Python讲解(第五篇)

前一篇主要讲了数据类型转换以及标识符。这篇主要讲解Python中的运算符、字符串的扩展。

由于字符串的扩展内容较多，将分为多篇来进行讲解。

1. 运算符

在Python中，运算符用于执行各种操作，包括算术运算、比较运算、逻辑运算、位运算、赋值运算等。以下是主要运算符及其作用的详细说明：

1. 算术运算符

用于执行基本的数学运算。

+：加法，例如 3 + 4 结果为 7
-：减法，例如 5 - 3 结果为 2
*：乘法，例如 2 * 3 结果为 6
/：除法，例如 6 / 3 结果为 2.0
%：取模（余数），例如 7 % 3 结果为 1
**：幂运算，例如 2 ** 3 结果为 8
//：整数除法（地板除），例如 7 // 3 结果为 2

案例：

# 加法
a = 5 + 3
print(a)  # 输出: 8# 减法
b = 10 - 4
print(b)  # 输出: 6# 乘法
c = 3 * 7
print(c)  # 输出: 21# 除法
d = 20 / 4
print(d)  # 输出: 5.0# 取模
e = 9 % 4
print(e)  # 输出: 1# 幂运算
f = 2 ** 3
print(f)  # 输出: 8# 整数除法
g = 10 // 3
print(g)  # 输出: 3

2. 比较运算符

用于比较两个值的大小或是否相等。

==：等于，例如 3 == 3 结果为 True
!=：不等于，例如 3 != 4 结果为 True
>：大于，例如 4 > 3 结果为 True
<：小于，例如 2 < 3 结果为 True
>=：大于等于，例如 5 >= 3 结果为 True
<=：小于等于，例如 2 <= 3 结果为 True

案例：

# 等于
x = 5
y = 5
print(x == y)  # 输出: True# 不等于
print(x != y)  # 输出: False（因为x和y相等）# 大于
z = 10
print(z > x)  # 输出: True# 小于
print(x < z)  # 输出: True# 大于等于
print(x >= y)  # 输出: True（因为x等于y）# 小于等于
print(z <= 10)  # 输出: True

3. 逻辑运算符

用于布尔值的逻辑运算。

and：逻辑与，例如 True and False 结果为 False
or：逻辑或，例如 True or False 结果为 True
not：逻辑非，例如 not True 结果为 False

案例：

# 逻辑与
p = True
q = False
print(p and q)  # 输出: False# 逻辑或
print(p or q)  # 输出: True# 逻辑非
print(not p)  # 输出: False

4. 位运算符

用于对整数的二进制表示进行操作。

&：按位与，例如 5 & 3 结果为 1（二进制：0101 & 0011 = 0001）
|：按位或，例如 5 | 3 结果为 7（二进制：0101 | 0011 = 0111）
^：按位异或，例如 5 ^ 3 结果为 6（二进制：0101 ^ 0011 = 0110）
~：按位取反，例如 ~5 结果为 -6（二进制：~0101 = 1010（注意是补码表示））
<<：左移，例如 5 << 1 结果为 10（二进制：0101 << 1 = 1010）
>>：右移，例如 5 >> 1 结果为 2（二进制：0101 >> 1 = 0010）

5. 赋值运算符

用于给变量赋值，并可以结合算术运算符和位运算符使用。

=：简单赋值，例如 a = 5
+=：加法赋值，例如 a += 3 等同于 a = a + 3
-=：减法赋值，例如 a -= 2 等同于 a = a - 2
*=：乘法赋值，例如 a *= 4 等同于 a = a * 4
/=：除法赋值，例如 a /= 2 等同于 a = a / 2
%=：取模赋值，例如 a %= 3 等同于 a = a % 3
**=：幂赋值，例如 a **= 2 等同于 a = a ** 2
//=：整数除法赋值，例如 a //= 2 等同于 a = a // 2
&=、|=、^=、<<=、>>=：分别用于按位与、按位或、按位异或、左移、右移的赋值运算。

案例：

# 简单赋值
n = 10
print(n)  # 输出: 10# 加法赋值
n += 5
print(n)  # 输出: 15# 乘法赋值
n *= 2
print(n)  # 输出: 30

6. 成员运算符

用于检查某个值是否存在于某个序列（如字符串、列表、元组等）中。

in：检查某个值是否存在于序列中，例如 'a' in 'hello' 结果为 True
not in：检查某个值是否不存在于序列中，例如 'z' not in 'hello' 结果为 True

案例：

# 检查元素是否在列表中
my_list = [1, 2, 3, 4, 5]
print(3 in my_list)  # 输出: True
print(6 in my_list)  # 输出: False

7. 身份运算符

用于比较两个对象的身份（即它们是否是同一个对象）。

is：判断两个对象是否是同一个对象，例如 a is b
is not：判断两个对象是否不是同一个对象，例如 a is not b

案例：

# 检查两个变量是否指向同一个对象
a_list = [1, 2, 3]
b_list = a_list
c_list = [1, 2, 3]print(a_list is b_list)  # 输出: True（因为它们指向同一个对象）
print(a_list is c_list)  # 输出: False（虽然内容相同，但它们是不同的对象）

8. 其他运算符

()：圆括号，用于分组、调用函数、生成元组等
[]：方括号，用于列表、索引和切片操作
{}：花括号，用于字典、集合和空字典/集合的定义
:：冒号，用于定义切片、字典中的键值对、条件语句和循环语句
,：逗号，用于分隔多个表达式、函数参数等
;：分号，用于在同一行中分隔多个语句

这些运算符是Python编程中的基础，它们帮助开发者执行各种操作，构建复杂的逻辑和功能。

2. 字符串扩展

在Python编程语境中，"字符串扩展"这一术语，通常并不指代一个官方的、特定的功能集合，而是一个较为宽泛的概念，它涵盖了所有能够增强、扩展字符串处理能力的方法和技巧。这些方法和技巧可能源自Python的内置字符串方法、第三方库，或是程序员根据实际需求自定义的函数和类。

2.1 字符串的三种定义方式

1. 单引号定义法

str='你好'
print(type(str),str)

2. 双引号定义法

str="你好"
print(type(str),str)

3. 三引号定义法

写法和多行注释是一样的

str="""你好"""
print(type(str),str)

或

str="""
你好
"""
print(type(str),str)

2.2 字符串的引号嵌套

在Python编程语言中，字符串的引号嵌套指的是在一个字符串内部再包含相同类型或不同类型的引号。Python提供了几种处理引号嵌套的方法，以确保字符串能被正确解析和表示。

1. 使用不同类型的引号进行嵌套

Python支持单引号（'）、双引号（"）以及三引号（''' 或 """）来定义字符串。因此，如果字符串内部需要包含某种类型的引号，可以使用另一种类型的引号来定义整个字符串。

示例：

# 使用双引号定义字符串，内部包含单引号
string1 = "He said, 'Hello!'"# 使用单引号定义字符串，内部包含双引号
string2 = 'She replied, "How are you?"'

2. 使用转义字符

如果字符串内部需要包含与定义字符串所用类型相同的引号，可以使用反斜杠（\）作为转义字符来“逃逸”内部的引号。

示例：

# 使用单引号定义字符串，内部也包含单引号（通过转义）
string3 = 'It\'s a sunny day.'# 使用双引号定义字符串，内部也包含双引号（通过转义）
string4 = "She said, \"I'm fine.\""

3. 使用三引号定义多行字符串

当需要定义一个包含多行文本或大量引号的字符串时，可以使用三引号（无论是单引号还是双引号）。在三引号定义的字符串中，可以直接包含单引号、双引号，甚至三引号本身（但通常不推荐，因为可能会引发解析上的混淆）。

示例：

# 使用三引号定义多行字符串
string5 = """This is a multi-line string.
It can contain 'single quotes', "double quotes", and even
other types of quotes without needing to escape them."""

然而，请注意，尽管三引号字符串内部可以包含相同类型的三引号字符，但为了避免潜在的解析问题，最好不要这样做。如果确实需要在三引号字符串内部包含相同类型的三引号，建议使用转义字符或改用不同类型的引号来定义整个字符串。