В этом руководстве речь пойдет об операторах языка программирования Python. Вы узнаете об арифметических, логических и битовых операторах, а также операторах сравнения, присваивания, принадлежности, тождественности и их синтаксисе. Все это будет проиллюстрировано примерами.
Оператор в Python — это символ, который выполняет операцию над одним или несколькими операндами. Операндом выступает переменная или значение, над которыми проводится операция.
Введение в операторы Python
Операторы Python бывают 7 типов:
Арифметические операторы Python
Этот тип включает операторы для проведения базовых арифметических операций.
Сложение (+)
Складывает значение по обе стороны оператора. Пример:
Вычитание (-)
Вычитает значение правой стороны из значения в левой. Пример:
Умножение (*)
Перемножает значения с обеих сторон оператора. Пример:
Деление (/)
Делит значение левой стороны на значение правой. Тип данных результата деления — число с плавающей точкой. Пример:
Возведение в степень (**)
Возводит первое число в степень второго. Пример:
Деление без остатка (//)
Выполняет деление и возвращает целочисленное значение частного, убирая цифры после десятичной точки. Пример:
Деление по модулю (остаток от деления) (%)
Выполняет деление и возвращает значение остатка. Пример:
Операторы сравнения
Операторы сравнения в Python проводят сравнение операндов. Они сообщают, является ли один из них больше второго, меньше, равным или и то и то.
Меньше (
Этот оператор проверяет, является ли значение слева меньше, чем правое. Пример:
Больше (>)
Проверяет, является ли значение слева больше правого.
Пример:
Меньше или равно (
Проверяет, является ли левая часть меньше или равной правой. Пример:
Больше или равно (>=)
Проверяет, является ли левая часть больше или равной правой. Пример:
Равно (==)
Не равно (!=)
Проверяет, не равно ли значение слева правому. Оператор <> выполняет ту же задачу, но его убрали в Python 3.
Операторы присваивания
Оператор присваивания присваивает значение переменной. Он может манипулировать значением до присваивания. Есть 8 операторов присваивания: 1 простой и 7 с использованием арифметических операторов.
Присваивание (=)
Присваивает значение справа левой части. Стоит обратить внимание, что == используется для сравнения, а = — для присваивания. Пример:
Сложение и присваивание (+=)
То же касается и все остальных операторов присваивания. Пример:
Вычитание и присваивание (-=)
Вычитает значение справа из левого и присваивает его выражению слева. Пример:
Деление и присваивание (/=)
Делит значение слева на правое. Затем присваивает его выражению слева. Пример:
Умножение и присваивание (*=)
Перемножает значения обеих сторон. Затем присваивает правое левому. Пример:
Деление по модулю и присваивание (%=)
Выполняет деление по модулю для обеих частей. Результат присваивает левой части. Пример:
Возведение в степень и присваивание (**=)
Выполняет возведение левой части в степень значения правой части. Затем присваивает значение левой части. Пример:
Деление с остатком и присваивание (//=)
Выполняет деление с остатком и присваивает результат левой части. Пример:
Это один из важных операторов Python
Логические операторы Python
Это союзы, которые позволяют объединять по несколько условий. В Python есть всего три оператора: and (и), or (или) и not (не).
И (and)
Если условия с двух сторон оператора and истинны, тогда все выражение целиком считается истинным. Пример:
Или (or)
Выражение ложно, если оба операнда с двух сторон ложные. Если хотя бы одно из них истинное, то и все выражение истинно. Пример:
Не (not)
Операторы принадлежности
Нет в (not in)
Этот оператор проверяет, НЕ является ли значение членом последовательности. Пример:
Операторы тождественности
Эти операторы проверяют, являются ли операнды одинаковыми (занимают ли они одну и ту же позицию в памяти).
Это (is)
Это не (is not)
Битовые операторы Python
Эти операторы работают над операндами бит за битом.
Бинарное И (&)
Бинарное ИЛИ (|)
Проводит побитовую операцию or на двух значениях. Здесь or для 10 (2) и 11 (3) возвращает 11 (3). Пример:
Бинарное ИЛИ НЕТ (^)
Проводит побитовую операцию xor (исключающее или) на двух значениях. Здесь результатом ИЛИ НЕ для 10 (2) и 11 (3) будет 01 (1). Пример:
Инвертирующий оператор (
Бинарный сдвиг влево (
Бинарный сдвиг вправо (>>)
Выводы
В этом уроке были рассмотрены все 7 типов операторов Python. Для каждого был предложен пример в IDE. Для понимания особенностей работы операторов нужно продолжать с ними работать, использовать в условных конструкциях и объединять.
В Python есть шесть операций сравнения. Все они имеют одинаковый приоритет, который выше, чем у логических операций.
Разрешенные операции сравнения:
В примере выше y вычисляется только один раз. Если x оказывается ложным, то в обоих случаях, приведенных выше z не оценивается вообще.
В такой форме сравнения легче читаются, и каждое подвыражение вычисляется по крайней мере один раз. Так же читайте о результатах смешивание операторов is и in в цепочках сравнений»
Объекты разных типов, за исключением различных числовых типов, никогда не будут равными.
Следующий список описывает поведение сравнения наиболее важных встроенных типов:
None и NotImplemented являются одиночными. PEP 8 советует, что сравнения для одиночных экземпляров всегда должны выполняться с использованием или нет, а не с операторами равенства.
Двоичные последовательности (экземпляры bytes или bytearray ) можно сравнивать внутри и между их типами. Они сравнивают лексикографически, используя числовые значения своих элементов.
Строки (экземпляры str ) лексикографически сравниваются с использованием числовых кодовых точек Unicode (результат встроенной функции ord() ) их символов.
Строки и двоичные последовательности нельзя сравнивать напрямую.
Последовательности сравнивают лексикографически с помощью сравнения соответствующих элементов. Встроенные контейнеры обычно предполагают, что идентичные объекты равны самим себе. Это позволяет им обходить тесты на равенство для идентичных объектов, чтобы повысить производительность и сохранить свои внутренние инварианты.
Лексикографическое сравнение встроенных коллекций работает следующим образом:
Чтобы две коллекции были равными, они должны быть одного типа, иметь одинаковую длину и каждая пара соответствующих элементов должна быть равной. Например [1,2] == (1,2) ложно, потому что типы последовательностей разные.
Множества (экземпляры set или frozenset ) можно сравнивать внутри и между их типами.
Большинство других встроенных типов не имеют реализованных методов сравнения, поэтому они наследуют поведение сравнения по умолчанию.
Примеры использования операции сравнения:
Цепочки из нескольких операций сравнения:
Числа типа float не являются десятичными дробями и используют двоичную арифметику, поэтому иногда выражения могут вычисляться с ничтожно малыми погрешностями. Из-за этих погрешностей операции сравнения работают не так как ожидается.
Что значит //, %, not in, == и другие операторы Python
Операторы – это специальные знаки, которые являются командой для интерпретатора Python по выполнению определенных задач. Они бывают абсолютно разными: арифметическими, операторами сравнения, тождественности, принадлежности и так далее. Все они имеют различные особенности, которые сегодня мы рассмотрим более подробно.
Арифметические операторы Python
Как можно догадаться из названия, арифметические операторы нужны для того, чтобы совершать несложные арифметические операции. К таковым относятся:
Теперь перейдем к описанию принципа работы этих операторов (равно, как и других). Сначала необходимо разобраться в значении слова «операнд». Это те фрагменты информации, над которыми осуществляется операция. В нашем случае – арифметическая.
Но оператор деления по модулю, например, будет использоваться таким образом.
То есть, каждый из описанных выше знаков ставится между операндами. А получившееся выражение может присваиваться другой переменной или же использоваться в качестве аргумента функции.
Операторы присваивания Python
Присваивание значения переменной – одна из самых распространенных операций. С ее помощью можно передавать ей необходимую информацию, которая в дальнейшем может использоваться программой. Без нее невозможно представить программирования. А для большего удобства использования количество операторов присваивания в Python очень большое.
Рассмотрим наиболее распространенные из них.
Тем не менее, в некоторых случаях он может читаться, как знак «равно», но только если речь не идет о сравнении операндов.
Эта простая строчка кода присваивает переменной x значение 5. То есть, она может читаться, как «x равно 5». Но при этом осуществляется не констатация факта, а действие, после которого переменная x становится равной 5. А до этого действия она может как вовсе отсутствовать, так и содержать любое другое значение.
Это единственный оператор этой категории, который выполняет одно действие. Остальные же совершают сразу 2.
Это то же самое, что x = x + 3.
В целом, любой из операторов может быть заменен на аналогичное выражение, где переменная равно переменная, оператор, операнд 2. Дальше мы приведем еще несколько таких примеров для наглядности, и такая же логика будет действовать для всех операторов присваивания.
На практике все значительно проще, чем может показаться, когда вы читали это правило. Оператор –= аналогичен выражению x = x-y. Просто оно более сокращенное.
Оператор *=. Аналог предыдущих двух операторов присваивания, только выполняющий операцию умножения. Соответственно, принцип его работы аналогичный.
В целом, по такому же принципу работают все остальные операторы. Например, есть оператор деления, который также ставится перед знаком равно, а также деление по модулю, остаток от деления и так далее. Давайте приведем таблицу с описанием всех имеющихся операторов сравнения при их соединении с другими.
Операторы сравнения Python
Они используются, чтобы сопоставить операнды друг с другом и понять, они равны, или какое-то из них большее, или меньшее.
Рассмотрим существующие операторы сравнения.
Равно (==). Как и говорилось выше, этот оператор выглядит несколько иначе, чем оператор присваивания. Выглядит он, как два математических знака «равно», стоящих вместе. Он проверяет равенство двух операндов, и в случае соблюдения этого критерия возвращает значение «истина».
Не равно (!=). Также отличается от аналогичного арифметического знака в математике. Противоположный по значению оператор. Возвращает истину, если указанный выше критерий не соблюдается.
Больше, чем (>) и меньше, чем ( Операторы, аналогичные таковым в математике.
Больше или равно (>=) и меньше или равно ( Аналоги соответствующих операторов в математике с несколько иным описанием.
Приведем сводную таблицу со значениями и примерами использования этих операторов.
Логические операторы Python
Предназначены для связывания объектов между собой. Используются для задания условия, при котором выполняются определенные действия или для указания критерия, при котором выполняется цикл или осуществляется выход из него. Всего существует три логических оператора в этом языке программирования
И (and). Объединяет условия между собой. Если оба критерия оказываются верными, оператор возвращает значение «истина». Если же нет, то «ложь».
ИЛИ (or). Проверяет истинность хотя бы одного из указанных операндов. Если из них есть один, который соответствует действительности, то возвращается значение «истина». Если же нет, то «ложь».
Приведем сводную таблицу с примерами использования этих операторов, а также их значениями.
Операторы тождественности Python
Если требуется сравнить несколько объектов между собой, используются операторы тождественности. При этом они отличаются по принципу действия от операторов сравнения с тем, поскольку критерием для тождественности является нахождение операндов в одной и той же части памяти.
Есть всего два оператора тождественности:
Приведем наглядную таблицу с описанием использования операторов тождественности в Python.
Операторы принадлежности Python
Python также умеет раскладывать объекты на составляющие и проверять, является ли один объект составной частью другого. Типичный пример использования – строки. Например, с их помощью можно проверять, является ли одна подстрока составной частью другой подстроки. Соответственно, возвращается логический результат, предусмотренный подходящим оператором.
Приведем небольшую таблицу с примерами использования этих операторов (вернее, шаблонами), а также – их значениями.
Побитовые операторы Python
Самая сложная для понимания категория операторов. Настолько сложная, что для этого нужно отдельно рассматривать принцип работы каждого из них. Ведь каждый работает по определенным формулам. Они поддаются логике, она будет указана в таблице ниже. Тем не менее, это все равно довольно сложно.
Начнем с того, что они работают с битами. То есть, с нулями и единицами, а не привычными значениями. Например, оператор & каждый бит делает единицей лишь при условии, что каждый бит операндов на соответствующих позициях равен единице.
Вот более подробная таблица с использованием этих операторов.
Мы разобрались с самыми часто используемыми операторами в Python, а также рядом других, сфера применения которых более ограниченная. Следует отметить, что операторы – это одна из самых простых тем в программировании. Они почти не отличаются от привычных нам математических знаков, просто список символов, которые используются, несколько больше. При этом принцип их работы доступен для понимания каждому новичку. Единственное исключение – побитовые операторы, которые заслуживают отдельного рассмотрения.
В Python существует три команды выбора, которые исполняют код в зависимости от установленных условий, значений которых может быть истинным (True)либоложным (False).
1. Проверка условий в Python.
Проверка равенств.
Регулярно в программах переменные сравниваются с другими переменными или значениями. Самое простое условия, это проверить равно ли значение переменной конкретному значению.
>>> car = ‘audi’ >>> car == ‘audi’ True
>>> car = ‘audi’ >>> car == ‘bmw’ False
В Python проверка равенства выполняется с учетом регистра. В случае написания значений с разным регистром, значения получаются не равными.
>>> car = ‘audi’ >>> car == ‘Audi’ False
Проверка неравенства.
Проверка неравенства происходит с помощью восклицательного знака и знака равно ( != ). Восклицательный знак представляет отрицание, как и во многих языках программирования.
1.2. Проверка нескольких условий.
Использованиеandдля проверки нескольких условий.
>>> age_1 = 29 >>> age_2 = 20 >>> age_1 and age_2
Если оба условия выполнены, то возвращается True.
Использованиеorдля проверки нескольких условий.
>>> age_1 = 29 >>> age_2 = 20 >>> age_1 or age_2
>>> name = input (‘Как вас зовут? ‘) Как вас зовут? Ян # вводит пользователь >>> print(name) Ян
>>> a = input (‘Введите число: ‘) Введите число: 5 >>> b = input (‘Введите число: ‘) Введите число: 10 >>> a + b ‘510’
Вместо того чтобы сложить 5 и 10 и в итоге получить 15, Python складывает строковое значения ‘5’ и ‘10′, и в итоге получает строку ‘510’. Это операция называется конкатенация строк. В результате создается новая строка из левого операнда, за которым следует правый.
>>> a = int( input (‘Введите число: ‘)) Введите число: 5 >>> b = int( input (‘Введите число: ‘)) Введите число: 10 >>> a + b 15
>>> a = float( input (‘Введите число: ‘)) Введите число: 12.5 >>> b = float( input (‘Введите число: ‘)) Введите число: 7.3 >>> a + b 19.8
Самая простая команда if состоит из одного условия и одного действия.
дествие # отступ в 4 пробела
Приведем пример программы, которая определяет платный ли вход в кинотеатр:
>>> age = 25 >>> if age >= 18 : . print(‘Вход в кинотеатр для вас платный’) . print(‘Приобретите билет в кассе’) . Вход в кинотеатр для вас платный Приобретите билет в кассе
>>> age = 17 >>> if age >= 18 : . print(‘Вход в кинотеатр для вас платный’) . print(‘Приобретите билет в кассе’) . else: . print(‘Для вас вход бесплатный’) . Для вас вход бесплатный
Команда if-elif-else позволяет проверить сразу несколько условий. Предположим, стоимость билетов кинотеатр изменяется в зависимости от возврата посетителя.
>>> age = 35 >>> if age : . print(‘Для вас вход бесплатный’) . elif age : . print(‘Стоимость билета 500 руб’) . elif age : . print(‘Стоимость билета 1000 руб’) . else: . print(‘Для вас вход бесплатный’) . Стоимость билета 1000 руб
Код выполняется последовательно, программа вначале проверяет соответствие возраста меньше или равно 7 лет, затем else в команде if-elif-else необязательно. Ее присутствие позволяет обработать результат, не удовлетворяющий никаким условиям.
4. Команда if со списками.
>>> cars = [ ‘ford’, ‘opel’, ‘audi’, ‘land rover’, ‘bmw’ ] >>> for brand in cars: . if brand == ‘audi’ : . print(f»Гарантия на автомобиль 2 года») . elif brand == ‘bmw’ : . print(f»Гарантия на автомобиль 3 года») . else: . print(f»Гарантия на автомобиль 5 лет») . Гарантия на автомобиль Ford 5 лет Гарантия на автомобиль Opel 5 лет Гарантия на автомобиль Audi 2 года Гарантия на автомобиль Land Rover 5 лет Гарантия на автомобиль Bmw 3 года
