导读：本文主要介绍Python运算符。举个简单的例子：4+5=9，其中，4和5被称为操作数，+称为运算符。Python语言支持以下类型的运算符：算术运算符、比较（关系）运算符、赋值运算符、逻辑运算符、位运算符、成员运算符、身份运算符、运算符优先级。下面分别介绍这些运算符的相关内容。
作者：刘鹏 高中强 王一凡 等

来源：大数据DT（ID：hzdashuju）
01 算术运算符
假设变量a=10，b=20，Python中算术运算符及其实例如下所示。
+
  • 加：两个对象相加
  • a+b：30
-
  • 减：得到负数或是一个数减去另一个数
  • a–b：-10
*
  • 乘：两个数相乘或是返回一个被重复若干次的字符串
  • a*b：200
/
  • 除：x除以y
  • b/a：2
%
  • 取模：返回除法的余数
  • b%a：0
**
  • 幂：返回x的y次幂
  • a**b：100000000000000000000
//
  • 取整除：返回商的整数部分（向下取整）
  • 9//2：4
  • -9//2：-5
以下实例演示了Python所有算术运算符的操作：
a = 
21
b = 
10
c = 
0
c = a + b 

print
 (
"1 - c 的值为："
, c)

c = a - b 

print
 (
"2 - c 的值为："
, c)

c = a * b 

print
 (
"3 - c 的值为："
, c) 

c = a / b 

print
 (
"4 - c 的值为："
, c) 

c = a % b 

print
 (
"5 - c 的值为："
, c) 

# 修改变量 a 、b 、c
a = 
2
b = 
3
c = a**b 

print
 (
"6 - c 的值为："
, c) 

a = 
10
b = 
5
c = a//b 

print
 (
"7 - c 的值为："
, c)

输出结果为：
1
 - c 的值为：
31
2
 - c 的值为：
11
3
 - c 的值为：
210
4
 - c 的值为：
2.1
5
 - c 的值为：
1
6
 - c 的值为：
8
7
 - c 的值为：
2
有一点要注意，在Python 2.x中，整数除整数，只能得出整数。如果要得到小数部分，则需要其中一个数改成浮点数。例如：
1
/
2
0

1.0
/
2
0.5

1
/float(
2
)

0.5
02 比较运算符
假设变量a=10，b=20，Python中比较运算符及其实例如表下所示。
==
  • 等于：比较对象是否相等
  • (a==b)：返回false
!=
  • 不等于：比较两个对象是否不相等
  • (a != b)：返回true
< >
  • 不等于：比较两个对象是否不相等（Python 3已废弃）
  • (a <> b)：返回true
  • 这个运算符与!=类似
>
  • 大于：返回x是否大于y
  • (a>b)：返回false
<
  • 小于：返回x是否小于y。所有比较运算符返回1表示真，返回0表示假。这分别与特殊变量true和false等价
  • (a<b)：返回true
>=
  • 大于等于：返回x是否大于等于y
  • (a>=b)：返回false
<=
  • 小于等于：返回x是否小于等于y
  • (a<=b)：返回true
以下实例演示了Python所有比较运算符的操作：
a = 
21
b = 
10
c = 
0
if
 a == b :

print
 (
"1 - a 等于 b"
)

else
:

print
 (
"1 - a 不等于 b"
)

if
 a != b :

print
 (
"2 - a 不等于 b"
)

else
:

print
 (
"2 - a 等于 b"
)

if
 a < b :

print
 (
"3 - a 小于 b"
)

else
:

print
 (
"3 - a 大于等于 b"
)

if
 a > b :

print
 (
"4 - a 大于 b"
)

else
:

print
 (
"4 - a 小于等于 b"
)

# 修改变量 a 和 b 的值
a = 
5
b = 
20
if
 a <= b :

print
 (
"5 - a 小于等于 b"
)

else
:

print
 (
"5 - a 大于 b"
)

if
 b >= a :

print
 (
"6 - b 大于等于 a"
)

else
:

print
 (
"6 - b 小于 a"
)

输出结果为：
1
 - a 不等于 b

2
 - a 不等于 b

3
 - a 大于等于 b

4
 - a 大于 b

5
 - a 小于等于 b

6
 - b 大于等于 a

03 赋值运算符
假设变量a=10，b=20，Python中赋值运算符及其实例如下所示。
=
  • 简单的赋值运算符
  • c=a+b：将a+b的运算结果赋值为c
+=
  • 加法赋值运算符
  • c+=a：等效于c=c+a
-=
  • 减法赋值运算符
  • c-=a：等效于c=c-a
*=
  • 乘法赋值运算符
  • c*=a：等效于c=c*a
/=
  • 除法赋值运算符
  • c/=a：等效于c=c/a
%=
  • 取模赋值运算符
  • c%=a：等效于c=c%a
**=
  • 幂赋值运算符
  • c**=a：等效于c=c**a
//=
  • 取整除赋值运算符
  • c//=a：等效于c=c//a
以下实例演示了Python所有赋值运算符的操作：
a = 
21
b = 
10
c = 
0
c = a + b 

print
 (
"1 - c 的值为："
, c )

c += a 

print
 (
"2 - c 的值为："
, c) 

c *= a 

print
 (
"3 - c 的值为："
, c) 

c /= a 

print
 (
"4 - c 的值为："
, c)

c = 
2
c %= a 

print
 (
"5 - c 的值为："
, c)

c **= a 

print
 (
"6 - c 的值为："
, c) 

c //= a 

print
 (
"7 - c 的值为："
, c)

输出结果为：
1
 - c 的值为：
31
2
 - c 的值为：
52
3
 - c 的值为：
1092
4
 - c 的值为：
52
5
 - c 的值为：
2
6
 - c 的值为：
2097152
7
 - c 的值为：
99864
04 按位运算符
按位运算符是把数字看作二进制来进行计算。假设变量a=60，b=13，Python中按位运算符及其实例如下所示。
&
  • 按位与运算符：参与运算的两个值，如果两个对应位都为1，则该位的结果为1，否则为0
  • (a&b)输出结果：12
  • 二进制解释：0000 1100
|
  • 按位或运算符：只要对应的两个二进位有一个为1时，结果位就为1
  • (a|b)输出结果：61
  • 二进制解释：0011 1101
^
  • 按位异或运算符：当两个对应的二进位相异时，结果为1
  • (a^b)输出结果：49
  • 二进制解释：0011 0001
~
  • 按位取反运算符：对数据的每个二进制位取反，即把1变为0，把0变为1。~x类似于-x-1
  • (~a)输出结果：-61
  • 二进制解释：1100 0011
  • 在一个有符号二进制数的补码形式
<<
  • 左移动运算符：运算数的各二进位全部左移若干位，由<<右边的数字指定移动的位数，高位丢弃，低位补0
  • a<<2输出结果：240
  • 二进制解释：1111 0000
>>
  • 右移动运算符：把>>左边的运算数的各二进位全部右移若干位，由>>右边的数字指定移动的位数
  • a>>2输出结果：15
  • 二进制解释：0000 1111
以下实例演示了Python所有位运算符的操作：
a = 
60# 60 = 0011 1100 
b = 
13# 13 = 0000 1101 
c = 
0
c = a & b;
# 12 = 0000 1100 
print
 (
"1 - c 的值为："
, c)

c = a | b;
# 61 = 0011 1101 
print
 (
"2 - c 的值为："
, c) 

c = a ^ b;
# 49 = 0011 0001 
print
 (
"3 - c 的值为："
, c) 

c = ~a;
# -61 = 1100 0011 
print
 (
"4 - c 的值为："
, c) 

c = a << 
2
;
# 240 = 1111 0000 
print
 (
"5 - c 的值为："
, c) 

c = a >> 
2
;
# 15 = 0000 1111 
print
 (
"6 - c 的值为："
, c)
输出结果为：
1
 - c 的值为：
12
2
 - c 的值为：
61
3
 - c 的值为：
49
4
 - c 的值为：
-61
5
 - c 的值为：
240
6
 - c 的值为：
15
05 逻辑运算符
假设变量a=10，b=20，Python中逻辑运算符及其实例如下所示。
and
  • x and y
  • 布尔与：如果x为false，x and y返回false，否则它返回y的计算值
  • (a and b)返回20
or
  • x or y
  • 布尔或：如果x是非0，返回x的计算值，否则返回y的计算值
  • (a or b)返回10
not
  • not x
  • 布尔非：如果x为true，返回false。如果x为false，返回true
  • not(a and b)返回False
以下实例演示了Python所有逻辑运算符的操作：
a = 
10
b = 
20
if
 a 
and
 b : 

print
 (
"1 - 变量 a 和 b 都为 true"
) 

else
: 

print
 (
"1 - 变量 a 和 b 有一个不为 true"
) 

if
 a 
or
 b : 

print
 (
"2 - 变量 a 和 b 都为 true，或其中一个变量为 true"
) 

else
: 

print
 (
"2 - 变量 a 和 b 都不为 true"
) 


# 修改变量 a 的值 
a = 
0
if
 a 
and
 b : 

print
 (
"3 - 变量 a 和 b 都为 true"
) 

else
: 

print
 (
"3 - 变量 a 和 b 有一个不为 true"
) 

if
 a 
or
 b : 

print
 (
"4 - 变量 a 和 b 都为 true，或其中一个变量为 true"
) 

else
: 

print
 (
"4 - 变量 a 和 b 都不为 true"
) 

ifnot
( a 
and
 b ): 

print
 (
"5 - 变量 a 和 b 都为 false，或其中一个变量为 false"
) 

else
: 

print
 (
"5 - 变量 a 和 b 都为 true"
)

输出结果为：
1
 - 变量 a 和 b 都为 true

2
 - 变量 a 和 b 都为 true，或其中一个变量为 true

3
 - 变量 a 和 b 有一个不为 true

4
 - 变量 a 和 b 都为 true，或其中一个变量为 true

5
 - 变量 a 和 b 都为 false，或其中一个变量为 false

06 成员运算符
除了以上运算符外，Python还支持成员运算符。以下测试实例中包含一系列成员，例如字符串、列表或元组，如下所示。
in
  • 如果在指定的序列中找到值，返回true，否则返回false
  • x在y序列中：如果x在y序列中，则返回True
not in
  • 如果在指定的序列中没有找到值，返回true，否则返回false
  • x不在y序列中：如果x不在y序列中，则返回True
以下实例演示了Python所有成员运算符的操作：
a = 
10
b = 
20
list = [
1
, 
2
, 
3
, 
4
, 
5
 ]; 

if
 ( a 
in
 list): 

print
 (
"1 - 变量 a 在给定的列表list中"
) 

else
: 

print
 (
"1 - 变量 a 不在给定的列表list中"
)

if
 ( b 
notin
 list ): 

print
 (
"2 - 变量 b 不在给定的列表list中"
)

else
: 

print
 (
"2 - 变量 b 在给定的列表list中"
)

# 修改变量 a 的值 
a = 
2
if
 ( a 
in
 list ): 

print
 (
"3 - 变量 a 在给定的列表list中"
)

else
: 

print
 (
"3 - 变量 a 不在给定的列表list 中"
)
输出结果为：
1
 - 变量 a 不在给定的列表list 中

2
 - 变量 b 不在给定的列表list 中

3
 - 变量 a 在给定的列表list 中

07 身份运算符
身份运算符用于比较两个对象的存储单元，如下所示。
is
  • is用于判断两个标识符是否引自一个对象
  • X is y，类似id(x)==id(y)，如果引用的是同一个对象，则返回true，否则返回false
is not
  • is not用于判断两个标识符是否引自不同对象
  • x is not y，类似id(a)!=id(b)。如果引用的不是同一个对象，则返回结果true，否则返回false
以下实例演示了Python所有身份运算符的操作：
a = 
20
b = 
20
if
 ( a 
is
 b ): 

print
 (
"1 - a 和 b 有相同的标识"
) 

else
: 

print
 (
"1 - a 和 b 没有相同的标识"
) 

if
 ( a 
isnot
 b ): 

print
 (
"2 - a 和 b 没有相同的标识"
) 

else
: 

print
 (
"2 - a 和 b 有相同的标识"
) 


# 修改变量 b 的值 
b = 
30
if
 ( a 
is
 b ): 

print
 (
"3 - a 和 b 有相同的标识"
) 

else
: 

print
 (
"3 - a 和 b 没有相同的标识"
) 

if
 ( a 
isnot
 b ): 

print
 (
"4 - a 和 b 没有相同的标识"
) 

else
: 

print
 (
"4 - a 和 b 有相同的标识"
)

输出结果为：
1
 - a 和 b 有相同的标识

2
 - a 和 b 有相同的标识

3
 - a 和 b 没有相同的标识

4
 - a 和 b 没有相同的标识

is与==的区别在于：is用于判断两个变量引用的对象是否为同一个（同一块内存空间），==用于判断引用变量的值是否相等。例如：
a = [
1
, 
2
, 
3
]

b = a


b 
is
 a

True

b == a

True

b = a[ : ]

b 
is
 a

False

b == a

True
08 运算符优先级
按优先级从高到低的顺序对所有运算符排序，结果如表下所示。
**
  • 指数（最高优先级）
~ + -
  • 按位翻转，一元加号和减号（最后两个的方法名为+@和-@）
* / % //
  • 乘、除、取模和取整除
+ -
  • 加法减法
>> <<
  • 右移、左移运算符
&
  • 位AND
^ |
  • 位运算符
<=?< >?>=
  • 比较运算符
<>?==?!=
  • 等于运算符
= %= /= //= -= += *= **=
  • 赋值运算符
is is not
  • 身份运算符
in not in
  • 成员运算符
not and or
  • 逻辑运算符
以下实例演示了Python中不同运算符按照不同优先级的操作：
a = 
20
b = 
10
c = 
15
d = 
5
e = 
0
e = (a + b) * c / d
# ( 30 * 15 ) / 5 
print
 (
"(a + b) * c / d 运算结果为："
, e )

e = ((a + b) * c) / d
# (30 * 15 ) / 5 
print
 (
"((a + b) * c) / d 运算结果为："
, e) 

e = (a + b) * (c / d);
# (30) * (15/5) 
print
 (
"(a + b) * (c / d) 运算结果为："
, e) 

e = a + (b * c) / d;
# 20 + (150/5) 
print
 (
"a + (b * c) / d 运算结果为："
, e)

输出结果为：
(a + b) * c / d 运算结果为：
90
((a + b) * c) / d 运算结果为：
90
(a + b) * (c / d) 运算结果为：
90
a + (b * c) / d 运算结果为：
50
关于作者：刘鹏，教授，清华大学博士，云计算、大数据和人工智能领域的知名专家，南京云创大数据科技股份有限公司总裁、中国大数据应用联盟人工智能专家委员会主任。中国电子学会云计算专家委员会云存储组组长、工业和信息化部云计算研究中心专家。
高中强，人工智能与大数据领域技术专家，有非常深厚的积累，擅长机器学习和自然语言处理，尤其是深度学习，熟悉Tensorflow、PyTorch等深度学习开发框架。曾获“2019年全国大学生数学建模优秀命题人奖”。参与钟南山院士指导新型冠状病毒人工智能预测系统研发项目，与钟南山院士团队共同发表学术论文。
本文摘编自《Python金融数据挖掘与分析实战》，经出版方授权发布。（ISBN：9787111696506）
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推荐语：云创大数据（上市公司）总裁撰写，零基础学会金融数据挖掘，配有案例、视频、代码、数据、习题及答案。
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