Python运算符总结
一、简介
Python中运算符分为：
- 算术运算符：主要用于两个对象算数计算(加减乘除等运算)
- 比较（关系）运算符：用于两个对象比较(判断是否相等、大于等运算)
- 赋值运算符：用于对象的赋值，将运算符右边的值(或计算结果)赋给运算符左边。
- 逻辑运算符：用于逻辑运算(与或非等)。
- 位运算符： 对Python对象进行按照存储的bit操作。
- 成员运算符：判断一个对象是否包含另一个对象。
- 身份运算符：判断是不是引用自一个对象
二、运算符详解
2.1、算术运算符
| 算数运算符 | 描述 | 实例 |
| + | 加 - 两个对象相加 | 假设变量： a=10，b=20，a + b 输出结果 30 >>> a = 10 >>> b = 15 >>> a + b 25 >>> a = 'ni' >>> b = 'hao' >>> a + b 'nihao' |
| - | 减 - 得到负数或是一个数减去另一个数 | 假设变量： a=10，b=20，a - b 输出结果 -10 >>> a = 10 >>> b = 3 >>> a - b 7 |
| * | 乘 - 两个数相乘或是返回一个被重复若干次的字符串 | 假设变量： a=10，b=20，a * b 输出结果 200 >>> a = 2 >>> b = 10 >>> a * b 20 |
| / | 除 - x除以y | 假设变量： a=10，b=20，b / a 输出结果 2 >>> a = 2 >>> b = 10 >>> b / a 5.0 |
| % | 取模 - 返回除法的余数 | 假设变量： a=10，b=20，b % a 输出结果 0 >>> a = 2 >>> b = 10 >>> b % a 0 |
| ** | 幂 - 返回x的y次幂 | 假设变量： a=10，b=20，a**b 为10的20次方， 输出结果 100000000000000000000 >>> a = 2 >>> b = 10 >>> a ** b 1024 |
| // | 取整除 - 返回商的整数部分 | 假设变量： a=10，b=20，9//2 输出结果 4 , 9.0//2.0 输出结果 4.0 >>> a = 2 >>> b = 10 >>> b // a 5 |
2.2、比较（关系）运算符
| 比较运算符 | 描述 | 实例 |
| == | 等于 - 比较对象是否相等 | 假设变量： a=10，b=20，(a == b) 返回 False。 >>> a = 2 >>> b = 10 >>> a == b False |
| != | 不等于 - 比较两个对象是否不相等 | 假设变量： a=10，b=20，(a != b) 返回 true. >>> a = 2 >>> b = 10 >>> a != b True |
| <> | 不等于 - 比较两个对象是否不相等 | Python3.6中没有这个操作符 |
| > | 大于 - 返回x是否大于y | 假设变量： a=10，b=20，(a > b) 返回 False。 >>> a = 2 >>> b = 10 >>> a > b 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。这分别与特殊的变量True和False等价。注意，这些变量名的大写。 | 假设变量： a=10，b=20，(a < b) 返回 true。 >>> a = 2 >>> b = 10 >>> a < b True |
| >= | 大于等于 - 返回x是否大于等于y。 | 假设变量： a=10，b=20，(a >= b) 返回 False。 >>> a = 10 >>> b = 10 >>> a >= b True |
| <= | 小于等于 - 返回x是否小于等于y。 | 假设变量： a=10，b=20，(a <= b) 返回 true。 >>> a = 10 >>> b = 10 >>> a <= b True |
2.3、赋值运算符
| 赋值运算符 | 描述 | 实例 |
| = | 简单的赋值运算符 | 假设变量： a=10，b=20，c = a + b 将 a + b 的运算结果赋值为 c >>> a = 10 >>> a 10 >>> a = 10 + 5 >>> a 15 |
| += | 加法赋值运算符 | 假设变量： a=10，b=20，c += a 等效于 c = c + a >>> a = 0 >>> a += 1 >>> a 1 >>> a += 10 >>> a 11 >>> a = 'a' >>> a += 'b' >>> a 'ab' |
| -= | 减法赋值运算符 | 假设变量： a=10，b=20，c -= a 等效于 c = c - a >>> a = 10 >>> a -= 1 >>> a 9 |
| *= | 乘法赋值运算符 | 假设变量： a=10，b=20，c *= a 等效于 c = c * a >>> a = 2 >>> a *= 10 >>> a 20 >>> a = 'z' >>> a *= 5 >>> a 'zzzzz' |
| /= | 除法赋值运算符 | 假设变量： a=10，b=20，c /= a 等效于 c = c / a >>> a = 10 >>> a /= 2 >>> a 5.0 |
| %= | 取模赋值运算符 | c %= a 等效于 c = c % a >>> a = 10 >>> a %= 3 >>> a 1 |
| **= | 幂赋值运算符 | c **= a 等效于 c = c ** a >>> a = 2 >>> a **= 10 >>> a 1024 |
| //= | 取整除赋值运算符 | c //= a 等效于 c = c // a >>> a = 11 >>> a //= 2 >>> a 5 |
2.4、逻辑运算符
| 逻辑运算符 | 逻辑表达式 | 描述 | 实例 |
| 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 = 0 >>> b = 1 >>> a and b 0 >>> a = 'a' >>> a and b 1 | (a and b) 返回 20。 |
| or | x or y | 布尔"或" - 如果 x 是非 0，它返回 x 的值，否则它返回 y 的计算值。 >>> a = 0 >>> b = 1 >>> a or b 1 | (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，它返回 True。 >>> a = 0 >>> not a True | not(a and b) 返回 False |
2.5、位运算符
| 位运算符 | 描述 | 实例 |
| & | 按位与运算符：参与运算的两个值,如果两个相应位都为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 >>> a=1 >>> b=2 >>> a&b 0 >>> b=3 >>> a&b 1 |
| | | 按位或运算符：只要对应的二个二进位有一个为1时，结果位就为1。 | (a | b) 输出结果 61 ，二进制解释： 0011 1101 >>> a = 1 >>> b = 2 >>> a|b 3 |
| ^ | 按位异或运算符：当两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 >>> a = 1 >>> b = 3 >>> a^b 2 |
| ~ | 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 | (~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。 >>> a = 0 >>> ~a -1 >>> a = 1 >>> ~a -2 |
| << | 左移动运算符：运算数的各二进位全部左移若干位，由"<<"右边的数指定移动的位数，高位丢弃，低位补0。 | a=2,a << 2 输出结果 8 ，二进制解释： 0000 0010向右移两位，0000 0100。 >>> a = 2 >>> a << 2 8 |
| >> | 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，">>"右边的数指定移动的位数 | a >> 2 输出结果 15 ，二进制解释： 0000 1111 >>> a = 16 >>> a >> 1 8 |
2.6、成员运算符
| 成员运算符 | 描述 | 实例 |
| 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 序列中返回 True。 >>> a = 'a' >>> b = 'cba' >>> a in b True >>> b = list(b) >>> b ['c', 'b', 'a'] >>> a in b 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 序列中返回 True。 >>> a = 'a' >>> b = 'cba' >>> a not in b False >>> b = list(b) >>> b ['c', 'b', 'a'] >>> a not in b False
|
2.7、身份运算符
| 身份运算符 | 描述 | 实例 |
| is | is是判断两个标识符是不是引用自一个对象 | x is y, 如果 id(x) 等于 id(y) , is 返回结果 1 >>> a = 'a' >>> b = 'b' >>> a is b False >>> b = 'a' >>> a is b True >>> id(a) 2422111596248 >>> id(b) 2422111596248 |
| is not | is not是判断两个标识符是不是引用自不同对象 | x is not y, 如果 id(x) 不等于 id(y). is not 返回结果 1 >>> a = 'a' >>> b = 'b' >>> a is not b True >>> b = 'a' >>> a is b False >>> id(a) 2422111596248 >>> id(b) 2422111596248 |
三、重要运算符说明
3.1、join和符号”+“区别
建议：字符串拼接操作尽量多用join，而减少用”+“
join操作时会先计算字符操作所用到的空间总和大小，然后申请内存。然后进行字符串连接操作。所以join的时间复杂的近似O(n)。
+操作符连接操作符时，由于字符串是不可变对象，所以多个字符串拼接操作时从前向后的依此计算，用前一次的计算结果再和下一个字符串拼接。所以每次操作都需要申请一块新的内存。举例：S1+S2+S3+…Sn，实际过程是：1、先申请一块内存；2、将S1、S2复制到这块内存中(这样这块内存就是S1+S2)；3、继续第一步申请内存；4、继续把第二步的内存内容和S3复制到第三步申请的内存。然后重复第一步到第二步至计算到Sn。所以操作符”+“的时间复杂的近似O（n^2）
对于不同个数字符串拼接操作时join和+所用时间对比(python2.7环境运行结果)：
| 链接字符串数量 | join操作消耗时间 | +操作消耗时间 |
| 3 | 0.011083841323852539 | 0.02231597900390625 |
| 10 | 0.014094829559326172 | 0.05936312675476074 |
| 100 | 0.1445930004119873 | 0.6129770278930664 |
| 1000 | 1.340691089630127 | 6.07816481590271 |
| 10000 | 13.942554950714111 | 61.60126209259033 |
参考计算运算上面时间的代码：
#!/usr/bin/env python
# -*- coding: utf-8 -*-
import timeit
strlist = ["it is a value string will not keep in memorty" for n in range(100000)]
def join_test():
return ''.join(strlist)
def plus_test():
result = ''
for i,v in enumerate(strlist):
result = result + v
return result
if __name__ == '__main__':
x = [3,10,100,1000,10000]
jointd = {3:0,10:0,100:0,1000:0,10000:0}
plustd = {3:0,10:0,100:0,1000:0,10000:0}
for i in x:
jointimer = timeit.Timer("join_test()","from __main__ import join_test")
jointd[i] = jointimer.timeit(number=i)
plustimer = timeit.Timer("plus_test()","from __main__ import plus_test")
plustd[i] = plustimer.timeit(number=i)
print ('join use time:\n',jointd)
print ('plus use time:\n', plustd)3.2、is和”==“区别
区别：
is是比较对象是否相同(is表示对象标识符即object identity)，即用id()函数查看的地址是否相同，如果相同则返回True，如果不同则返回False。is不能被重载。
”==“是比较两个对象的值是否相等，此操作符内部调用的是”__eq__()“方法。所以a==b等效于a.__eq__(b)，所以”==“可以被重载。
