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| 1 | +>Jesus answered them, "Those who are well don't need a physician, but those who are sick do. I have not come to call the righteous, but sinners to repentance."(LUKE 5:31-32) |
| 2 | +
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| 3 | +#运算符 |
| 4 | + |
| 5 | +在编程语言,运算符是比较多样化的,虽然在[《常用数学函数和运算优先级》](./104.md)中给出了一个各种运算符和其优先级的表格,但是,那时对python理解还比较肤浅。建议诸位先回头看看那个表格,然后继续下面的内容。 |
| 6 | + |
| 7 | +这里将各种运算符总结一下,有复习,也有拓展。 |
| 8 | + |
| 9 | +##算术运算符 |
| 10 | + |
| 11 | +前面已经讲过了四则运算,其中涉及到一些运算符:加减乘除,对应的符号分别是:+ - * /,此外,还有求余数的:%。这些都是算术运算符。其实,算术运算符不止这些。根据中学数学的知识,看官也应该想到,还应该有乘方、开方之类的。 |
| 12 | + |
| 13 | +下面列出一个表格,将所有的运算符表现出来。不用记,但是要认真地看一看,知道有那些,如果以后用到,但是不自信能够记住,可以来查。 |
| 14 | + |
| 15 | +|运算符|描述 |实例 | |
| 16 | +|------|--------------------|--------------------| |
| 17 | +|+ |加 - 两个对象相加 | 10+20 输出结果 30 | |
| 18 | +|- |减 - 得到负数或是一个数减去另一个数 | 10-20 输出结果 -10| |
| 19 | +|* |乘 - 两个数相乘或是返回一个被重复若干次的字符串 | 10 * 20 输出结果 200| |
| 20 | +|/ |除 - x除以y | 20/10 输出结果 2 | |
| 21 | +|% |取余 - 返回除法的余数 | 20%10 输出结果 0 | |
| 22 | +|** |幂 - 返回x的y次幂 | 10**2 输出结果 100 | |
| 23 | +|// |取整除 - 返回商的整数部分 | 9//2 输出结果 4 , 9.0//2.0 输出结果 4.0 | |
| 24 | + |
| 25 | +列为看官可以根据中学数学的知识,想想上面的运算符在混合运算中,应该按照什么顺序计算。并且亲自试试,是否与中学数学中的规律一致。(应该是一致的,计算机科学家不会另外搞一套让我们和他们一块受罪。) |
| 26 | + |
| 27 | +##比较运算符 |
| 28 | + |
| 29 | +所谓比较,就是比一比两个东西。这在某国是最常见的了,做家长的经常把自己的孩子跟别人的孩子比较,唯恐自己孩子在某方面差了;官员经常把自己的收入和银行比较,总觉得少了。 |
| 30 | + |
| 31 | +在计算机高级语言编程中,任何两个同一类型的量的都可以比较,比如两个数字可以比较,两个字符串可以比较。注意,是两个同一类型的。不同类型的量可以比较吗?首先这种比较没有意义。就好比二两肉和三尺布进行比较,它们谁大呢?这种比较无意义。所以,在真正的编程中,我们要谨慎对待这种不同类型量的比较。 |
| 32 | + |
| 33 | +但是,在某些语言中,允许这种无意思的比较。因为它在比较的时候,都是将非数值的转化为了数值类型比较。 |
| 34 | + |
| 35 | +对于比较运算符,在小学数学中就学习了一些:大于、小于、等于、不等于。没有陌生的东西,python里面也是如此。且看下表: |
| 36 | + |
| 37 | +以下假设变量a为10,变量b为20: |
| 38 | + |
| 39 | +| 运算符 | 描述 | 实例 | |
| 40 | +|--------|------|------| |
| 41 | +|== | 等于 - 比较对象是否相等 | (a == b) 返回 False。| |
| 42 | +|!= | 不等于 - 比较两个对象是否不相等 | (a != b) 返回 true. | |
| 43 | +|> | 大于 - 返回x是否大于y | (a > b) 返回 False。| |
| 44 | +|< | 小于 - 返回x是否小于y | (a < b) 返回 true。| |
| 45 | +|>= | 大于等于 - 返回x是否大于等于y。| (a >= b) 返回 False。| |
| 46 | +|<= | 小于等于 - 返回x是否小于等于y。| (a <= b) 返回 true。| |
| 47 | + |
| 48 | +上面的表格实例中,显示比较的结果就是返回一个true或者false,这是什么意思呢。就是在告诉你,这个比较如果成立,就是为真,返回True,否则返回False,说明比较不成立。 |
| 49 | + |
| 50 | +请按照下面方式进行比较操作,然后再根据自己的想象,把比较操作熟练熟练。 |
| 51 | + |
| 52 | + >>> a=10 |
| 53 | + >>> b=20 |
| 54 | + >>> a>b |
| 55 | + False |
| 56 | + >>> a<b |
| 57 | + True |
| 58 | + >>> a==b |
| 59 | + False |
| 60 | + >>> a!=b |
| 61 | + True |
| 62 | + >>> a>=b |
| 63 | + False |
| 64 | + >>> a<=b |
| 65 | + True |
| 66 | + |
| 67 | +除了数字之外,还可以对字符串进行比较。字符串中的比较是按照“字典顺序”进行比较的。当然,这里说的是英文的字典,不是前面说的字典数据类型。 |
| 68 | + |
| 69 | + >>> a = "qiwsir" |
| 70 | + >>> b = "python" |
| 71 | + >>> a > b |
| 72 | + True |
| 73 | + |
| 74 | +先看第一个字符,按照字典顺序,q大于p(在字典中,q排在p的后面),那么就返回结果True. |
| 75 | + |
| 76 | +在python中,如果是两种不同类型的对象,虽然可以比较。但我是不赞成这样进行比较的。 |
| 77 | + |
| 78 | + >>> a = 5 |
| 79 | + >>> b = "5" |
| 80 | + >>> a > b |
| 81 | + False |
| 82 | + |
| 83 | +##逻辑运算符 |
| 84 | + |
| 85 | +首先谈谈什么是逻辑,韩寒先生对逻辑有一个分类: |
| 86 | + |
| 87 | +>逻辑分两种,一种是逻辑,另一种是中国人的逻辑。————韩寒 |
| 88 | +
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| 89 | +这种分类的确非常精准。在很多情况下,中国人是有很奇葩的逻辑的。但是,在python中,讲的是逻辑,不是中国人的逻辑。 |
| 90 | + |
| 91 | +>逻辑(logic),又称理则、论理、推理、推论,是有效推论的哲学研究。逻辑被使用在大部份的智能活动中,但主要在哲学、数学、语义学和计算机科学等领域内被视为一门学科。在数学里,逻辑是指研究某个形式语言的有效推论。 |
| 92 | +
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| 93 | +关于逻辑问题,看官如有兴趣,可以听一听[《国立台湾大学公开课:逻辑》](http://v.163.com/special/ntu/luoji.html) |
| 94 | + |
| 95 | +###布尔类型的变量 |
| 96 | + |
| 97 | +在所有的高级语言中,都有这么一类变量,被称之为布尔型。从这个名称,看官就知道了,这是用一个人的名字来命名的。 |
| 98 | + |
| 99 | +>乔治·布尔(George Boole,1815年11月-1864年,),英格兰数学家、哲学家。 |
| 100 | +
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| 101 | +>乔治·布尔是一个皮匠的儿子,生于英格兰的林肯。由于家境贫寒,布尔不得不在协助养家的同时为自己能受教育而奋斗,不管怎么说,他成了19世纪最重要的数学家之一。尽管他考虑过以牧师为业,但最终还是决定从教,而且不久就开办了自己的学校。 |
| 102 | +
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| 103 | +>在备课的时候,布尔不满意当时的数学课本,便决定阅读伟大数学家的论文。在阅读伟大的法国数学家拉格朗日的论文时,布尔有了变分法方面的新发现。变分法是数学分析的分支,它处理的是寻求优化某些参数的曲线和曲面。 |
| 104 | +
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| 105 | +>1848年,布尔出版了《The Mathematical Analysis of Logic》,这是他对符号逻辑诸多贡献中的第一次。 |
| 106 | +
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| 107 | +>1849年,他被任命位于爱尔兰科克的皇后学院(今科克大学或UCC)的数学教授。1854年,他出版了《The Laws of Thought》,这是他最著名的著作。在这本书中布尔介绍了现在以他的名字命名的布尔代数。布尔撰写了微分方程和差分方程的课本,这些课本在英国一直使用到19世纪末。 |
| 108 | +
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| 109 | +>由于其在符号逻辑运算中的特殊贡献,很多计算机语言中将逻辑运算称为布尔运算,将其结果称为布尔值。 |
| 110 | +
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| 111 | +请看官认真阅读布尔的生平,立志呀。 |
| 112 | + |
| 113 | +布尔所创立的这套逻辑被称之为“布尔代数”。其中规定只有两种值,True和False,正好对应这计算机上二进制数的1和0。所以,布尔代数和计算机是天然吻合的。 |
| 114 | + |
| 115 | +所谓布尔类型,就是返回结果为1(True)、0(False)的数据变量。 |
| 116 | + |
| 117 | +在python中(其它高级语言也类似,其实就是布尔代数的运算法则),有三种运算符,可以实现布尔类型的变量间的运算。 |
| 118 | + |
| 119 | +###布尔运算 |
| 120 | + |
| 121 | +看下面的表格,对这种逻辑运算符比较容易理解: |
| 122 | + |
| 123 | +(假设变量a为10,变量b为20) |
| 124 | + |
| 125 | +|运算符 | 描述 | 实例 | |
| 126 | +|-------|-------|-------| |
| 127 | +|and | 布尔"与" - 如果x为False,x and y返回False,否则它返回y的计算值。| (a and b) 返回 true。| |
| 128 | +|or | 布尔"或" - 如果x是True,它返回True,否则它返回y的计算值。| (a or b) 返回 true。| |
| 129 | +|not | 布尔"非" - 如果x为True,返回False。如果x为False,它返回True。 | not(a and b) 返回 false。| |
| 130 | + |
| 131 | +- and |
| 132 | + |
| 133 | +and,翻译为“与”运算,但事实上,这种翻译容易引起望文生义的理解。先说一下正确的理解。A and B,含义是:首先运算A,如果A的值是true,就计算B,并将B的结果返回做为最终结果,如果B是False,那么A and B的最终结果就是False,如果B的结果是True,那么A and B的结果就是True;如果A的值是False ,就不计算B了,直接返回A and B的结果为False. |
| 134 | + |
| 135 | +比如: |
| 136 | + |
| 137 | +`4>3 and 4<9`,首先看`4>3`的值,这个值是`True`,再看`4<9`的值,是`True`,那么最终这个表达式的结果为`True`. |
| 138 | + |
| 139 | + >>> 4>3 and 4<9 |
| 140 | + True |
| 141 | + |
| 142 | +`4>3 and 4<2`,先看`4>3`,返回`True`,再看`4<2`,返回的是`False`,那么最终结果是`False`. |
| 143 | + |
| 144 | + >>> 4>3 and 4<2 |
| 145 | + False |
| 146 | + |
| 147 | +`4<3 and 4<9`,先看`4<3`,返回为`False`,就不看后面的了,直接返回这个结果做为最终结果(对这种现象,有一个形象的说法,叫做“短路”。这个说法形象吗?不熟悉物理的是不是感觉形象?)。 |
| 148 | + |
| 149 | + >>> 4<3 and 4<2 |
| 150 | + False |
| 151 | + |
| 152 | +前面说容易引起望文生义的理解,就是有相当不少的人认为无论什么时候都看and两边的值,都是true返回true,有一个是false就返回false。根据这种理解得到的结果,与前述理解得到的结果一样,但是,运算量不一样哦。 |
| 153 | + |
| 154 | +- or |
| 155 | + |
| 156 | +or,翻译为“或”运算。在A or B中,它是这么运算的: |
| 157 | + |
| 158 | + if A==True: |
| 159 | + return True |
| 160 | + else: |
| 161 | + if B==True: |
| 162 | + return True |
| 163 | + else if B==False: |
| 164 | + return False |
| 165 | + |
| 166 | +上面这段算是伪代码啦。所谓伪代码,就是不是真正的代码,无法运行。但是,伪代码也有用途,就是能够以类似代码的方式表达一种计算过程。 |
| 167 | + |
| 168 | +看官是不是能够看懂上面的伪代码呢?下面再增加上每行的注释。这个伪代码跟自然的英语差不多呀。 |
| 169 | + |
| 170 | + if A==True: #如果A的值是True |
| 171 | + return True #返回True,表达式最终结果是True |
| 172 | + else: #否则,也就是A的值不是True |
| 173 | + if B==True: #看B的值,然后就返回B的值做为最终结果。 |
| 174 | + return True |
| 175 | + else if B==False: |
| 176 | + return False |
| 177 | + |
| 178 | +举例,根据上面的运算过程,分析一下下面的例子,是不是与运算结果一致? |
| 179 | + |
| 180 | + >>> 4<3 or 4<9 |
| 181 | + True |
| 182 | + >>> 4<3 or 4>9 |
| 183 | + False |
| 184 | + >>> 4>3 or 4>9 |
| 185 | + True |
| 186 | + |
| 187 | +- not |
| 188 | + |
| 189 | +not,翻译成“非”,窃以为非常好,不论面对什么,就是要否定它。 |
| 190 | + |
| 191 | + >>> not(4>3) |
| 192 | + False |
| 193 | + >>> not(4<3) |
| 194 | + True |
| 195 | + |
| 196 | +关于运算符问题,其实不止上面这些,还有呢,比如成员运算符in,在后面的学习中会逐渐遇到。 |
| 197 | + |
| 198 | +------ |
| 199 | + |
| 200 | +[总目录](./index.md) | [上节:集合(2)](./119.md) | [下节:语句(1)](./121.md) |
| 201 | + |
| 202 | +如果你认为有必要打赏我,请通过支付宝:**qiwsir@126.com**,不胜感激。 |
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