- Оператор произведения в python
- Что такое оператор?
- Арифметические операторы в Python:
- Операторы сравнения в Python:
- Операторы присваивания в Python:
- Побитовые операторы в Python:
- Логические операторы в Python:
- Операторы членства в Python:
- Операторы тождественности в Python:
- Приоритет операторов в Python
- Операторы в Python
- Арифметические операторы
- Битовые операторы
- Операторы присваивания
- Операторы сравнения
- Логические операторы
- Операторы принадлежности и идентичности
- Заключение
Оператор произведения в python
Don’t learn to code. Code to learn!
- Python — Обзор
- Основы синтаксиса Python
- Операторы в Python
- Типы данных в Python
- Условные конструкторы в Python
- Циклы в Python
- Функции в Python
- Функциональное программирование в Python
- ООП в Python
- Модули в Python
- Работа с файлами в Python
- Обработка исключительных ситуаций в Python
Что такое оператор?
Говоря простым языком, в выражении 2 + 3, числа «2» и «3» называются операндами, знак «+» оператором. В языке программирования Python существуют следующие типы операторов:
Арифметические операторы в Python:
15 + 5 в результате будет 20
20 + -3 в результате будет 17
13.4 + 7 в результате будет 20.4
Операторы сравнения в Python:
12 <> 5 в результате будет True. Похоже на оператор !=
Операторы присваивания в Python:
с = 5
а = 2
с += а равносильно: с = с + а. с будет равно 7
с = 5
а = 2
с -= а равносильно: с = с — а. с будет равно 3
с = 5
а = 2
с *= а равносильно: с = с * а. c будет равно 10
Побитовые операторы в Python:
Побитовые операторы предназначены для работы с данными в битовом (двоичном) формате. Предположим, что у нас есть два числа a = 60; и b = 13. В двоичном формате они будут иметь следующий вид:
| Оператор | Описание | Примеры |
|---|---|---|
| & | Бинарный «И» оператор, копирует бит в результат только если бит присутствует в обоих операндах. | (a & b) даст нам 12, которое в двоичном формате выглядит так 0000 1100 |
| | | Бинарный «ИЛИ» оператор копирует бит, если тот присутствует в хотя бы в одном операнде. | (a | b) даст нам 61, в двоичном формате 0011 1101 |
| ^ | Бинарный «Исключительное ИЛИ» оператор копирует бит только если бит присутствует в одном из операндов, но не в обоих сразу. | (a ^ b) даст нам 49, в двоичном формате 0011 0001 |
| ~ | Бинарный комплиментарный оператор. Является унарным (то есть ему нужен только один операнд) меняет биты на обратные, там где была единица становиться ноль и наоборот. | (~a ) даст в результате -61, в двоичном формате выглядит 1100 0011. |
| Побитовый сдвиг влево. Значение левого операнда «сдвигается» влево на количество бит указанных в правом операнде. | a | |
| >> | Побитовый сдвиг вправо. Значение левого операнда «сдвигается» вправо на количество бит указанных в правом операнде. | a >> 2 даст 15, в двоичном формате 0000 1111 |
Логические операторы в Python:
True and True равно True.
True and False равно False.
False and True равно False.
False and False равно False.
Операторы членства в Python:
В добавок к перечисленным операторам, в Python присутствуют, так называмые, операторы членства, предназначенные для проверки на наличие элемента в составных типах данных, таких, как строки, списки, кортежи или словари:
| Оператор | Описание | Примеры |
|---|---|---|
| in | Возвращает истину, если элемент присутствует в последовательности, иначе возвращает ложь. | «cad» in «cadillac» вернет True. 1 in [2,3,1,6] вернет True. «hi» in вернет True. 2 in вернет False (в словарях проверяется наличие в ключах, а не в значениях). |
| not in | Возвращает истину если элемента нет в последовательности. | Результаты противоположны результатам оператора in. |
Операторы тождественности в Python:
Операторы тождественности сравнивают размещение двух объектов в памяти компьютера.
| Оператор | Описание | Примеры |
|---|---|---|
| is | Возвращает истину, если оба операнда указывают на один объект. | x is y вернет истину, если id(x) будет равно id(y). |
| is not | Возврашает ложь если оба операнда указывают на один объект. | x is not y, вернет истину если id(x) не равно id(y). |
Приоритет операторов в Python
В следующей таблице описан приоритет выполнения операторов в Python от наивысшего (выполняется в первую очередь) до наинизшего.
| Оператор | Описание |
|---|---|
| ** | Возведение в степень |
| ~ + — | Комплиментарный оператор |
| * / % // | Умножение, деление, деление по модулю, целочисленное деление. |
| + — | Сложение и вычитание. |
| >> | Побитовый сдвиг вправо и побитовый сдвиг влево. |
| & | Бинарный «И». |
| ^ | | Бинарный «Исключительное ИЛИ» и бинарный «ИЛИ» |
| >= | Операторы сравнения |
| <> == != | Операторы равенства |
| = %= /= //= -= += *= **= | Операторы присваивания |
| is is not | Тождественные операторы |
| in not in | Операторы членства |
| not or and | Логические операторы |
Операторы в Python
В этой статье мы поговорим про различные операторы в Python. Мы на примерах разберем арифметические, битовые и логические операторы, а также операторы присваивания и сравнения. Кроме того, мы рассмотрим операторы принадлежности и идентичности, такие как is , is not и in , not in .
Арифметические операторы
Python реализует семь основных бинарных арифметических операторов, два из которых могут использоваться как унарные операторы. Они приведены в следующей таблице:
| Оператор | Название | Описание |
|---|---|---|
| a + b | Сложение | Сумма a и b |
| a — b | Вычитание | Разность a и b |
| a * b | Умножение | Произведение a и b |
| a / b | Деление | Частное a и b |
| a // b | Целочисленное деление | Деление a на b без остатка (дробная часть отбрасывается) |
| a % b | Взятие модуля | Целый остаток от деления a на b |
| a ** b | Возведение в степень | a , возведенное в степень b |
| -a | Отрицание | Отрицательное значение a |
| +a | Унарный плюс | а без изменений (используется редко) |
Эти операторы можно использовать и комбинировать интуитивно понятным образом, используя стандартные круглые скобки для группировки операций. К примеру, это может выглядеть так:
# сложение, вычитание, умножение (4 + 8) * (6.5 - 3) # 42.0
Целочисленное деление — это обычное деление, только с усечённой дробной частью:
# Деление print(11 / 2) # 5.5 # Целочисленное деление print(11 // 2) # 5
Оператор целочисленного деления был добавлен в Python 3. Если вы работаете в Python 2, вы должны знать, что стандартный оператор деления ( / ) действует как оператор целочисленного деления для целых чисел и как обычный оператор деления для чисел с плавающей запятой.
Наконец, упомянем ещё один арифметический оператор, который был добавлен в Python 3.5. Это оператор a @ b , предназначенный для указания матричного произведения a и b для использования в различных пакетах линейной алгебры.
Битовые операторы
В дополнение к стандартным числовым операциям в Python есть операторы для выполнения побитовых логических операций над целыми числами. Они используются гораздо реже стандартных арифметических операций, но знать их полезно. Шесть побитовых операторов сведены в следующую таблицу:
| Оператор | Название | Описание |
|---|---|---|
| a & b | Логическое И | Биты, определенные как в a , так и в b |
| a | b | Логическое ИЛИ | Биты, определенные в a или b или в обоих |
| a ^ b | Исключающее ИЛИ | Равен 1, если только a или только b равно 1 |
| a | Побитовый сдвиг влево | Сдвинуть биты a влево на b единиц |
| a >> b | Побитовый сдвиг вправо | Сдвинуть биты a вправо на b единиц |
| ~a | Логическое НЕ | Отрицание a |
Эти побитовые операторы имеют смысл только с точки зрения двоичного представления чисел. Это можно увидеть, используя встроенную функцию bin :
Результат имеет префикс 0b , что указывает на двоичное представление. Остальные цифры означают, что число 10 выражается как сумма 1⋅2 3 +0⋅2 2 +1⋅2 1 +0⋅2 0 . Точно так же мы можем написать:
Теперь, используя логическое ИЛИ, мы можем найти число, которое объединяет биты 4 и 10:
4 | 10 # 14 bin(4 | 10) # '0b1110'
Эти побитовые операторы не так полезны, как стандартные арифметические операторы, но стоит увидеть их хотя бы раз, чтобы понять, какой класс операций они выполняют. В частности, у пользователей других языков иногда возникает соблазн использовать исключающее ИЛИ (т. е. a ^ b ), на самом деле имея в виду возведение в степень (т. е. a ** b ).
Операторы присваивания
Мы видели, что переменным можно присваивать значение с помощью оператора = . Например, следующим образом:
Мы можем использовать эти переменные в выражениях с любым из упомянутых ранее операторов. Например, чтобы добавить 2 к a , мы пишем:
Мы можем захотеть обновить переменную a новым значением. В этом случае мы могли бы объединить сложение и присваивание и написать a = a + 2 . Поскольку этот тип комбинированной операции и присваивания очень распространен, Python включает встроенные операторы обновления для всех арифметических операций:
a += 2 # эквивалентно a = a + 2 print(a) # 26
Расширенный оператор присваивания есть для каждого из бинарных операторов, перечисленных ранее. Они выглядят следующим образом:
a += b a -= b a *= b a /= b a //= b a %= b a **= b a &= b a |= b a ^= b a >= b
Каждый из этих операторов эквивалентен применению соответствующего оператора с последующим присваиванием. То есть для любого оператора ■ выражение a ■= b эквивалентно a = a ■ b с небольшой оговоркой.
Для изменяемых объектов, таких как списки, массивы или датафреймы, эти расширенные операции присваивания на самом деле немного отличаются от своих более подробных аналогов. Они изменяют содержимое исходного объекта, а не создают новый объект для хранения результата. Но это тонкости, в целом же укороченная версия работает так же, как и полная, но экономит кучу вашего времени.
Операторы сравнения
Другой тип операций, который может быть очень полезным, — это сравнение различных переменных. Для этого в Python реализованы стандартные операторы сравнения, которые возвращают логические значения True или False . Операции сравнения представлены в следующей таблице:
| Оператор | Описание |
|---|---|
| a == b | a равняется b |
| a < b | a строго меньше чем b |
| a | a меньше либо равно b |
| a != b | a не равняется b |
| a > b | a строго больше чем b |
| a >= b | a больше либо равно b |
Эти операторы сравнения можно комбинировать с арифметическими и побитовыми операторами, чтобы осуществлять самые разнообразные операции над числами. Например, мы можем проверить, является ли число нечетным, проверив, что остаток от деления на 2 возвращает 1:
# 25 - нечетное число 25 % 2 == 1 # True # 66 - нечетное число 66 % 2 == 1 # False
Мы можем объединить несколько сравнений, чтобы проверить более сложные отношения:
# проверяем, находится ли a между 15 и 30 a = 25 15 < a < 30 # True
И, чтобы у вас немного закружилась голова, взгляните на это сравнение:
Напомним, что ~ — это оператор инвертирования битов, и, очевидно, когда вы инвертируете все биты нуля, вы получите -1. Если вам интересно, почему это так, посмотрите схему кодирования целых чисел с дополнением до двух, которую Python использует для кодирования целых чисел со знаком, и подумайте, что происходит, когда вы начинаете переворачивать все биты целых чисел, закодированных таким образом.
От редакции Pythonist: об операторе != можно почитать в статье «Оператор неравенства != в Python».
Логические операторы
При работе с логическими значениями Python предоставляет операторы для объединения значений с использованием стандартных понятий «и», «или» и «не». Эти операторы ожидаемо представлены словами and , or и not :
x = 4 (x < 6) and (x >2) # True (x > 10) or (x % 2 == 0) # True not (x < 6) # False
Поклонники булевой алгебры могут заметить, что оператор исключающего ИЛИ не включен. Он, конечно, может быть построен несколькими способами путем составления других операторов. Или же вы можете использовать хитрый трюк:
Иногда в языке возникает путаница: когда использовать логические операторы ( and , or , not ), а когда побитовые ( & , | , ~ ). Ответ кроется в их названиях: логические операторы следует использовать, когда вы хотите вычислить логические значения (т.е. истинность или ложность) утверждений. Побитовые операции следует использовать, когда вы хотите работать с отдельными битами или компонентами рассматриваемых объектов.
Операторы принадлежности и идентичности
Помимо and , or и not , Python также имеет операторы для проверки принадлежности и идентичности. Они следующие:
| Оператор | Описание |
|---|---|
| a is b | Возвращает True, если a и b — идентичные объекты |
| a is not b | Возвращает True, если a и b — не идентичные объекты |
| a in b | Возвращает True, если a содержится в b |
| a not in b | Возвращает True, если a не содержится в b |
Операторы is и is not проверяют идентичность объекта. Идентичность объекта отличается от равенства, как мы видим здесь:
a = [1, 2, 3] b = [1, 2, 3] a == b # True a is b # False a is not b # True
Как выглядят одинаковые объекты? Вот пример:
a = [1, 2, 3] b = a a is b # True
Разница между этими двумя случаями в том, что в первом a и b указывают на разные объекты, а во втором они указывают на один и тот же объект. Оператор is проверяет, указывают ли две переменные на один и тот же контейнер (объект), а не на то, что содержит контейнер.
Новички часто испытывают искушение использовать is , хотя на самом деле имеют в виду == . Подробнее о разнице между == и is можно почитать в статье «Чем == отличается от is?«.
Операторы принадлежности проверяют принадлежность к составным объектам. Так, например, мы можем написать:
1 in [1, 2, 3] # True 2 not in [1, 2, 3] # False
Эти операции членства являются примером простоты Python по сравнению с языками более низкого уровня, такими как C. В языке C членство обычно определяется путем ручного построения цикла по списку и проверки равенства каждого значения. В Python вы просто печатаете то, что хотите узнать, в манере, напоминающей простой текст.
Заключение
Итак, сегодня мы разобрали на примерах различные операторы в Python. Надеемся вам было полезно! Успехов в написании кода!