python笔记(2.Python入门)

第二部分 Python入门

什么是计算机语言

计算机就是一台用来计算机的机器，人让计算机干什么计算机就得干什么！
需要通过计算机的语言来控制计算机（编程语言）！
计算机语言其实和人类的语言没有本质的区别，不同点就是交流的主体不同！
计算机语言发展经历了三个阶段：

机器语言

  • 机器语言通过二进制编码来编写程序效率好，编写起来太麻烦

符号语言（汇编）

  • 使用符号来代替机器码
  • 编写程序时，不需要使用二进制，而是直接编写符号
  • 编写完成后，需要将符号转换为机器码，然后再由计算机执行
    符号转换为机器码的过程称为汇编
  • 将机器码转换为符号的过程，称为反汇编
  • 汇编语言一般只适用于某些硬件，兼容性比较差

高级语言

  • 高级语言的语法基本和现在英语语法类似，并且和硬件的关系没有那么紧密了
  • 也就是说我们通过高级语言开发程序可以在不同的硬件系统中执行
  • 并且高级语言学习起来也更加的容易，现在我们知道的语言基本都是高级语言
  • C、C++、C#、Java、JavaScript、Python 。。。

编译型语言和解释型语言

计算机只能识别二进制编码（机器码），所以任何的语言在交由计算机执行时必须要先转换为机器码，也就是像 print(‘hello’) 必需要转换为类似 1010101 这样的机器码 根据转换时机的不同，语言分成了两大类：

编译型语言

  • C语言

  • 编译型语言，会在代码执行前将代码编译为机器码，然后将机器码交由计算机执行

  • a(源码) –编译–> b(编译后的机器码)

  • 特点：
    执行速度特别快
    跨平台性比较差

解释型语言

  • Python JS Java
  • 解释型语言，不会在执行前对代码进行编译，而是在执行的同时一边执行一边编译
  • a（源码）–解释器–> 解释执行
  • 特点：
    执行速度比较慢
    跨平台性比较好

Python的介绍

Python是解释型语言

Python（英国发音：/ˈpaɪθən/ 美国发音：/ˈpaɪθɑːn/），是一种广泛使用的高级编程语言，属于通用型编程语言，由吉多·范罗苏姆创造，第一版发布于1991年。可以视之为一种改良（加入一些其他编程语言的优点，如面向对象）的LISP。作为一种解释型语言，Python的设计哲学强调代码的可读性和简洁的语法（尤其是使用空格缩进划分代码块，而非使用大括号或者关键词）。相比于C++或Java，Python让开发者能够用更少的代码表达想法。不管是小型还是大型程序，该语言都试图让程序的结构清晰明了。

Life is short you need Python （人生苦短，我用Python）

Python的用途：
WEB应用
Facebook 豆瓣 。。。
爬虫程序
科学计算
自动化运维
大数据（数据清洗）
云计算
桌面软件/游戏
人工智能
。。。

Python开发环境搭建

开发环境搭建就是安装Python的解释器
Python的解释器分类：
CPython（官方）
用c语言编写的Python解释器
PyPy
用Python语言编写的Python解释器
IronPython
用.net编写的Python解释器
Jython
用Java编写的Python解释器

Python的交互界面

当我们通过命令行来输入Python，所进入到的界面就是Python的交互界面

结构：

版本和版权声明：
Python 3.6.5 (v3.6.5:f59c0932b4, Mar 28 2018, 16:07:46) [MSC v.1900 32 bit (Intel)] on win32
Type "help", "copyright", "credits" or "license" for more information.
命令提示符：
>>>

在命令提示符后可以直接输入Python的指令！输入完的指令将会被Python的解释器立即执行！

安装Python的同时，会自动安装一个Python的开发工具IDLE，通过IDLE也可以进入到交互模式
但是不同的是，在IDLE中可以通过TAB键来查看语句的提示。
IDLE实际上就是一个交互界面，但是他可以有一些简单的提示，并且可以将代码保存

交互模式只能你输入一行代码，它就是执行一行，所以他并不适用于我们日常的开发！
仅可以用来做一些日常的简单的测试！

我们一般会将Python代码编写到一个py文件中，然后通过python指令来执行文件中的代码

相关概念

1.表达式

​ 表达式就是一个类似于数学公式的东西
​ 比如：10 + 5 8 - 4
​ 表达式一般仅仅用了计算一些结果，不会对程序产生实质性的影响
​ 如果在交互模式中输入一个表达式，解释器会自动将表达式的结果输出

2.语句

​ 在程序中语句一般需要完成某种功能，比如打印信息、获取信息、为变量赋值。。。
​ 比如：
​ print()
​ input()
​ a = 10
​ 语句的执行一般会对程序产生一定的影响
​ 在交互模式中不一定会输出语句的执行结果

3.程序（program）

​ 程序就是由一条一条的语句和一条一条的表达式构成的。

4.函数（function）

​ 函数就是一种语句，函数专门用来完成特定的功能
​ 函数长的形如：xxx()

函数的分类：

内置函数：

​ 由Python解释器提供的函数，可以在Python中直接使用

自定义函数

​ 由程序员自主的创建的函数
​ 当我们需要完成某个功能时，就可以去调用内置函数，或者自定义函数

函数的两个要素：

​ 参数
​ ()中的内容就是函数的参数。有参数，也可以有多个参数，多个参数之间使用,隔开
​ 返回值
​ 返回值是函数的返回结果，不是所有的函数都有返回值

基本语法

1.在Python中严格区分大小写
2.Python中的每一行就是一条语句，每条语句以换行结束
3.Python中每一行语句不要过长（规范中建议每行不要超过80个字符）
“rulers”:[80],
4.一条语句可以分多行编写，多行编写时语句后边以\结尾
5.Python是缩进严格的语言，所以在Python中不要随便写缩进
6.在Python中使用#来表示注释，#后的内容都属于注释，注释的内容将会被解释器所忽略
我们可以通过注释来对程序进行解释说明，一定要养成良好的编写注释的习惯
注释要求简单明了，一般习惯上#后边会跟着一个空格

字面量和变量

字面量就是一个一个的值，比如：1，2，3，4，5，6，‘HELLO’。字面量所表示的意思就是它的字面的值，在程序中可以直接使用字面量

变量（variable）变量可以用来保存字面量，并且变量中保存的字面量是不定的。变量本身没有任何意思，它会根据不同的字面量表示不同的意思

一般我们在开发时，很少直接使用字面量，都是将字面量保存到变量中，通过变量来引用字面量

变量和标识符

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# Python中使用变量，不需要声明，直接为变量赋值即可
a = 10

# 不能使用没有进行过赋值的变量
# 如果使用没有赋值过的变量，会报错 NameError: name 'b' is not defined
# print(b)

# Python是一个动态类型的语言，可以为变量赋任意类型的值，也可以任意修改变量的值
a = 'hello'
# print(a)
# 标识符
# 在Python中所有可以自主命名的内容都属于标识符
# 比如：变量名、函数名、类名
# 标识符必须遵循标识符的规范
#   1.标识符中可以含有字母、数字、_，但是不能使用数字开头
#       例子：a_1 _a1 _1a
#   2.标识符不能是Python中的关键字和保留字
#       也不建议使用Python中的函数名作为标识符,因为这样会导致函数被覆盖
#   3.命名规范：
#       在Python中注意遵循两种命名规范：
#           下划线命名法
#               所有字母小写，单词之间使用_分割
#               max_length min_length hello_world xxx_yyy_zzz
#           帕斯卡命名法（大驼峰命名法）  
#               首字母大写，每个单词开头字母大写，其余字母小写
#               MaxLength MinLength HelloWorld XxxYyyZzz  
#       
#   如果使用不符合标准的标识符，将会报错 SyntaxError: invalid syntax    
_b123 = 20
# print(_b123)

# print = 123
# print(print)

数据类型

数据类型指的就是变量的值得类型，也就是可以为变量赋哪些值

1.数值:整型, 浮点型,复数

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# 在Python数值分成了三种：整数、浮点数（小数）、复数
# 在Python中所有的整数都是int类型
a = 10
b = 20
# Python中的整数的大小没有限制，可以是一个无限大的整数
# c = 999999999999999999999999999999999999999999999 ** 100
# 如果数字的长度过大，可以使用下划线作为分隔符
c = 123_456_789
# d = 0123 10进制的数字不能以0开头
# 其他进制的整数，只要是数字打印时一定是以十进制的形式显示的
# 二进制 0b开头
c = 0b10 # 二进制的10
# 八进制 0o开头
c = 0o10      
# 十六进制 0x开头
c = 0x10
# 也可以通过运算符来对数字进行运算，并且可以保证整数运算的精确
c = -100
c = c + 3
# 浮点数（小数），在Python中所有的小数都是float类型
c = 1.23
c = 4.56
# 对浮点数进行运算时，可能会得到一个不精确的结果
c = 0.1 + 0.2 # 0.30000000000000004
print(c)

2.字符串

字符串介绍：
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# 字符串(str)
# 字符串用来表示一段文本信息，字符串是程序中使用的最多的数据类型
# 在Python中字符串需要使用引号引起来

s = 'hello'
# s = abc # 字符串必须使用引号引起来，不使用不是字符串
# 引号可以是双引号，也可以是单引号，但是注意不要混着用
s = 'hello'
s = "hello"
# s = 'hello" 引号不能混合使用  SyntaxError: EOL while scanning string literal

# 相同的引号之间不能嵌套
# s = "子曰:"学而时习之，乐呵乐呵！""
s = '子曰:"学而时习之，乐呵乐呵！"'

# 长字符串
# 单引号和双引号不能跨行使用
s = '锄禾日当午，\
汗滴禾下土，\
谁知盘中餐，\
粒粒皆辛苦'

# 使用三重引号来表示一个长字符串 ''' """
# 三重引号可以换行，并且会保留字符串中的格式

s = '''锄禾日当午，
汗滴禾下土，
谁知盘中餐，
粒粒皆辛苦'''

# 转义字符
# 可以使用 \ 作为转义字符，通过转义字符，可以在字符串中使用一些特殊的内容
# 例子：
#   \' 表示'
#   \" 表示"
#   \t 表示制表符
#   \n 表示换行符
#   \\ 表示反斜杠
#   \uxxxx 表示Unicode编码
s = "子曰:\"学而时习之，\\\\n乐呵乐呵！\""

s = '\u2250'
print(s)
格式化字符串
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# 格式化字符串
a = 'hello'

# 字符串之间也可以进行加法运算
# 如果将两个字符串进行相加，则会自动将两个字符串拼接为一个
a = 'abc' + 'haha' + '哈哈'
# a = 123 
# 字符串只能不能和其他的类型进行加法运算，如果做了会出现异常 TypeError: must be str, not int
# print("a = "+a) # 这种写法在Python中不常见
a = 123
# print('a =',a)

# 在创建字符串时，可以在字符串中指定占位符
# %s 在字符串中表示任意字符
# %f 浮点数占位符
# %d 整数占位符
b = 'Hello %s'%'孙悟空'
b = 'hello %s 你好 %s'%('tom','孙悟空')
b = 'hello %3.5s'%'abcdefg' # %3.5s字符串的长度限制在3-5之间
b = 'hello %s'%123.456
b = 'hello %.2f'%123.456
b = 'hello %d'%123.95
b = '呵呵'

# print('a = %s'%a)

# 格式化字符串，可以通过在字符串前添加一个f来创建一个格式化字符串
# 在格式化字符串中可以直接嵌入变量
c = f'hello {a} {b}'

print(f'a = {a}')
复制字符串
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# 创建一个变量来保存你的名字
name = '孙悟空'

# 使用四种方式来输出，欢迎 xxx 光临
# 拼串
print('欢迎 '+name+' 光临！')
# 多个参数
print('欢迎',name,'光临！')
# 占位符
print('欢迎 %s 光临！'%name)
# 格式化字符串
print(f'欢迎 {name} 光临！')

# 字符串的复制（将字符串和数字相乘）
a = 'abc'
# * 在语言中表示乘法
# 如果将字符串和数字相乘，则解释器会将字符串重复指定的次数并返回
a = a * 20

print(a)

3.空值和布尔值

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# 布尔值（bool）
# 布尔值主要用来做逻辑判断
# 布尔值一共有两个 True 和 False
# True表示真 False表示假
a = True
a = False
# print('a =',a)

# 布尔值实际上也属于整型，True就相当于1，False就相当于0
# print(1 + False)

# None（空值）
# None专门用来表示不存在
b = None
print(b)

类型检查

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# 通过类型检查，可以检查只能值（变量）的类型

a = 123 # 数值
b = '123' # 字符串

# print('a =',a)
# print('b =',b)、

# type()用来检查值的类型
# 该函数会将检查的结果作为返回值返回，可以通过变量来接收函数的返回值
c = type('123')
c = type(a)
# print(type(b))
print(type(1)) # <class 'int'>
print(type(1.5)) # <class 'float'>
print(type(True)) # <class 'bool'>
print(type('hello'))  # <class 'str'>
print(type(None)) # <class 'NoneType'>

对象（object）

  • Python是一门面向对象的语言
  • 一切皆对象！
  • 程序运行当中，所有的数据都是存储到内存当中然后再运行的！
  • 对象就是内存中专门用来存储指定数据的一块区域
  • 对象实际上就是一个容器，专门用来存储数据
  • 像我们之前学习的数值、字符串、布尔值、None都是对象

对象的结构

  • 每个对象中都要保存三种数据

    • id（标识）

      id用来标识对象的唯一性，每一个对象都有唯一的id
      对象的id就相当于人的身份证号一样
      可以通过id()函数来查看对象的id
      id是由解析器生成的，在CPython中，id就是对象的内存地址
      对象一旦创建，则它的id永远不能再改变

    • type（类型）

      类型用来标识当前对象所属的类型
      比如：int str float bool 。。。
      类型决定了对象有哪些功能
      通过type()函数来查看对象的类型
      Python是一门强类型的语言，对象一旦创建类型便不能修改

    • value（值）

      值就是对象中存储的具体的数据
      对于有些对象值是可以改变的
      对象分成两大类，可变对象 不可变对象
      可变对象的值可以改变
      不可变对象的值不能改变，之前学习的对象都是不可变对象

变量和对象

  • 对象并没有直接存储到变量中，在Python中变量更像是给对象起了一个别名
  • 变量中存储的不是对象的值，而是对象的id（内存地址），
    当我们使用变量时，实际上就是在通过对象id在查找对象
  • 变量中保存的对象，只有在为变量重新赋值时才会改变
  • 变量和变量之间是相互独立的，修改一个变量不会影响另一个变量

类型转换

  • 所谓的类型转换，将一个类型的对象转换为其他对象
  • 类型转换不是改变对象本身的类型，而是根据当前对象的值创建一个新对象
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# 类型转换四个函数 int() float() str() bool()
# int() 可以用来将其他的对象转换为整型
# 规则：
#   布尔值：True -> 1   False -> 0
#   浮点数：直接取整，省略小数点后的内容
#   字符串：合法的整数字符串，直接转换为对应的数字
#           如果不是一个合法的整数字符串，则报错 ValueError: invalid literal for int() with base 10: '11.5'
#   对于其他不可转换为整型的对象，直接抛出异常 ValueError
# float() 和 int()基本一致，不同的是它会将对象转换为浮点数
# str() 可以将对象转换为字符串
#  True -> 'True'
#  False -> 'False'
#  123 -> '123' 
#  。。。
#  bool() 可以将对象转换为布尔值，任何对象都可以转换为布尔值
#   规则：对于所有表示空性的对象都会转换为False，其余的转换为True
#       哪些表示的空性：0 、 None 、 '' 。。。

a = True

# 调用int()来将a转换为整型
# int()函数不会对原来的变量产生影响，他是对象转换为指定的类型并将其作为返回值返回
# 如果希望修改原来的变量，则需要对变量进行重新赋值
a = int(a)

a = False
a = int(a)

a = '123'
a = int(a)

a = 11.6
a = int(a)

a = '11.5'
# a = int(a)

a = None
# a = int(a)

a = 1
a = float(a)

a = False
a = float(a)

a = 123
a = str(a)

a = None
a = bool(a)

print('a =',a)
print('a的类型是',type(a))
# b = 456
# print('hello'+str(b))

运算符(操作符)

  • 运算符可以对一个值或多个值进行运算或各种操作
  • 比如 + 、-、= 都属于运算符

运算符的分类：

1.算术运算符
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# 算术运算符
# + 加法运算符（如果是两个字符串之间进行加法运算，则会进行拼串操作）
# - 减法运算符
# * 乘法运算符（如果将字符串和数字相乘，则会对字符串进行复制操作，将字符串重复指定次数）
# / 除法运算符，运算时结果总会返回一个浮点类型
# // 整除，只会保留计算后的整数位，总会返回一个整型
# ** 幂运算，求一个值的几次幂
# % 取模，求两个数相除的余数

a = 10 + 5 # 计算
a = 'hello' + ' ' + 'world' # 拼串

a = 10 - 5 # 计算
a = 5 - True 
a = a - 2 # 用变量a的值减去2，然后再赋值给a
# a = 'hello' - 'h' TypeError

a = 5 * 5

a = 10 / 5
a = 5 / 2
# a = 5 / 0 ZeroDivisionError: division by zero
a = 10 / 3
a = 10 // 3
a = 5 // 2 

a = 2 ** 2
a = 10 ** 5
a = 16 ** 0.5 # 求16的平方根

a = 10 % 5 # 0
a = 10 % 4 # 2
a = 10 % 3 # 1
a = 10 % 2 # 0

print("a =",a)
2.赋值运算符
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# 赋值运算符
# = 可以将等号右侧的值赋值给等号左侧的变量
# +=  a += 5 相当于 a = a + 5 
# -=  a -= 5 相当于 a = a - 5 
# *=  a *= 5 相当于 a = a * 5 
# **= a **= 5 相当于 a = a ** 5 
# /=  a /= 5 相当于 a = a / 5 
# //= a //= 5 相当于 a = a // 5 
# %=  a %= 5 相当于 a = a % 5 
a = 10
# a = a + 5
# a += 5
a -= 5
a *= 5
a **= 2
a /= 25
a = 25.0 # 在对浮点数做算术运算时，结果也会返回一个浮点数
a //= 5
a = 5
a %= 4

print('a =',a)
3.比较运算符（关系运算符）
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# 关系运算符
# 关系运算符用来比较两个值之间的关系，总会返回一个布尔值
# 如果关系成立，返回True，否则返回False
# > 比较左侧值是否大于右侧值
# >= 比较左侧的值是否大于或等于右侧的值
# < 比较左侧值是否小于右侧值
# <= 比较左侧的值是否小于或等于右侧的值
# == 比较两个对象的值是否相等
# != 比较两个对象的值是否不相等
#   相等和不等比较的是对象的值，而不是id
# is 比较两个对象是否是同一个对象，比较的是对象的id
# is not 比较两个对象是否不是同一个对象，比较的是对象的id
result = 10 > 20 # False
result = 30 > 20 # True
result = 30 < 20 # False
result = 10 >= 10 # True

result = 2 > True # True
# result = 2 > '1' TypeError: '>' not supported between instances of 'int' and 'str'

# 0032 > 0031
result = '2' > '1' # True
result = '2' > '11' # True

# 在Python中可以对两个字符串进行大于（等于）或小于（等于）的运算，
#   当对字符串进行比较时，实际上比较的是字符串的Unicode编码
#   比较两个字符串的Unicode编码时，是逐位比较的
#   利用该特性可以对字符串按照字母顺序进行排序，但是对于中文来说意义不是特别大
#   注意：如果不希望比较两个字符串的Unicode编码，则需要将其转换为数字然后再比较
#   0061 > 0062
result = 'a' > 'b' # False
result = 'c' < 'd' # True
result = 'ab' > 'b' # False

# print(int('2') > int('11'))

result = 1 == 1 # True
result = 'hello' == 'hello' # True
result = 'abc' == 'bcd' # False
result = 'abc' != 'bcd' # True
result = 1 == True # True
result = 1 is True # False
result = 1 is not True # True
print('result =',result)
print(id(1),id(True))
4.逻辑运算符
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# 逻辑运算符
# 逻辑运算符主要用来做一些逻辑判断
# not 逻辑非
#   not可以对符号右侧的值进行非运算
#       对于布尔值，非运算会对其进行取反操作，True变False，False变True
#       对于非布尔值，非运算会先将其转换为布尔值，然后再取反
#       
# and 逻辑与
#   and可以对符号两侧的值进行与运算
#    只有在符号两侧的值都为True时，才会返回True，只要有一个False就返回False
#    与运算是找False的
#    Python中的与运算是短路的与，如果第一个值为False，则不再看第二个值
#   
# or 逻辑或
#   or 可以对符号两侧的值进行或运算
#    或运算两个值中只要有一个True，就会返回True
#    或运算是找True的
#    Python中的或运算是短路的或，如果第一个值为True，则不再看第二个值
#    
# 练习：
#   尝试一下对布尔值进行三种逻辑运算
#   尝试对非布尔值进行三种逻辑运算，并观察返回的结果   
#   

a = True
a = not a # 对a进行非运算

a = 1
a = ''
a = not a
# print('a =',a)

result = True and True # True
result = True and False # False
result = False and True # False
result = False and False # False

# print(result) 

# True and print('你猜我出来吗？') 第一个值是True，会看第二个值，所以print()会执行
# False and print('你猜我出来吗？')第一个值是False，不会看第二个值，所以print()不会执行


result = True or True # True
result = True or False # True
result = False or True # True
result = False or False # False

# print(result) 
# False or print('你猜我出来吗？') 第一个值为False，继续看第二个，所以打印语句执行
# True or print('你猜我出来吗？') 第一个值为True，不看第二个，所以打印语句不执行

# 非布尔值的与或运算
#   当我们对非布尔值进行与或运算时，Python会将其当做布尔值运算，最终会返回原值
#   与运算的规则
#       与运算是找False的，如果第一个值是False，则不看第二个值
#       如果第一个值是False，则直接返回第一个值，否则返回第二个值
#   或运算的规则
#       或运算是找True的，如果第一个值是True，则不看第二个值
#       如果第一个值是True，则直接返回第一个值，否则返回第二个值    

# True and True
result = 1 and 2 # 2
# True and False
result = 1 and 0 # 0
# False and True
result = 0 and 1 # 0
# False and False
result = 0 and None # 0

# True or True
result = 1 or 2 # 1
# True or False
result = 1 or 0 # 1
# False or True
result = 0 or 1 # 1
# False or False
result = 0 or None # None

print(result)
5.条件运算符（三元运算符）
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# 条件运算符（三元运算符）
# 语法： 语句1 if 条件表达式 else 语句2
# 执行流程：
#   条件运算符在执行时，会先对条件表达式进行求值判断
#       如果判断结果为True，则执行语句1，并返回执行结果
#       如果判断结果为False，则执行语句2，并返回执行结果
# 练习：
#   现在有a b c三个变量，三个变量中分别保存有三个数值，
#       请通过条件运算符获取三个值中的最大值

# print('你好') if False else print('Hello')

a = 30
b = 50

# print('a的值比较大！') if a > b else print('b的值比较大！')
# 获取a和b之间的较大值
max = a if a > b else b

print(max)

运算符的优先级

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a = 40
b = 50
c = 30

# 通过条件运算符获取三个值中的最大值
# max = a if a > b else b
# max = max if max > c else c

max = a if (a > b and a > c) else (b if b > c else c) # 不推荐这么使用
# max = a if (b < a > c) else (b if b > c else c)

# print(max)

# 运算符的优先级
# 和数学中一样，在Python运算也有优先级，比如先乘除 后加减
# 运算符的优先级可以根据优先级的表格来查询，
#   在表格中位置越靠下的运算符优先级越高，优先级越高的越优先计算
#   如果优先级一样则自左向右计算
#  关于优先级的表格，你知道有这么一个东西就够了，千万不要去记
#  在开发中如果遇到优先级不清楚的,则可以通过小括号来改变运算顺序
a = 1 + 2 * 3

# 一样 and高 or高
# 如果or的优先级高，或者两个运算符的优先级一样高
#   则需要先进行或运算，则运算结果是3
# 如果and的优先级高，则应该先计算与运算
#   则运算结果是1
a = 1 or 2 and 3

# print(a)

# 逻辑运算符（补充）
# 逻辑运算符可以连着使用
result = 1 < 2 < 3 # 相当于 1 < 2 and 2 < 3
result = 10 < 20 > 15

print(result)
计算机及嵌入式软件 > 编程语言 > python
#编程语言 #python
python笔记(2.Python入门)
https://www.duruofu.xyz/posts/19361/
作者
DuRuofu
发布于
2022年3月17日
更新于
2025年1月10日
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