值，找到的值是决定逻辑运算结果或期望的结果，比如说and 左边为真 就返回右边，因为左边已经为真了，看右边的是真结果就是真，是假结果就是假，确定了左边的值，只有右边的值能决定结果 。

2.or 和 and一样找能决定结果的那一边的值

3.not就是结果取反

运算符	描述	示例	结果
and	逻辑与（两个条件都为 True 时返回 True）	True and False	False
or	逻辑或（至少一个条件为 True 时返回 True）	True or False	True
not	逻辑非（反转布尔值）	not True	False

# 逻辑运算符示例
age = 25
has_license = True
使用 and 运算符
if age >= 18 and has_license:
print("可以驾驶")  # 输出：可以驾驶
使用 or 运算符
score = 85
if score >= 90 or score < 60:
print("优秀或不及格")
else:
print("中等")  # 输出：中等
使用 not 运算符
is_raining = False
if not is_raining:
print("天气晴朗，适合外出")  # 输出：天气晴朗，适合外出

6. 其他运算符

Python 还提供了其他几种有用的运算符。

6.1 成员运算符

用于测试序列（如字符串、列表、元组）中是否包含某个成员。

运算符	描述	示例	结果
in	如果在序列中找到值返回 True	'a' in 'apple'	True
not in	如果在序列中没有找到值返回 True	'b' not in 'apple'	True

# 成员运算符示例
fruits = ['apple', 'banana', 'cherry']
print('apple' in fruits)      # 输出：True
print('orange' in fruits)     # 输出：False
print('grape' not in fruits)  # 输出：True
字符串中的成员测试
text = "Hello World"
print('World' in text)        # 输出：True
print('Python' not in text)   # 输出：True

6.2 身份运算符

用于比较两个对象的存储单元（内存地址）是否相同，适用于引用类型的语言，比如数组，看两个数组是否指向同一个内存地址。

运算符	描述	示例	结果
is	如果两个变量引用同一个对象则返回 True	x is y	取决于对象
is not	如果两个变量引用不同对象则返回 True	x is not y	取决于对象

# 身份运算符示例
a = [1, 2, 3]
b = [1, 2, 3]
c = a
print(a is b)      # 输出：False（虽然值相同，但不是同一个对象）
print(a is c)      # 输出：True（c 引用了 a 的同一个对象）
print(a == b)      # 输出：True（值相等）
小整数缓存（Python 对小整数有优化）
x = 256
y = 256
print(x is y)      # 输出：True（小整数缓存）
x = 257
y = 257
print(x is y)      # 输出：False（大整数不缓存）

6.3 位运算符

位运算符直接对整数在内存中的二进制位进行操作。

1.&运算符对二进制数进行运算，权重一样的各个位对齐，比如a = 0b0101， b = 0b101

b的各位和a的后三位依次对齐在b的101前面加个零，比较上下两个数各位相同都是1取1，其他情况都是0  ，看结果

2.| 和&对齐规则一样，各位上下比较有1就取1，全是0才是0

3.^ 各位对其，相同为0，不同为1

4.<< 这个符号左边数转化为二进制数，右边是几就往数的后面加几个零，比如0101二进制数就一直是四位，5 << 1就是01010

5.>>这符号左边转化为二进制数，右边是几就在数的前面加几个0，属的位数不变，比如0101二进制数就一直是四位，5 >> 1就是0010

6.位运算符1Byte = 8bit

运算符	描述	示例	结果
&	按位与	5 & 3	1
|	按位或	5 | 3	7
^	按位异或	5 ^ 3	6
<<	左移	5 << 1	10
>>	右移	5 >> 1	2

# 位运算符示例
a = 5  # 二进制：0101
b = 3  # 二进制：0011
print(a & b)   # 输出：1  (0101 & 0011 = 0001)
print(a | b)   # 输出：7  (0101 | 0011 = 0111)
print(a ^ b)   # 输出：6  (0101 ^ 0011 = 0110)
print(~a)      # 输出：-6 (按位取反)
print(a << 1)  # 输出：10 (0101 左移1位 = 1010)
print(a >> 1)  # 输出：2  (0101 右移1位 = 0010)

7. 运算符优先级

当表达式中包含多个运算符时，Python 会按照优先级顺序进行计算。以下是从高到低的优先级顺序：

总的优先级排序是算数运算符 > 比较运算符 > 逻辑运算符 > 赋值运算符,其他不常用。

1. () - 括号（最高优先级）
2. ** - 指数
3. ~ + - - 按位取反，一元加号和减号
4. * / % // - 乘、除、取模、整除
5. + - - 加、减
6. >> << - 右移、左移
7. & - 按位与
8. ^ | - 按位异或、按位或
9. <= < > >= - 比较运算符
10. <> == != - 等于运算符
11. = %= /= //= -= += *= **= - 赋值运算符
12. is is not - 身份运算符
13. in not in - 成员运算符
14. not or and - 逻辑运算符（最低优先级）

# 运算符优先级示例
result = 10 + 5 * 2 ** 3  # 先计算 2**3=8，然后 5*8=40，最后 10+40=50
print(result)  # 输出：50
使用括号改变优先级
result = (10 + 5) * 2 ** 3  # 先计算 10+5=15，然后 2**3=8，最后 15*8=120
print(result)  # 输出：120

8. 总结

Python 提供了丰富的运算符类型，包括算术运算符、赋值运算符、比较运算符、逻辑运算符以及其他运算符（成员、身份、位运算符）。理解这些运算符的用法和优先级对于编写正确的 Python 程序至关重要。在实际编程中，合理使用括号可以明确运算顺序，避免因优先级问题导致的错误。