【Python编程日志】Python 运算符初阶：算术 | 赋值 | 比较 | 逻辑运算符

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文章目录

• • 📋前言
  • 一、运算符基础概念
  • • [1.1 定义](#1.1 定义)
    • [1.2 分类](#1.2 分类)
  • 二、算术运算符
  • • [2.1 定义](#2.1 定义)
    • [2.2 高频注意事项](#2.2 高频注意事项)
  • 三、赋值运算符
  • • [3.1 定义](#3.1 定义)
    • [3.2 特殊用法](#3.2 特殊用法)
    • [3.3 赋值常见错误总结](#3.3 赋值常见错误总结)
  • 四、比较运算符
  • • [4.1 运算符规则表](#4.1 运算符规则表)
    • [4.2 不同数据类型的比较规则](#4.2 不同数据类型的比较规则)
    • [4.3 Python 独有：链式连续比较](#4.3 Python 独有：链式连续比较)
    • [4.4 易错点：浮点数谨慎使用 `==` 判断相等](#4.4 易错点：浮点数谨慎使用 == 判断相等)
  • 五、逻辑运算符
  • • [5.1 运算符规则](#5.1 运算符规则)
    • [5.2 核心特性：逻辑短路](#5.2 核心特性：逻辑短路)
    • [5.3 运算优先级](#5.3 运算优先级)
  • 📝全文总结

📋前言

在前面内容中，我们系统梳理了 Python 基础数据类型。在实际开发中，想要对各类数据做处理、计算与判断，就离不开运算符。

运算符是用于完成变量、数值运算的专用符号。本文系统梳理四大高频基础运算符：算术运算符、赋值运算符、比较运算符、逻辑运算符。

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一、运算符基础概念

1.1 定义

1. 运算符：对变量、字面量等数据执行运算操作的特殊符号；
2. 操作数：参与运算的数据（变量、数字、字符串字面量等）；
3. 表达式：操作数 + 运算符组合而成的完整运算语句。

a + b

+ 是运算符； a、b 是操作数

1.2 分类

Python 内置 7 大类运算符，覆盖数值计算、赋值、条件判断、二进制操作、容器检测、对象内存判断全场景：

1. 算术运算符
2. 赋值运算符
3. 比较运算符
4. 逻辑运算符
5. 位运算符
6. 成员运算符
7. 身份运算符

本文仅讲解前四类常用运算符。

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二、算术运算符

2.1 定义

算术运算符：用于 数字类型 的数学加减乘除运算，包含常规四则运算、整除、取余、幂运算。

运算符	作用	示例（a=10, b=3）	运算结果
+	加法	a + b	13
-	减法	a - b	7
*	乘法	a * b	30
/	浮点除法（结果必为浮点数）	a / b	3.3333333333333335
//	地板整除（向下取整）	a // b	3
%	取模/取余数	a % b	1
**	幂运算（次方）	a ** 2	100

基础代码演示：

a = 10
b = 3
print(a / b)    # 3.3333333333333335
print(a // b)   # 地板除向下取整：3
print(a % b)    # 取余数：1
print(2 ** 5)   # 2的5次方：32

2.2 高频注意事项

（1）浮点除法禁止除数为0

分母使用数字 0 会直接抛出运行异常，程序终止。

print(10 / 0)  # ZeroDivisionError 运行报错

📌知识补充：异常是编程语言内置机制，代表程序运行时出现非法意外，无法继续向下执行。

（2）整数相除结果仍为浮点数

Python3 中两个整数使用 / 运算，不会截断小数，统一返回浮点类型：

print(1 / 2)             # 0.5
print(f'{1 / 2:.3f}')    # 格式化保留3位小数：0.500

（3）% 仅代表取余，不是百分号

原理和小学数学除法取余数逻辑一致：7 ÷ 2，商3，余数1

print(7 % 2)  # 1

（4）幂运算支持整数、小数次方

print(4 ** 2)    # 4的平方：16
print(4 ** 0.5)  # 开平方根：2.0

（5）地板除 // 向下取整，非四舍五入

正数运算直观，负数会向下取更小整数，和 C++/Java 整数除法逻辑近似：

print(7 // 2)   # 3
print(-7 // 2)  # -4

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三、赋值运算符

3.1 定义

赋值运算符核心作用：将运算结果直接赋给变量。

运算符	等价完整写法	说明
=	a = 5	基础赋值
+=	a = a + b	加法复合赋值
-=	a = a - b	减法复合赋值
*=	a = a * b	乘法复合赋值
/=	a = a / b	除法复合赋值
//=	a = a // b	整除复合赋值
%=	a = a % b	取余复合赋值
**=	a = a ** b	幂运算复合赋值

基础代码演示：

num = 6
num += 4   # 等价 num = num + 4
print(num) # 输出 10

📌知识补充 ：Python 不存在 ++、-- 自增自减运算符，如需增减1只能使用 num += 1、num -= 1 替代。

3.2 特殊用法

（1）连续赋值：多变量绑定同一个值

从右向左依次赋值，多个变量指向同一初始值

a = b = 10
print(f'a = {a}, b = {b}')  # 输出：a = 10, b = 10

（2）多元解包赋值：多变量同时赋值

一对一匹配赋值，经典用途：无需中间变量交换两个变量值

# 基础解包赋值
a, b = 10, 20
print(f'a = {a}, b = {b}')  # 输出：a = 10, b = 20

# 快速交换变量
num1, num2 = 10, 20
num1, num2 = num2, num1
print(num1, num2)  # 输出 20 10

（3）+= 运算符重载：支持字符串、列表拼接

字符串、列表仅支持 += 拼接，不支持 -=、*=、/= 等其他复合赋值

# 字符串拼接
s = "hello"
s += " python"
print(s)  # hello python

# 列表合并
lst = [1,2]
lst += [3,4]
print(lst) # [1, 2, 3, 4]

# 错误示例：字符串不支持 -=
# s = "hello"
# s -= " python"
# print(s)  # 直接语法报错

3.3 赋值常见错误总结

（1）区分赋值 = 和相等判断 ==

• =：赋值操作，把右侧值赋予左侧变量；
• ==：比较运算符，判断左右两边值是否相等。

a = 5      # 赋值
if a == 5: # 判断是否相等
    pass

（2）/= 会自动转换变量为浮点类型，//= 保留整型

n = 10
n /= 2
print(type(n))  # <class 'float'>

m = 10
m //= 2
print(type(m))  # <class 'int'>

（3）复合赋值运算符不可加空格拆分

a + = 2 属于非法语法，必须紧贴书写 a += 2。

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四、比较运算符

比较运算符用于判断两个数据的大小、相等关系，运算结果固定为布尔值 True / False，多用于 if 判断、循环条件。

4.1 运算符规则表

运算符	含义	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
==	值相等	5 == 3	False
!=	值不相等	5 != 3	True

基础代码演示：

print(10 > 5)        # True
print(3 == 3.0)      # True
print("abc" == "def")# False

4.2 不同数据类型的比较规则

（1）数字（int / float）

直接对比数值大小，整数与等值浮点数判定相等：

print(3.5 > 2)    # True
print(2.0 == 2)   # True

（2）字符串：按 ASCII 码字典序逐字符对比

从第一个字符开始对比编码值，第一个不相等字符直接决定整体结果，后续字符不再校验；区分大小写。

print("apple" < "banana")  # True，a编码小于b
print("9" > "88")          # True，首字符9编码大于8

（3）列表、元组等序列

逐元素依次对比，匹配规则和字符串字典序一致：

print([1, 3] > [1, 2])  # True，第二个元素3>2
print((2,5) < (3,1))    # True，第一个元素2<3

（4）禁止跨大类类型直接比较

Python3 不允许数字与字符串、列表互相比较，运行直接报错：

print(5 > "3")  # TypeError 类型不匹配报错

4.3 Python 独有：链式连续比较

常规多条件判断需要 and 连接，Python 支持直接连续拼接，代码可读性更高，二者完全等价：

x = 5
# 常规写法
print(x > 1 and x < 10)
# Python 链式比较写法（推荐）
print(1 < x < 10)   # True

4.4 易错点：浮点数谨慎使用 == 判断相等

计算机底层存储浮点数存在精度丢失，简单运算后会产生极小误差，直接用 == 判定相等会出错。

a = 0.1
b = 0.2
print(f"a = {a}")
print(f"b = {b}")
print(f"a + b = {a + b}")
print(a == 0.3)   # False，精度丢失导致判断错误

正确解决方案：设置误差阈值，判断差值范围

取极小值作为允许误差，两个浮点数差值绝对值小于阈值即判定相等：

a = 0.1 + 0.2 
b = 0.3
eps = 1e-6  # 误差允许范围 0.000001
print(abs(a - b) < eps)  # True

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五、逻辑运算符

逻辑运算符用于联合多个布尔条件，多用于多分支、复合条件判断，共 and / or / not 三种。

5.1 运算符规则

运算符	名称	运算规则
and	逻辑与	两边全部为 True，结果才为 True；一假即假
or	逻辑或	任意一边为 True，结果即为 True；一真即真
not	逻辑非	单目运算符，对条件取反，True变False，False变True

代码示例：

# and 全真才真
print(3 > 1 and 5 < 10)   # True
print(2 > 5 and 4 < 6)    # False

# or 一真即真
print(2 > 5 or 4 < 6)     # True
print(10 < 2 or 3 > 8)    # False

# not 取反
print(not 5 > 2)   # False
print(not 3 < 1)   # True

5.2 核心特性：逻辑短路

Python 逻辑运算存在短路机制，满足判定条件后，不会执行后方表达式，优化运行效率：

1. a and b：若 a 为假，直接返回 a，不执行 b；
2. a or b：若 a 为真，直接返回 a，不执行 b。

# and 短路：左侧0为假，后半句print不会执行
0 and print("不会执行这句")  

# or 短路：左侧1为真，后半句print不会执行
1 or print("不会执行这句") 

5.3 运算优先级

优先级从高到低：not > and > or

复杂条件建议用括号 () 手动划分运算顺序，提升可读性：

# 先算not，再算and，最后算or
print(True or False and not True)  # True

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📝全文总结

本文完整讲解了 Python 四大基础运算符的核心用法与易错细节，核心要点复盘如下：

1. 算术运算符 ：负责数值数学运算，重点区分 /（浮点除法，必返回 float）、//（地板整除，向下取整）、%（取余）三者差异；需警惕除数为 0 异常、负数取整规则、浮点数精度特性。

2. 赋值运算符 ：核心作用是完成变量赋值，复合赋值可简化代码书写；需掌握连续赋值、多元解包交换变量等 Python 特有写法，明确区分赋值 = 与相等判断 ==，注意 /= 会隐式改变变量数据类型。

3. 比较运算符 ：运算结果固定为布尔值，多用于条件判断；不同数据类型对比规则不同，Python 支持链式比较简化多区间判断；浮点数禁止直接用 == 判等，需通过误差阈值实现可靠判断。

4. 逻辑运算符 ：用于组合多个判断条件，优先级遵循 not > and > or；核心特性是逻辑短路，满足判定条件后不再执行后续表达式，可用于性能优化与特殊语法写法。

🔮 下期预告： 位运算符、成员运算符、身份运算符属于进阶内容，将单独放在下一篇文章中讲解。

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