运算符和表达式

Date: 2019-05-13

Author: Sun

1. 赋值语句

赋值语句

上节变量赋值可知，赋值语句主要用于实现给变量分配对象过程

python中常见赋值语句如下表：

运算	解释
a=100	基本形式
a,b = 100,200	元组赋值
[a, b] = [100, 200]	列表赋值（位置性）
a,b,c = 'ABC'	序列赋值(通用性)
a,b = [10,20]	序列赋值(通用性)
a,*b = 'hello'	扩展的序列解包(python3中特有)
a = b = c = 10	多目标赋值
a += 1	增强赋值

2.关系运算

关系运算就是比较运算，如果表达式成立，返回True，否则返回False。关系运算的结果是布尔值。

运算符	示例	说明
==	a == b	a和b相等，结果是True，a和b不相等结果为False
!=	a != b	a不等于b 结果为True，否则结果为True
>	a > b	a大于b结果为True，否则为False
>=	a >= b	a大于等于b结果为True，否则为False
<	a < b	a小于b结果为True，否则为False
<=	a <= b	a小于等于b结果为True，否则为False

注意：

优先级：比较运算符优先级相同
从左向右算
可以这样算：1 < a < 3 等价于 a > 1 and a < 3

3 逻辑运算

逻辑运算符可以用于构造复杂条件。逻辑运算符包括：

逻辑与 and 对应汉语的意思是“并且” 、 “同时”
逻辑或 or 对应汉语意思为"或者"
逻辑非 not 对应汉语意思为”相反“

在逻辑运算中，False、None、0、0.0、‘’（空字符串）被看做假（False），其它的看做真(True)

3.1 逻辑与

a	b	a and b
True	True	True
True	False	False
False	True	False
False	False	False

小结：真真为真，有假为假

逻辑与表达式的值：a and b，如果a为假,则结果是a的值，否则结果是b的值

3.2 逻辑或

a	b	a or b
True	True	True
True	False	True
False	Ture	True
False	False	False

小结：有真为真，假假为假

逻辑或表达式的值： a or b，如果a为真，则结果为a的值，否则结果是b的值

3.3 逻辑非

a	not a
True	False
False	True

小结：真则为假，假则为真

逻辑非表达式的值：!a ，如果a为真，则结果为假，否则结果为真

3.4 短路计算

对于逻辑与表达式 a and b，如果a为假，则不计算b
对于逻辑或表达式 a or b ，如果a为真，则不计算b

3.5 注意事项

优先级 not > and >or

4.身份运算符

is: 判断两个标识符是否引用自同一个实体【对象】，比较的是两个对象的id是否一样，如果相同为真，否则为假

is not：判断两个标识符是不是引用自不同的实体【对象】如果两个对象的id不同结果为真，否则为假

id()函数获取实体的id（地址）

注意:is和==的区别

is用于判断两个变量引用实体是否为同一个【id】

==用于判断两个变量的值是否相同，但id不一定相同

5.成员运算符

主要应用在列表中

in:如果在指定的列表中找到指定的值，则返回True，否则返回False

not in:如果在指定的列表中未找到指定的值，则返回True，否则返回False

6. 位运算符(难点，不是重点)

6.1 内存

内存是存储数据地方，内存按字节存储二进制数据，字节是内存分配的最小单位，每一个字节存储8位二进制数据。位是最小的数据单位，1位可以保存一个二进制数据0或1

位 bit ---b

字节 Byte ----B

1B = 8b

1k = 1024B

1M = 1024k

1G = 1024M

6.2 二进制

进制就是进制位，一种进位方法，例如:十进制逢十进一，二进制逢二进一。。。【八进制和十六进制是通过二进制演变的】
每种进制都有自己的符号集：
- 十进制（0,1,2,3,4,5,6,7,8,9）
- 二进制（0,1）
- 八进制（0,1,2,3,4,5,6,7）
- 十六进制（0,1,2,3,4,5,6,7,8,9,a,b,c,d,e,f）

二进制的计算【逢二进一】

0 + 0 = 0
0 + 1 = 1
1 + 1 = 10
11 + 1 = 100

101110
011101
--------
1001011

进制转换

十进制：  123  基数是10，权重：3的权重（10的零次方）  2的权重（10的1次方） 1的权重（10的平方）
         123 = 1*10（2） + 2*10（1） + 3 * 10（0）  括号里表示10的次方
         
         
二进制：  101 基数是2 权重 1的权重（2的0次方） 0的权重（2的1次方）  1的权重（2的2次方）
         101（B） =>十进制：   1*2（2） + 0*2（1） + 1*2（0） = 5
         
二进制 =》十进制 ： 把二进制按照权展开，相加就可以得到对应的十进制
十进制 =》二进制： 
        对于整数，对十进制数进行除2运算，直到商为0为止，然后将各个步骤得出的余数倒着写出来
     	对于小数：整数部分同上，对于小数，乘以2取整，直到结果为0
       11.625  =>1011.101

二进制 =》八进制 ： 从右向左进行分组，每三位为一组，不足时需要进行补0操作
       1001 0110  -----》010 010 110-----》2 2 6------>0o226
       1010001------》001 010 001-------》121-----》0o121
       
二进制 =》十六进制 ： 从右向左进行分组，每四位为一组，不足时需要进行补0操作
     1001 0110------》9 6-----》0x96
	 1011 1110------》11  14-----》b e------》0xbe
	 11 1011 ------》0011 1011------》3 11----》0x3b

原码、反码和补码
```
【原码】：将最高位设为符号位（0表示正数，1表示负数），其余位数存储数值大小，称为数字的原码。
 1 ----》0000 0001    
 -1----》1000 0001
 +-----------------------------
         1000 0010      -2
结论：原码不能正确运算，所以计算机不是以原码存储数据
```
【反码】正数的反码就是原码，负数的反码是原码符号位不变，其他位按位取反(1变0，0变1)
1----》0000 0001
-1----》1111 1110
+----------------------------
1111 1111 -0
结论：计算不以反码为存储方式
【补码】正数的原码反码补码相同，负数的补码是反码加1
1----》0000 0001
-1----》1111 1111
+-----------------------
0000 0000 0
结论：计算机采用补码存储数据

6.3 位运算

是通过整数的二进制位进行计算的，只有整数可以进行位运算

运算符	说明	规律
&	按位与	全1为1，有0为0
\|	按位或	有1为1，全0为0
^	按位异或	相同为0，不同为1
~	按位取反	1变0,0变1
<<(左移)	按位左移
>>（右移）	按位右移

7. 运算符的优先级

尽量不要把一个表达式写的过于复杂，如果遇到复杂的需求，则最好分步运算
不要过多的依赖于运算符的优先级，否则代码的可读性太差，在实际的项目开发中，一般采用（）将优先级高的运算括起来

8 数据类型的转换

python是一种强类型语言：要求运算符两边的操作数必须是同一个类型的，否则必须转换

函数名	函数值
int(x,[基数])	将数字或字符串转换为整数，如果x为浮点数，则自动截断小数部分
float(x)	将x转换成浮点型
str(x)	将x转换成字符串
bool(x)	转换成bool类型的True或 False
repr(x)	返回一个对象的String格式
eval(str)	执行一个字符串表达式，返回计算的结果
tuple(seq)	参数可以是元组、列表或者字典，为字典时，返回字典的key组成的集合
list(s)	将序列转变成一个列表，参数可为元组、字典、列表，为字典时，返回字典的key组成的集合
set(s)	将一个可以迭代对象转变为可变集合，并且去重复，返回结果可以用来计算差集x - y、并集x \| y、交集x & y
chr(x)	输入一个ASCII码（0-255），返回一个对应的字符。返回值是当前整数对应的ascii字符。
ord(x)	返回一个字符所对应的码值

数值类型： int、float、bool

bool -> int -> float

通过eval()函数来求值

我们可以通过eval函数将字符串转换为python可以识别的表达式。

eg:

# -*- coding: utf-8 -*-
__author__ = 'sun'
__date__ = '2019/5/27 9:54'

x = 10
y = 20

formula = 'x*y+10-(x-y)'
result = eval(formula)
print(result)

9 Python math库常用函数

math库常用函数

使用math库前，用import导入该库

import math

取大于等于x的最小的整数值，如果x是一个整数，则返回x

>>> math.ceil(5.12)
6

floor()取小于等于x的最大的整数值，如果x是一个整数，则返回自身

>>> math.floor(4.999)
4

求x的余弦，x必须是弧度

>>> math.cos(math.pi/4)
0.7071067811865476

把x从弧度转换成角度

>>> math.degrees(math.pi/4)
45.0

fabs()返回x的绝对值

>>> math.fabs(-0.5)
0.5

factorial()取x的阶乘的值

>>> math.factorial(3)
6

对迭代器里的每个元素进行求和操作

>>> math.fsum((1,2,3,4))
10.0

返回x和y的最大公约数

>>> math.gcd(8,6)
2

得到(x2+y2),平方的值

>>> math.hypot(3,4)
5.0

pow()返回x的y次方，即x**y

>>> math.pow(3,4)
81.0

sqrt()求x的平方根

>>> math.sqrt(100)
10.0

案例分析：

接受一个正整数输入x，打印下述公式的输出值。

输入格式:

共一行，为一个正整数。

输出格式：

共一行，采用round函数保留10位小数。

# -*- coding: utf-8 -*-
__author__ = 'sun'
__date__ = '2019/5/27 9:54'

from math import *

x=int(input('请输入正整数样例：'))
y=sin(15/180*pi)+(e**x-5*x)/sqrt(x**2+1)-log(3*x)
print('%.10f'%y)