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进制

现代的计算机和依赖计算机的设备里都用到二进制(即0和1)来保存和表示数据，一个二进制表示一个比特(Bit)。

在二进制的基础上，计算机还支持八进制和十六进制这两种进制。

除了计算机里的进制以外，我们生活中经常用到的是十进制。

Python语言支持二进制、八进制、十六进制以及十进制的数字表示。

a = 12 # 默认数字是十进制

print(a + 1)

b = 0b11101   # 以0b开头的数字是二进制

print(b + 1)

c = 0o12  # 以 0o 开头的数字是八进制

print(c + 1)

d = 0x1A  # 以 0x 开头的数字是十六进制

print(d + 1)

进制转换

不同进制的数字之间可以通过一定的计算规则相互转换。

类型转换

函数	说明
int(x [,base ])	将x转换为一个整数
float(x)	将x转换为一个浮点数
str(x)	将对象 x 转换为字符串
bool(x)	将对象x转换成为布尔值

• 转换成为整数

print(int("123"))  # 123 将字符串转换成为整数

print(int(123.78))  # 123 将浮点数转换成为整数

print(int(True))  # 1 布尔值True转换成为整数是 1

print(int(False)) # 0 布尔值False转换成为整数是 0

# 以下两种情况将会转换失败'''

123.456 和 12ab 字符串，都包含非法字符，不能被转换成为整数，会报错

print(int("123.456"))

print(int("12ab"))

'''

# 使用int()函数进行类型转换时，还可以传入两个参数，第二个参数用来表示进制。

print(int("21",8))  # 输出的结果是17.八进制的21,对应的十进制数字是17

print(int("F0",16)) # 输出的结果是240.十六进制的F0,对应的十进制数字是240

"""

以下写法会报错。八进制里允许的最大值是7,所以 29 不是一个合法的八进制数

print(int("29",8))

"""

• 转换成为浮点数

f1 = float("12.34")

print(f1)   # 12.34

print(type(f1)) # float 将字符串的 "12.34" 转换成为浮点数 12.34

f2 = float(23)

print(f2)  # 23.0

print(type(f2)) # float 将整数转换成为了浮点数

• 转换成为字符串

str1 = str(45)

str2 = str(34.56)

str3 = str(True)

print(type(str1),type(str2),type(str3))

• 转换成为布尔值

print(bool(''))

print(bool(""))

print(bool(0))

print(bool({}))

print(bool([])）

print(bool(())）

print(bool(None)）

在python中，只有空字符串'',""，数字0,空字典{},空列表[],空元组(),和空数据None会被转换成为False,其他的都会被转换成为True

算数运算符

下面以a=10 ,b=20为例进行计算。

运算符	描述	实例
+	加	两个对象相加 a + b 输出结果 30
-	减	得到负数或是一个数减去另一个数 a - b 输出结果 -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 输出结果 200
/	除	b / a 输出结果 2
//	取整除	返回商的整数部分 9//2 输出结果 4 , 9.0//2.0 输出结果 4.0
%	取余	返回除法的余数 b % a 输出结果 0
**	指数	a**b 为10的20次方， 输出结果 100000000000000000000
()	小括号	提高运算优先级，比如: (1+2) * 3

注意：混合运算时，优先级顺序为： ** 高于 * / % // 高于 + - ，为了避免歧义，建议使用 () 来处理运算符优先级。 并且，不同类型的数字在进行混合运算时，整数将会转换成浮点数进行运算。

>>> 10 + 5.5 * 221.0>>> (10 + 5.5) * 231.0

算数运算符在字符串里的使用

• 如果是两个字符串做加法运算，会直接把这两个字符串拼接成一个字符串。

In [1]: str1 ='hello'

In [2]: str2 = 'world'

In [3]: str1+str2

Out[3]: 'helloworld'

In [4]:

• 如果是数字和字符串做加法运算，会直接报错。

In [1]: str1 = 'hello'

In [2]: a = 2

In [3]: a+str1

---------------------------------------------------------------------------

TypeError                                 Traceback (most recent call last) in 

----> 1 a+str1

TypeError: unsupported operand type(s) for +: 'int' and 'str'

• 如果是数字和字符串做乘法运算，会将这个字符串重复多次。

In [4]: str1 = 'hello'

In [5]: str1*10

Out[5]: 'hellohellohellohellohellohellohellohellohellohello'

赋值运算符

• 基本赋值运算符

运算符	描述	实例
=	赋值运算符	把 = 号右边的结果 赋给 左边的变量，如 num = 1 + 2 * 3，结果num的值为7

# 单个变量赋值>>> num = 10>>> num10

# 同时为多个变量赋值(使用等号连接)>>> a = b = 4>>> a4>>> b4

>>>

# 多个变量赋值(使用逗号分隔)>>> num1, f1, str1 = 100, 3.14, "hello">>> num1100>>> f13.14>>> str1"hello"

# 语法错误，值的个数超过变量的个数，赋值失败>>> num1,num2=(1,2,3)

Traceback (most recent call last):

  File "<stdin>", line 1, in <module>

ValueError: too many values to unpack (expected 2)

# 语法错误，变量的个数超过值得个数，赋值失败>>> num1,num2,num3,num4=(1,2,3)

Traceback (most recent call last):

  File "<stdin>", line 1, in <module>

ValueError: not enough values to unpack (expected 4, got 3)

• 复合赋值运算符

运算符	描述	实例
+=	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
//=	取整除赋值运算符	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

# 示例：+=>>> a = 100>>> a += 1  # 相当于执行 a = a + 1>>> a101

# 示例：*=>>> a = 100>>> a *= 2  # 相当于执行 a = a * 2>>> a200

# 示例：*=，运算时，符号右侧的表达式先计算出结果，再与左边变量的值运算>>> a = 100>>> a *= 1 + 2  # 相当于执行 a = a * (1+2)>>> a300

注意：赋值运算符是从右往左运算，将等号右边的值赋值给等号左边，所以，等号的左边一定不能是常量或者表达式。

比较运算符

以下假设变量a为10，变量b为20：

运算符	描述	实例
==	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	(a <> b) 返回 true。这个运算符类似 != 。
>	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。这分别与特殊的变量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。

字符串使用比较运算符

• 数字和字符串做==运算结果是false,除了 == 以外的逻辑运算时，会直接报错。

In [3]: str1==a

Out[3]: False

In [4]: str1>a

---------------------------------------------------------------------------

TypeError                                 Traceback (most recent call last) in 

----> 1 str1>a

TypeError: '>' not supported between instances of 'str' and 'int'

In [5]: str1 in 

----> 1 str1

• 如果是两个字符串进行比较，会将每个字符都转换成对应的编码，然后逐一进行对比。

In [1]: str1='a' 

In [2]: str2='ABC'

# 将字符转换成为对应的编码  a对应的编码是97,A对应的编码是65

In [3]: str1 > str2

Out[3]: True

逻辑运算符

运算符	逻辑表达式	描述	实
and	x and y	只要有一个运算数是False，结果就是False; 只有所有的运算数都为True时，结果才是True 做取值运算时，取第一个为False的值，如果所有的值都为True,取最后一个值。	True and True and False-->结果为False True and True and True-->结果为True 1 and 0 and 2-->结果是0;1 and 2 and 3-->结果是3
or	x or y	只要有一个运算数是True，结果就是True; 只有所有的运算数都为False时，结果才是False 做取值运算时，取第一个为True的值，如果所有的值都为False,取最后一个值。	False or False or True-->结果为True False or False or False-->结果为False 1 or 0 or 2-->结果是1;0 or None or () or '' or {} -->结果是{}
not	not x	布尔"非" - 如果 x 为 True，返回 False 。如果 x 为 False，它返回 True。	not(a and b) 返回 False

练习:

a = 34

b = 12

print((a > b) and (b > 10) and (a > 30) and (a > 50)) 

print((a > b) and (b > 10) and (a > 30) and (a < 50)) 

print(a and b and 'hello' and 0 and 123)

print(a and b and 'hello' and 123 and 'hi')

print((a > 50) or (b < 10) or a > b or (a == b))

print((a > 50) or (b < 10) or a < b or (a == b))

print(0 or None or a or '')

print(0 or "" or '' or None)

提高:

面试题：一下代码的输出结果是什么，为什么会有这样的输出。

a = 34

a > 10 and print('hello world')

a < 10 and print('hello world')

a >10 or print('你好世界')

a <10 or print('你好世界')

思考：

1. 逻辑运算的短路问题
2. 逻辑与运算和逻辑或运算取值时为什么是那种规则。

位运算符（了解）

按位运算符是把数字看作是二进制来进行计算的。 下表中变量 a 为 60，b 为 13，二进制格式如下：

a = 0011 1100  # 60的二进制

b = 0000 1101  # 13的二进制

-----------------

a&b = 0000 1100

a|b = 0011 1101

a^b = 0011 0001

~a  = 1100 0011

位运算	描述	示例
&	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
|	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
^	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
~	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 << 右边的数字指定了移动的位数，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，>> 右边的数字指定了移动的位数	a >> 2 输出结果 15 ，二进制解释： 0000 1111

运算符优先级

当多种运算符做混合运算时，就会涉及到先运算哪个，后运算哪个问题。以下表格列出了从最高到最低优先级的所有运算符：

运算符	描述
**	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

练习

print(True or False and True)

print(False or not False)

print(True or True and False)

a = 2

print(a ** 3 > 5 and a + 2 > 3 or a * 4 + 8 == 16 and not a == True and -a < 0)

总结：

在以后的实际开发中，如果有多种运算符进行混合运算时，强烈建议使用小括号来手动的控制运算符的优先级！

b = True or True and False    # bad 

c = True or (True and False)  # good