2.3 运算符详解

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文章目录

• 前言
• 一、算术运算符
• 二、比较运算符
• 三、逻辑运算符
• 四、赋值运算符
• 五、成员运算符
• 六、运算符优先级

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前言

依次讲解了算数运算符、比较运算符、逻辑运算符、赋值运算符、成员运算符和运算符优先级等知识点。

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一、算术运算符

用于基本的数学运算。

运算符	名称	示例	结果	说明
+	加	5 + 3	8	数值相加，或字符串拼接
-	减	5 - 3	2	数值相减
*	乘	5 * 3	15	数值相乘，或字符串重复
/	除	5 / 2	2.5	总是返回浮点数
//	整除	5 // 2	2	向下取整，返回商的整数部分
%	取余	5 % 2	1	返回除法余数
**	幂	2 ** 3	8	2的3次方

重要特性与示例：

python
# 1. 除法总是返回浮点数
print(10 / 2)    # 输出：5.0  (不是5)

# 2. 整除向下取整（向负无穷方向）
print(7 // 2)    # 输出：3
print(-7 // 2)   # 输出：-4 (注意：不是-3!)

# 3. 取余运算的符号与被除数相同
print(7 % 2)     # 输出：1
print(-7 % 2)    # 输出：1 (因为 -7 = -4*2 + 1)

# 4. 字符串的加法和乘法
print("Hello" + " World")  # 输出："Hello World"
print("Hi" * 3)            # 输出："HiHiHi"

二、比较运算符

用于比较两个值，总是返回布尔值 (True 或 False)。

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

注意点：

python
# 1. == 比较值，不是对象身份
a = [1, 2, 3]
b = [1, 2, 3]
print(a == b)  # True (值相等)
print(a is b)  # False (不是同一个对象)

# 2. 字符串按字典序比较
print("apple" < "banana")  # True
print("A" < "a")           # True (ASCII码中大写字母在前)

# 3. 链式比较
x = 5
print(1 < x < 10)  # True (等价于 1 < x and x < 10)

三、逻辑运算符

用于组合多个条件，操作布尔值。

运算符	名称	示例	结果	说明
and	逻辑与	True and False	False	两者都为真才为真
or	逻辑或	True or False	True	至少一个为真就为真
not	逻辑非	not True	False	取反

关键特性：短路求值

and：如果第一个表达式为False，直接返回False，不再计算第二个。

or：如果第一个表达式为True，直接返回True，不再计算第二个。

python
# 1. 短路求值示例
def check():
    print("函数被调用了")
    return True

print(False and check())  # 输出：False (check()不会被执行)
print(True or check())    # 输出：True (check()不会被执行)

# 2. 返回实际值，不一定是布尔值
print(3 and 5)   # 输出：5 (and返回最后一个为真的值)
print(0 and 5)   # 输出：0 (and返回第一个为假的值)
print(3 or 5)    # 输出：3 (or返回第一个为真的值)
print(0 or 5)    # 输出：5 (or返回最后一个为假的值后的第一个真值)

四、赋值运算符

用于给变量赋值，并支持运算与赋值结合。

运算符	示例	等价于	说明
=	x = 5	-	基本赋值
+=	x += 3	x = x + 3	加后赋值
-=	x -= 3	x = x - 3	减后赋值
*=	x *= 3	x = x * 3	乘后赋值
/=	x /= 3	x = x / 3	除后赋值
//=	x //= 3	x = x // 3	整除后赋值
%=	x %= 3	x = x % 3	取余后赋值
**=	x **= 3	x = x ** 3	幂运算后赋值

示例：

python
x = 10
x += 5      # x 现在是 15
x *= 2      # x 现在是 30
x %= 7      # x 现在是 2 (30 ÷ 7 = 4 余 2)

# 也适用于字符串
text = "Hello"
text += " World"  # text 现在是 "Hello World"

五、成员运算符

用于测试序列（如字符串、列表、元组、字典）中是否包含某个成员。

运算符	名称	示例	结果	说明
in	包含	"a" in "apple"	True	检查元素是否在序列中
not in	不包含	"b" not in "apple"	True	检查元素是否不在序列中

在不同数据类型中的应用：

python
# 1. 字符串
print("lo" in "hello")    # True
print("x" not in "hello") # True

# 2. 列表
fruits = ["apple", "banana", "cherry"]
print("banana" in fruits)    # True
print("grape" not in fruits) # True

# 3. 字典 (检查键，不是值)
person = {"name": "Alice", "age": 25}
print("name" in person)      # True
print("Alice" in person)     # False (字典默认检查键)
print("Alice" in person.values())  # True (明确检查值)

# 4. 集合
numbers = {1, 2, 3, 4, 5}
print(3 in numbers)   # True

六、运算符优先级

当表达式中有多个运算符时，Python按照特定顺序计算。以下是从高到低的主要优先级：

() - 括号（最高优先级）

** - 幂运算

*、/、//、% - 乘、除、整除、取余

+、- - 加、减

<、<=、>、>=、==、!= - 比较运算符

not - 逻辑非

and - 逻辑与

or - 逻辑或（最低优先级）

记忆口诀：括号 → 幂 → 乘除 → 加减 → 比较 → 非 → 与 → 或

python
# 示例
result = 2 + 3 * 4 ** 2 / 8  # 计算顺序：4**2=16 → 3*16=48 → 48/8=6 → 2+6=8
print(result)  # 输出：8.0

# 使用括号改变优先级
result2 = (2 + 3) * (4 ** 2) / 8  # 5 * 16 / 8 = 10.0
print(result2)  # 输出：10.0

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