[Python知识库]Day003 - Python运算符与分支结构

算术运算符

常见算术运算符

• +(加)、-(减)、*(乘)、/(除)和数学中的对应运算功能一模一样；

其他算术运算符

• % - 求余数、取模

  # x % y - 求x除以y的余数
  print(5 % 2,16 % 2)
  # 得到结果
  1,0
  

  • 判断一个数是否被另外一个数整除(看余数是否为0)

    if 27 % 3 == 0:
        print('27能被3整除')
    # 得到结果
    27能被3整除
    

  • 取低位数(对10或者10的幂次方取余)

    num = 2345
    print(num % 10, num % 100, num % 1000)  # 5
    # 得到结果
    5,45,345
    

• // - 整除

  # x // y - x除以y的商向小取整
  print(5 // 2, 1.8 // 2, -5 // 2)
  # 得到结果
  2,0.0,-3
  

  • 正整数去低位或者正整数取高位

    num = 34567
    print(num // 10)  # 3456.7 保留3456
    print(num // 100)  # 345.67 保留345
    

  • 课堂练习

    1. 获取指定正整数的十位数；

       num = 3945897
       print(num % 100 // 10)
       print(num // 10 % 10)
       

    2. 获取指定正整数的百位数

       num = 379745
       print(num % 1000 // 100)
       print(num // 100 % 10)
       

• * - 幂运算*

  # x ** y - 求x的y次方
  print(2 ** 3, 5 ** 3)  # 8,125
  print(16 ** 0.5)  # 4.0
  print(27 ** (1 / 3))  # 3.0
  

  • 注意点

    print(2.2 ** 2)  # 2.2 * 2.2 = 4.84 但结果为 4.840000000000001
    

    原因：（计算机存储原理问题）

    计算机在存储浮点数的时候会存在精度问题；

比较运算符

• 重要结论：所有比较运算符的运算结果都是bool值

  print(10 > 21)  # False
  print(25 < 45)  # True
  print(14 <= 14)  # True
  print(20 == 10)  # False
  print(20 != 10)  # True
  

• Python中的比较运算符可以像数学一样通过连写来表示范围

  age = 3
  print(18 <= age <= 28)  # False
  

逻辑运算符

• and - 逻辑与运算符

  • 相当于生活中的并且，用于连接需要同时满足的多个条件；

  • 运算规则：只有and两边的两个条件都是True，结果就是True；只要有一个False结果就是False；

  • 四种情况：

    """
    条件1 and 条件2 
    True and True   -   True
    True and False  -   False
    False and True  -   False
    False and False -   False
    """
    

  • 课堂练习

    1. 写出一个数能同时被3和7整除的条件

    num = 21
    print('num是否同时被3与7整除：', num % 3 == 0 and num % 7 == 0)
    print('num是否同时被3与7整除：', num % 21 == 0)
    

• or - 逻辑或运算符

• 相当于生活中的或者，用于连接需要多个条件中满足任意一个条件的情况；

• 运算规则：只要有一个条件是True，结果就是True；条件都是False结果才为False；

• 四种情况：

  """
  条件1 and 条件2 
  True and True   -   True
  True and False  -   True
  False and True  -   True
  False and False -   False
  """
  

• 课堂练习

  1. 拿奖学金条件：绩点高于4或者操行分不低于95；

  gpa = 4.0
  score = 95
  print('能否拿奖学金：', gpa > 4 or score >= 95)
  

  2. 判断指定的年是否是闰年；

  year = 2020
  # 写法1：
  if year % 4 ==0 and year % 100 != 0:
      print('普通闰年')
  if year % 400 == 0:
      print('世纪闰年')
  # 写法2：
  print((year % 4 == 0 and year % 100 != 0) or year % 400 == 0)
  

• not - 逻辑非运算符

  • not 条件 - 否定条件，取反操作；

  • 对指定条件进行否定（取反），使用较少，一般用于正向条件很复杂，反向条件却很简单的时候；

  • 运算规则：把True变成False，False变成True；

  • 两种情况：

    not True    -   False
    not False   -   True
    

  • 课堂练习

    1. 年龄不大于18

    age <= 18
    not age > 18
    

    2. 写出一个不能同时被3和7整除的条件

    # 正向条件
    """
    能被3整除，不能被7整除
    不能被3整除，能被7整除
    既不能被3整除，也不能被7整除
    """
    # 反向条件
    print(not num % 21 == 0)
    

• 短路操作

  • 逻辑与运算短路操作 - 如果条件1已经是False，那么条件2不会执行；

  • 逻辑或运算短路操作 - 如果条件1已经是True，那么条件2不会执行；

  True and print('逻辑与运算条件2被执行')
  False and print('逻辑与运算条件2被执行')
  True or print('逻辑或运算条件2被执行')
  False or print('逻辑或运算条件2被执行')
  

• 逻辑运算符的扩展 - 运算对象不是布尔值

  • 条件1 and 条件2 - 如果条件1为真(True)，结果是数据2；条件1为假（False）则结果为条件1；
  • 条件1 or 条件2 - 如果条件1为真(True)，结果为数据1；条件1为假（False）则结果为条件2；

  print(0 and 3)
  print(0 or 0.0)
  

• 数据的布尔值 - 数据转成布尔值的结果

  • Python中所有类型的数据都有布尔值；
  • 所有的零值和空值对应的布尔值是False，其他数据的布尔值都是True；
  • 常见的零值与空值：0、0.0、0.00、’’、""、[]、()、{}、None；

  print(bool(0), bool(0.00), bool(''), bool([]), bool(None))
  print(bool(1), bool(-1), bool(0.01), bool('x'), bool('False'))
  # 运算结果
  False False False False False
  True True True True True
  

赋值运算符

重要结论

• 所有的赋值运算的功能都是给变量赋值，不会产生一个结果（赋值运算的表达式没有结果）；
• 所有的赋值运算的左边必须是变量且已经被定义过；

赋值方式

• 变量 = 数据 -> 直接赋值

• 变量 += 数据 -> 变量 = 变量 + 数据

  name = 'abc'
  num = 5 // 2
  print(name,num)
  b = 9
  b += 2
  print('b += 2', b)
  b -= 3
  print('b -= 3', b)
  b **= 2
  print('b **= 2', b)
  b %= 2
  print('b %= 2', b)
  # 赋值结果
  abc 2
  b += 2 11
  b -= 3 8
  b **= 2 64
  b %= 2 0
  

运算符优先级

• 数学运算符 > 比较运算符 > 逻辑运算符 > 赋值运算符
• 数学运算符优先级 - ** > 、/、//、% > ± （有括号先算括号里面的）

分支结构

流程控制

• 顺序结构（默认） - 代码从上往下依次执行一次；
• 分支结构 - 代码的执行看条件是否成立（if语句）；
• 循环结构 - 让代码重复执行（for、while）；

if分支结构

if单分支结构

• 满足条件执行某个操作，这个条件不满足的时候操作不执行；

• 语法

  if condition：
  	代码块
  # condition必须是一个bool类型，这个地方有一个隐式转换bool(condition)
  

• 说明

  • if - 关键字，固定写法；
  • condition - 任何有结果的表达式，例如：数据、运算表达式（赋值除外）、函数调用表达式等；
  • : - 固定写法；
  • 代码块 - 就是和if保持缩进的一条或者多条语句；

• 执行过程

  1. 先判断条件语句是否为True（如果条件语句不是布尔值，则转换为布尔值）；
  2. 如果为True就执行代码段；
  3. 如果为False则代码不执行；

• 课堂练习

  1. 如果指定的数是偶数就打印偶数

     num = 24
     # 写法1
     if num % 2 == 0:
         print('数字：{} 为偶数'.format(num))
     # 写法2
     if not num % 2:
         print('数字：{} 为偶数'.format(num))
     

  2. 如果指定的数是奇数就打印奇数

     num = 24
     # 写法1
     if num % 2 != 0:
         print('数字：{} 为奇数'.format(num))
     # 写法2
     if num % 2:
         print('数字：{} 为奇数'.format(num))
     

  3. 判断是否是水仙花数

     num = 153
     if (num % 10) ** 3 + (num % 100 // 10) ** 3 + (num // 100) ** 3 == num:
         print('该数为水仙花数')
     

  4. 打印出所有的水仙花数

     flower = []
     for i in range(100, 1000):
         if (i % 10) ** 3 + (i % 100 // 10) ** 3 + (i // 100) ** 3 == i:
             flower.append(i)
     print(flower)
     

if双分支结构

• 满足条件执行某个操作，这个条件不满足的时候执行另外一个操作；

• 如果 xxx 就 xxx 否则 xxx

• 语法

  if 条件语句:
      代码段1(满足条件才执行的代码)
  else:
      代码段2(不满足条件才执行的代码)
  代码段3(不管条件满不满足都要执行的代码)
  

• 练习

  1. 根据年龄打印成年或者未成年

     age = 28
     if age >= 18:
         print('成年')
     else:
         print('未成年')
     

if多分支结构

• 根据不同的条件做不一样的事情

• 语法

  if 条件语句1:
      代码段1
  elif 条件语句2:  
      代码段2
  elif 条件语句3:
      代码段3
  ...
  else:
      代码段N 
  # 条件语句2有一个隐含条件：已经不满足条件1，所以在写条件语句2的时候可以省略关于条件语句1的判断区间
  # 多个条件中，如果其中一个条件满足，其他的条件绝对不会满足
  

• 练习

  1. 将指定百分制的分数分成A(90以上)、B[80, 90]、C[60,80)、D(60以下)四个等级

     # 写法1
     score = 90
     if score > 90:
         print('成绩为A')
     elif 80 <= score <= 90:
         print('成绩为B')
     elif 60 <= score < 80:
         print('成绩为C')
     else:
         print('成绩为D')
     # 写法2
     if score > 90:
         print('成绩为A')
     # 条件2有一个隐含条件：已经不满足条件1，所以[80,90]区间可以简写为score >= 80
     elif score >= 80:  
         print('成绩为B')
     elif score >= 60:
         print('成绩为C')
     else:
         print('成绩为D')
     

运算符和变量课后作业

选择题

1. print(100 - 25 * 3 % 4) 应该输出什么? （B）

   A. 1

   B. 97

   C. 25

   D. 0

2. 下列哪种说法是错误的（A）。

   A. 除字典类型外，所有标准对象均可以?于布尔测试

   B. 空字符串的布尔值是False

   C. 空列表对象的布尔值是False

   D. 值为0的任何数字对象的布尔值是False

3. 下列表达式的值为True的是（B）。

   A. 3>2>2

   B. 1 and 2 != 1

   C. not(11 and 0 != 2)

   D. 10 < 20 and 10 < 5

4. Python不?持的数据类型有（A）。

   A. char

   B. int

   C. float

   D. list

5. （多选）n = 6784，以下能够获取到7 的?法有（C、D）。

   A. n / 1000 % 100

   B. n % 1000 / 100

   C. n // 100 % 10

   D. n // 10 % 100 // 10

6. 运?以下程序，当从键盘上输?12,运?结果是（A）。

   x = (input())
   print(type(x))
   

   A. <class 'str'>

   B. <class 'int'>

   C. 出错

   D. <class 'dict'>

7. 下列表达式的运算结果是(D ) 。

   a = 100
   b = False
   print(a * b > -1)
   

   A. False

   B. 1

   C. 0

   D. True

填空题

1. 查看变量中数据的类型的函数名是（type()）。
2. 已知 x = 3 == 3 ,执?结束后，变量x的值为（True）。
3. 已知 x = 3 ，那么执?语句 x += 6 之后，x的值为（9）。
4. 表达式 3 ** 2 的值为（9）,表达式 3 * 2 的值为（6），表达式 4 ** 0.5 的值为（2.0）。

编程题

1. 写出判断?个数是否能同时被2和5整除的条件语句, 并且打印对应的结果。

   num = 150
   if num % (2*5) == 0:
       print(num, '能被2和5同时整除')
   # 结果
   # 150 能被2和5同时整除
   

2. 写出判断?个数是否能够被2或者5整除，但是不能同时被2或者5整除的条件语句， 并且打印对应的结果。

   num = 152
   if num % 2 == 0 and num % 5 != 0:
       print(num, '能被2整除，不能被5整除')
   elif num % 2 != 0 and num % 5 == 0:
       print(num, '能被5整除，不能被2整除')
   # 结果
   # 152 能被2整除，不能被5整除
   

3. 假设今天的上课时间为15678秒，编程计算今天上课时间是多少?时，多少分钟，多少秒；以‘XX 时XX分XX秒’的?式表示出来。

   例如：100秒表示成 0时1分40秒

   Total_time = 15678
   s = Total_time % 60
   m = Total_time // 60 % 60
   h = Total_time // (60 * 60)
   print('{}时{}分{}秒'.format(h, m, s))
   # 结果
   # 4时21分18秒
   

4. 定义两个变量保存?个?的身?和体重，编程实现判断这个?的身材是否正常!

   公式: 体重(kg) / (身?(m)的平?值 ) 在18.5 ~ 24.9之间属于正常。

   输出格式： 是否正常：True/False

   hight = float(input('请输入身高(单位：m)：'))
   weight = float(input('请输入体重(单位：kg)：'))
   if 18.5 <= weight / hight**2 <= 24.9:
       print('是否正常：', True)
   else:
       print('是否正常：', False)
   

5. 根据输入的成绩的范围打印及格 或者不及格

   Total_score = int(input('请输入满分：'))
   Score = int(input('请输入得分：'))
   if Score >= Total_score*0.6:
       print('及格')
   else:
       print('不及格')
   # 输入总分100，得分59，结果
   # 不及格
   

6. 根据输入的年纪范围打印成年或者未成年，如果年龄不在正常范围内(0~150)打印这不是人!。

   age = int(input('请输入年龄'))
   if age >= 150 or age <= 0:
       print('这不是人!')
   elif age < 18:
       print('未成年')
   elif age >= 18:
       print('成年')
   # 输入17结果
   # 未成年
   

7. 输入两个整数a和b，若a-b的结果为奇数，则输出该结果，否则输出提示信息a-b的结果不是奇数。

   a = int(input('请输入整数a:'))
   b = int(input('请输入整数b:'))
   if (a - b) % 2 == 1:
       print('a-b的结果为:', a - b)
   else:
       print('a-b的结果不是奇数')