运算符和表达式
在 Python 中你会写大量的表达式。表达式由运算符和操作数组成。像 2+3 就是一个表达式。
知识点
- 关系/逻辑运算
- 表达式
- 类型转换
实验步骤
1. 运算符
运算符是一些符号，它告诉 Python 解释器去做一些数学或逻辑操作。一些基本的数学操作符如下所示：
>>> 2 + 3
5
>>> 23.0 - 3
20.0
>>> 22 / 12
1.8333333333333333
只要有任意一个操作数是浮点数，结果就会是浮点数。
进行除法运算时若是除不尽，结果将会是小数，这很自然，如果要进行整除，使用 // 运算符，它将返回商的整数部分。
% 是求余运算符：
>>> 14 % 3
2
1.1. 整数运算示例
代码如下：
#!/usr/bin/env python3
days = int(input("Enter days: "))
months = days // 30
days = days % 30
print("Months = {} Days = {}".format(months, days))
运行程序：
在开始获得用户输入的天数，然后获得月份数和天数，最后把这些数打印出来。你可以使用更容易的办法。
#!/usr/bin/env python3
days = int(input("Enter days: "))
print("Months = {} Days = {}".format(*divmod(days, 30)))
divmod(num1, num2) 返回一个元组，这个元组包含两个值，第一个是 num1 和 num2 相整除得到的值，第二个是 num1 和 num2 求余得到的值，然后我们用* 运算符拆封这个元组，得到这两个值。
2. 关系运算符
你可以使用下面的运算符实现关系运算。
关系运算符
| Operator | Meaning |
|---|---|
| < | Is less than |
| <= | Is less than or equal to |
| > | Is greater than |
| >= | Is greater than or equal to |
| == | Is equal to |
| != | Is not equal to |
举一些例子：
>>> 1 < 2
True
>>> 3 > 34
False
>>> 23 == 45
False
>>> 34 != 323
True
3. 逻辑运算符
对于逻辑 与，或，非，我们使用 and，or，not 这几个关键字。
逻辑运算符 and 和 or 也称作短路运算符：它们的参数从左向右解析，一旦结果可以确定就停止。例如，如果 A 和 C 为真而 B 为假，A and B and C 不会解析 C 。作用于一个普通的非逻辑值时，短路运算符的返回值通常是能够最先确定结果的那个操作数。
关系运算可以通过逻辑运算符 and 和 or 组合，比较的结果可以用 not 来取反意。逻辑运算符的优先级又低于关系运算符，在它们之中，not 具有最高的优先级，or 优先级最低，所以 A and not B or C 等于 (A and (notB)) or C。当然，括号也可以用于比较表达式。
下面是一些例子：
>>> 5 and 4
4
>>> 0 and 4
0
>>> False or 3 or 0
3
>>> 2 > 1 and not 3 > 5 or 4
True
4. 简写运算符
x op= expression 为简写运算的语法形式。其等价于 x = x op expression ，举例如下：
>>> a = 12
>>> a += 13
>>> a
25
>>> a /= 3
>>> a
8.333333333333334
>>> a += (26 * 32)
>>> a
840.3333333333334
shorthand.py 示例：
#!/usr/bin/env python3
N = 100
a = 2
while a < N:
print(str(a))
a *= a
运行之：
$ ./shorthand.py
2
4
16
5. 表达式
通常我们书写表达式的时候，会在每一个运算符左右都放一个空格，这样使代码更可读，如：
a = 234 * (45 - 56 / 34)
一个用于展示表达式的例子，注意其中运算符的优先级。
#!/usr/bin/env python3
a = 9
b = 12
c = 3
x = a - b / 3 + c * 2 - 1
y = a - b / (3 + c) * (2 - 1)
z = a - (b / (3 + c) * 2) - 1
print("X = ", x)
print("Y = ", y)
print("Z = ", z)
运行之：
$ ./evaluationexp.py
X = 10
Y = 7
Z = 4
第一个计算的是 x，步骤如下：
9 - 12 / 3 + 3 * 2 -1
9 - 4 + 3 * 2 - 1
9 - 4 + 6 - 1
5 + 6 - 1
11 - 1
10
由于括号的存在，y 和 z 的计算方式不同，你可以自己去验证它们。
6. 类型转换
我们可以手动的执行类型转换。
| 类型转换函数 | 转换路径 |
|---|---|
float(string) |
字符串 -> 浮点值 |
int(string) |
字符串 -> 整数值 |
str(integer) |
整数值 -> 字符串 |
str(float) |
浮点值 -> 字符串 |
>>> a = 8.126768
>>> str(a)
'8.126768'
7. 程序示例
7.1. evaluateequ.py
这个程序计算数列 1/x+1/(x+1)+1/(x+2)+ ... +1/n，我们设 x = 1，n = 10。
#!/usr/bin/env python3
sum = 0
for i in range(1, 11):
sum += 1 / i
print("{:2d} {:6.4f}".format(i , sum))
运行程序：
7.2. quadraticequation.py
这个程序用来求解二次方程式：
#!/usr/bin/env python3
import math
a = int(input("Enter value of a: "))
b = int(input("Enter value of b: "))
c = int(input("Enter value of c: "))
d = b * b - 4 * a * c
if d < 0:
print("ROOTS are imaginary")
else:
root1 = (-b + math.sqrt(d)) / (2 * a)
root2 = (-b - math.sqrt(d)) / (2 * a)
print("Root 1 = ", root1)
print("Root 2 = ", root2)
运行程序：
7.3. salesmansalary.py
这个程序计算以为数码相机销售人员的工资。他的基本工资是 1500，每售出一台相机他可以得到 200 并且获得 2% 的抽成。程序要求输入相机数量及月销售总额。
#!/usr/bin/env python3
basic_salary = 1500
bonus_rate = 200
commision_rate = 0.02
numberofcamera = int(input("Enter the number of inputs sold: "))
price = float(input("Enter the total prices: "))
bonus = (bonus_rate * numberofcamera)
commision = (commision_rate * numberofcamera * price)
print("Bonus = {:6.2f}".format(bonus))
print("Commision = {:6.2f}".format(commision))
print("Gross salary = {:6.2f}".format(basic_salary + bonus + commision))
运行程序：
总结
除了数值运算，关系和逻辑运算也是程序的重要组成部分。另外 Python 是强类型语言，所以必要的时候需要手动进行类型转换。