py002_python的运算符和流程控制语句-优快云博客

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1. 运算符

1.1 算术运算符

**概述：**python中用于执行基本数学运算的符号。
常用的算术运算符：
- 加（+）：取两个数的和
- 减（-）：取两个数的差
- 乘（*）：取两个数的积
- 除（/）：取两个数的商
- 整除（//）：取两个数的整数商部分
- 取余（%）：取余数部分
- 幂次运算（**）
特性：
- 除法运算的结果都是浮点型数据，即便是可以整除，结果也是浮点数
- 所有有浮点型数据参与运算的，结果都是浮点数
- 算术运算的优先级：** > * / // % > + -
  - 不确定优先级的时候直接加括号来规定运算顺序
  - 使用括号来确定优先级可以增强代码的可读性

代码示例：

# python中常用的算术运算符:
# + 加 取两个数的和
print(5 + 3)  # 8
# - 减 取两个数的差
print(5 - 3)  # 2
# * 乘 取两个数的积
print(5 * 3)  # 15
# / 除 取两个数的商
print(5 / 2)  # 2.5
print(4 / 2)  # 2.0
# // 整除  5 / 3 商 1 余 2  整除取的就是整数商部分
print(5 // 3)  # 1
print(5.3 // 2)  # 2.0
# % 取模/取余 5 / 3 商 1 余 2 取模取得是余数部分
print(5 % 3)  # 2
print(5.3 % 3)  # 2.3
# ** 幂次运算
print(5 ** 3)  # 代表5的3次方 125
# 除法运算的结果是浮点型数据，所有有浮点数参与的运算，结果都是浮点型

# 算术运算符的优先级
# 测试后发现乘除和取余运算在连续运算时从左至右依次计算
print(5 // 2 * 2)  # 4
print(5 * 3 // 2)  # 7
print(5 % 2 * 2)  # 2
print(5 * 3 % 2)  # 1

# 幂次运算的优先级高于其他算术运算符
print(2 * 3 ** 2)  # 18，先计算 3 ** 2 = 9，再计算 2 * 9 = 18

1.2 赋值运算符

**概述：**基本的赋值运算符就是=，作用是把等号右边的数据赋值给等号左边的变量。
**复合赋值运算符：**就是将算术运算符和赋值运算符连接在一起，在赋值之前先进行运算。
- +=：num += 3 等价于 num = num + 3
- -=：num -= 3 等价于 num = num - 3
- *=：num *= 3 等价于 num = num * 3
- /=：num /= 3 等价于 num = num / 3
- //=：num //= 3 等价于 num = num + 3
- %=：num %= 3 等价于 num = num + 3
- **=：num **= 3 等价于 num = num ** 3
特性：
- 等号左边只能是变量，等号右边可以是数据、表达式或已经被定义的变量
- 可以对同一个变量进行多次赋值，最终的结果是最后一次赋值的数据
- 可以使用连等给多个变量赋相同的值
- 可以使用逗号分隔一次性给多个变量赋值
注意：
- python没有自增自减运算符（如 i++、i–）

代码示例：

name = "刘亦菲"
print(name)  # 刘亦菲
actress = name
print(actress)  # 刘亦菲
total = 1 + 2 + 3 + 4
print(total)  # 10
# 等号左边只能是变量，等号右边可以是数据、表达式或已经被定义的变量
# 以下代码会报错
# "欧阳锋" = name
# 18 = age

# 可以对同一个变量进行多次赋值，最终的结果是最后一次赋值的数据
name = "小龙女"
print(name)  # 小龙女

# 可以使用连等给多个变量赋相同的值
a = b = c = 1
print(a, b, c)  # 1 1 1

# 可以使用逗号分隔一次性给多个变量赋值
name, age = "洪七公", 99
print(name, age)  # 洪七公 99

# 复合赋值运算符
num = 9
num += 3
print(num)  # 12
num -= 3
print(num)  # 9
num *= 3
print(num)  # 27
num /= 3
print(num)  # 9.0 除法的结果是浮点数

1.3 比较运算符

**概述：**比较运算就是比较两个数值是否相等或者谁大谁小的运算符，运算符计算的结果是布尔类型数据
常用的比较运算符：== != > < >= <=
特性：
- 布尔类型在比较运算中，True为1，False为0
- <=和>=表示的是小于或等于和大于或等于，所以 3 >= 2，1 <= 2的结果都是True
- 如果数据类型不相同，除了（int float bool）之外，不能比较大小
- 如果数据类型不相同，除了（int float bool）之外，判断是否相等时不会报错，但是一定不相等
字符串之间比较大小的规则：
- 按照每个字符的编码从左到右进行逐一比较，如果有一个字符大则整体大，如果大小相同则继续比较下一位
- 字符串之间的大小和长短没有必然关系
- 规则：空格<数字<大写字母<小写字母<汉字，空格是最小的可见字符
- 我们一般不会使用字符串进行数字逻辑的比较，而是用于排序
- 空格是最小的字符

代码示例：

# 不能使用 = 判断相等
# print(1 = 2)  # SyntaxError: expression cannot contain assignment, perhaps you meant "=="?
print(1 == 2)  # False
print(1 == True)  # True
print(0 == False)  # True
print(2 == True)  # False
print(2 == False)  # False

print(1 != 2)  # True
print(1 != False)  # True
print('-' * 27)

print(True > 0)  # True
print(True > 1)  # False
print(False < 0)  # False
print(False > 0)  # False

print(3 >= 2)  # True
print(1 <= 2)  # True
print(1 >= 1)  # True

# 如果数据类型不相同，除了（int float bool）之外，不能比较大小
# TypeError: '<' not supported between instances of 'int' and 'str'
# print(1 < '2')

# 如果数据类型不相同，除了（int float bool）之外，则判断是否相等时不会报错，但一定不相等
print(3 != '3')  # True
print(5 == '5')  # False
print('-' * 27)

# 字符串之间的比较运算
print('1' > '2')  # False
print('15' < '18')  # True
print('19' > '5')  # False

print('A' > 'a')  # False
print("985" > "98k")  # False
print("abc" > "de")  # False

1.4 逻辑运算符

**概述：**用于组合或者修改布尔表达式的值，常用于判断条件、循环控制等。
分类：
- 逻辑与（and）：同真即真
- 逻辑或（or）：同假即假
- 逻辑非（not）：真假互换

代码示例：

# 逻辑运算符
# and 逻辑与，同真即真
print(True and True)  # True
print(False and True)  # False
print(True and False)  # False
print(False and False)  # False
print('-' * 27)

# or 逻辑或，同假即假
print(True or True)  # True
print(True or False)  # True
print(False or True)  # True
print(False or False)  # False
print('-' * 27)

# not 逻辑非，真假互换
print(not False)  # True
print(not True)  # False

2. 流程控制语句

三大流程语句：
- 顺序语句：python中默认代码都是从上到下顺序执行的
- 分支语句：使用if进行构造，在同一条件下，只有一个分支的代码被执行
- 循环语句：使用for或while进行构造，在条件满足的情况下，重复执行相同或者相似的代码

2.1 顺序语句

**概述：**python中默认代码都是从上到下顺序执行的

代码示例：

print("hello world")
print("hello python")
print("I love python")
"""
打印结果:
hello world
hello python
I love python

代码永远都是从上到下依次执行的
"""

2.2 分支语句

单条件分支语句
- 格式：
```
if 判断条件:
    条件成立执行的代码块
```
- 注意：python中没有大括号控制分支范围，需要使用缩进进行标明，建议使用Tab键
对立条件分支语句
- 格式：
```
if 判断条件:
    条件成立时执行的代码块
else:
    条件不成立时执行的代码块
```
- 注意：同一条件下，if控制的代码块和else控制的代码块必有一个被执行，而且只能有一个被执行
多条件分支语句
- 格式：
```
if 条件1:
    条件1成立时执行的代码
elif 条件2:
    条件2成立时执行的代码
elif 条件3:
    条件3成立时执行的代码
....
else:
    上述条件均不成立时执行的代码
```
- 注意：
  - 该分支语句有多个elif，每个elif控制一个要执行的代码块，条件成立时执行该分支控制的代码块
  - 条件从上到下依次判断，当一个条件成立后，将不会继续判断后续条件，直接执行分支代码块后结束
  - 同一个条件下只有一个分支中的代码会被执行
  - 当所有条件均不满足时，执行else中的代码，else可有可无

分支语句的嵌套：

格式：

if 外层条件语句:
    外层条件成立时执行的代码块
    if 内层条件语句:
        内层条件成立时执行的代码块
else:
    外层条件不成立时执行的代码块
    if 内层条件语句:
        内层条件成立时执行的代码块

代码示例：

# 单条件分支
# 需求: 判断年龄是否大于等于18岁，如果大于等于18岁则可以进入网吧网游戏
age = int(input("请输入您的年龄: "))
if age >= 18:
    print("可以进入网吧玩游戏！")
    print("准备团战")

# 对立条件分支
age = int(input("请输入您的年龄: "))
if age >= 18:
    print("可以进入网吧玩游戏！")
    print("准备团战")
else:
    print("回去看喜羊羊吧！")

# 多条件分支
score = int(input("请输入您的考试成绩: "))
if score > 100 or score < 0:
    print("数据异常，请重新输入！")
elif score >= 90:
    print("优秀")
elif score >= 80:
    print("良好")
elif score >= 60:
    print("及格")
else:
    print("不及格")

# 分支语句嵌套
# 情节描述：上公交车，并且可以有座位坐下
# 要求：输入公交卡当前的余额，只要超过2元，就可以上公交车；如果车上有空座位，就可以坐下。
money = 3
seat = True

# 判断公交卡余额是否大于等于2元
if money >= 2:
    print("赶紧上车吧")
    # 当上车之后就可以判断是否有座了
    if seat:
        print("赶紧坐下，车要开了")
    else:
        print("抓紧扶好，要飙车了")
else:
    print("穷鬼，跟着车跑吧，不费油")

三目运算符：
- 概述：
  - 如果一个数据参与运算就是单目：not False
  - 如果两个数据参与运算就是双目：1 + 2
  - 三目运算：三个数据参与运算
- 格式：条件成立时的到的结果 if 条件 else 条件不成立时得到的结果
- 代码示例：
```
# 需求: 有两个变量 a 和 b  打印a 和 b 中 较大的值
a = 19
b = 26
print(a if a > b else b)

# 三目运算符的结果可以复制给变量
res = a if a > b else b
print(res)
```

2.3 循环语句

while循环语句
- 格式：
```
while 判断条件:
    判断条件成立循环执行的代码1
    判断条件成立循环执行的代码2
```
- 代码示例：
```
# 打印1-5
i = 1
while i <= 5:
    print(i)
    i = i + 1  # 一定要更新循环变量
```
- 注意：
  - while循环可以嵌套使用
  - 进行循环嵌套时，内外层循环变量名称不能相同
  - 一定不要忘记更新循环变量，避免死循环
  - while循环一般用于构造有特定结束条件的循环或死循环
for循环语句
- 概述：for循环也是循环结构的一种，一般和容器类型搭配使用
- 格式：
```
for 临时变量 in 容器类型数据:
    循环体
```
- 注意：
  - 循环次数和容器的长度相关
  - 一般遍历容器使用for循环，根据条件循环使用while
  - 构建死循环一般都使用while True
- range函数：
  - range函数就是一个范围函数，内部是根据特定规则生成的整数序列
  - 格式：range(起始位置, 终止位置, 步长)
  - 注意：
    - range函数的范围是一个左闭右开区间，即包含起始位置，不含终止位置
    - range的步长可以省略，省略后默认步长为1
    - range的起始位置可以省略，省略后默认从0开始
    - range中的参数只能使用整数
- 代码示例：
```
# 打印从 1-9 的数字
for i in range(10):
    print(i)

# 打印 1-9 的数字累加和
sum_num = 0
for i in range(1, 10):
    sum_num += i
print(sum_num)

# 打印 1-9 的偶数数字累加和
sum_even = 0
for i in range(2, 10, 2):
    sum_even += i
print(sum_even)

# 打印99乘法表
for i in range(1, 10):
    for j in range(1, i + 1):
        print(f"{j} × {i} = {j * i}", end='\t')
    print()
```

循环控制语句

break：用于终止循环，即执行了break之后循环不再执行，直接执行循环后面的代码
continue：用于结束本次循环中未执行的内容，直接进入下一次循环
注意：
- 在while循环中，如果使用循环变量控制循环的执行，必须在使用continue之前更新循环变量，否则会造成死循环
- break和continue只能控制当前所在的循环，如果在内层循环就控制内层循环的结束和跳过，如果在外层就控制外层循环的结束和跳过
- break和continue只能用在循环体中，否则报错

代码示例：

# 判断一个数是否是质数，当找到一个因子的时候就说明不是质数，退出循环
num = 9527
i = 2
while True:
    if num % i == 0:
        print(f"{num}存在因子{i}，所以不是质数")
        break
    i += 1

# 求 1-100 之间不能被3或7整除的数字之和
sum_num = 0
for i in range(1, 101):
    if i % 3 == 0 or i % 7 == 0:
        continue
    sum_num += i
print(sum_num)

# 下述代码会造成死循环，因为第一次满足if条件之后，continue结束本次循环，导致i没有被更新，于是会一直满足if条件，一直循环
sum_num, i = 0, 1
while i <= 100:
    if i % 3 == 0 or i % 7 == 0:
        continue
    sum_num += i
    i += 1
print(sum_num)

循环中的else

格式：

while 条件:
    循环体
else:
    代码块
# 当循环条件不满足时，执行else中的代码
for 临时变量 in 容器类型:
    循环体
else:
    代码块
# 当容器类型中的元素遍历完后执行else中的代码

注意：
- 当循环异常终止时，else中的代码将不会被执行
- 执行break结束循环，属于循环的异常终止，不会执行else
- continue不会造成循环异常终止，else中的代码会被执行

代码示例：

# 循环中的else
num = 19
i = 2
while i < num:
    if num % i == 0:
        print(f"{num}存在因子{i}，所以不是质数")
        break
    i += 1
else:
    print(f"{num}是素数")