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Python入门:4.Python中的运算符

引言

Python是一间强大而且便捷的编程语言,支持多种类型的运算符。在Python中,运算符被分为算术运算符、赋值运算符、复合赋值运算符、比较运算符和逻辑运算符等。本文将从基础到进阶进行分析,并通过一个综合案例展示其实际应用。

1. 算术运算符

算术运算符用于执行基本的数学操作。

常见的算术运算符

以下是Python常见算术运算符的表格:

运算符描述示例结果
+加法3 + 25
-减法3 - 21
*乘法3 * 26
/除法(浮点除法)3 / 21.5
//整数除法3 // 21
%取余(模)3 % 21
**幂运算3 ** 29
-取负数-3-3
+取正数(无变化)+33

2. 赋值运算符

赋值运算符用于将值赋给变量。

常见的赋值运算符

  • 等号 (=): 将右边的值赋给左边的变量。例如:
    a = 5
    
    现在 a 的值为 5

3. 复合赋值运算符

复合赋值运算符将运算和赋值结合起来,简化代码。

常见的复合赋值运算符

  • 加法赋值 (+=):
    a = 5
    a += 3  # 等价于 a = a + 3
    
    现在 a 的值为 8
  • 减法赋值 (-=):
    a = 5
    a -= 2  # 等价于 a = a - 2
    
    现在 a 的值为 3
  • 乘法赋值 (*=):
    a = 5
    a *= 2  # 等价于 a = a * 2
    
    现在 a 的值为 10
  • 除法赋值 (/=):
    a = 10
    a /= 2  # 等价于 a = a / 2
    
    现在 a 的值为 5.0
  • 整除赋值 (//=):
    a = 10
    a //= 3  # 等价于 a = a // 3
    
    现在 a 的值为 3
  • 取余赋值 (%=):
    a = 10
    a %= 3  # 等价于 a = a % 3
    
    现在 a 的值为 1
  • 指数赋值 (=): **
    a = 2
    a **= 3  # 等价于 a = a ** 3
    
    现在 a 的值为 8

4. 比较运算符

比较运算符用于比较两个值,返回布尔值 TrueFalse

常见的比较运算符

  • 等于 (==): 检查两个值是否相等。例如:
    3 == 3  # True
    
  • 不等于 (!=): 检查两个值是否不相等。例如:
    3 != 4  # True
    
  • 大于 (>): 检查左边值是否大于右边值。例如:
    5 > 3  # True
    
  • 小于 (<): 检查左边值是否小于右边值。例如:
    2 < 3  # True
    
  • 大于等于 (>=): 检查左边值是否大于或等于右边值。例如:
    5 >= 5  # True
    
  • 小于等于 (<=): 检查左边值是否小于或等于右边值。例如:
    3 <= 4  # True
    

5. 逻辑运算符

逻辑运算符用于连接多个条件表达式,返回布尔值。

常见的逻辑运算符

  • 与 (and): 仅当两个条件都为真时返回 True
    True and True  # True
    True and False  # False
    
  • 或 (or): 只要有一个条件为真,就返回 True
    True or False  # True
    False or False  # False
    
  • 非 (not): 取反操作。
    not True  # False
    not False  # True
    

6. 位运算符

位运算符用于对整数执行二进制位操作。

常见的位运算符

  • 按位与 (&): 对应位置都为1时,结果为1,否则为0。
    5 & 3  # 1
    
  • 按位或 (|): 对应位置有一个为1时,结果为1。
    5 | 3  # 7
    
  • 按位异或 (^): 对应位置不同则为1,相同为0。
    5 ^ 3  # 6
    
  • 按位取反 (~): 将每个位取反。
    ~5  # -6
    
  • 左移 (<<): 按位左移指定位数。
    5 << 1  # 10
    
  • 右移 (>>): 按位右移指定位数。
    5 >> 1  # 2
    

综合案例:计算BMI指数

BMI(Body Mass Index,身体质量指数)是衡量人体肥胖程度的一个常用指标。它的计算公式为:

B M I = 体重 ( k g ) 身高 ( m ) 2 BMI = \frac{体重(kg)}{身高(m)^2} BMI=身高(m)2体重(kg)
以下是一个使用Python运算符实现BMI计算的代码示例:

# 输入身高和体重
weight = float(input("请输入您的体重(kg):"))
height = float(input("请输入您的身高(m):"))

# 使用算术运算符计算BMI
bmi = weight / (height ** 2)

# 使用比较运算符判断BMI范围
if bmi < 18.5:
    category = "偏瘦"
elif 18.5 <= bmi < 24.9:
    category = "正常"
elif 25 <= bmi < 29.9:
    category = "超重"
else:
    category = "肥胖"

# 输出结果
print(f"您的BMI指数为:{bmi:.2f},属于:{category}")

运行示例

假设输入体重为70kg,身高为1.75m,程序将输出:

您的BMI指数为:22.86,属于:正常

总结

Python 提供了丰富的运算符,涵盖了算术运算、赋值、逻辑、比较以及位运算等多种类型,能够满足从基础到复杂计算的需求。通过熟练掌握这些运算符,可以大大提升代码的可读性和编写效率。在实际应用中,合理使用这些运算符,不仅能够简化代码,还能实现复杂的逻辑处理。希望本文能够帮助您更好地理解和使用 Python 运算符,从而更高效地解决实际问题。
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