Python 运算符 | 编程基础

介绍

在本实验中，你将练习使用 Python 中的不同类型的运算符。具体来说，你将学习比较运算符、布尔运算符以及混合运算符。实验结束时，你将能够使用这些运算符在 Python 代码中进行决策和执行计算。

成就

Python 比较运算符
Python 布尔运算符
Python 混合运算符

这是一个引导式实验，提供分步说明以帮助你学习和练习。请仔细按照说明操作，完成每个步骤并获得实践经验。历史数据显示，这是一个中等难度的实验，完成率为78%。它获得了学习者100%的好评。

比较运算符

在这一步中，你将学习如何在 Python 中使用比较运算符。比较运算符允许你比较两个值，并确定它们是否相等、大于或小于彼此。
首先，打开终端并进入 Python 解释器：

python3

然后，尝试使用以下比较运算符：

## 等于
print(1 == 1)  ## True
print(1 == 2)  ## False

## 不等于
print(1 != 1)  ## False
print(1 != 2)  ## True

## 大于
print(1 > 2)  ## False
print(2 > 1)  ## True

## 小于
print(1 < 2)  ## True
print(2 < 1)  ## False

## 大于或等于
print(1 >= 2)  ## False
print(2 >= 1)  ## True
print(1 >= 1)  ## True

## 小于或等于
print(1 <= 2)  ## True
print(2 <= 1)  ## False
print(1 <= 1)  ## True

你可以使用比较运算符来比较整数、浮点数和字符串。例如：

print(1.0 == 1)  ## True
print(1.5 > 1)  ## True
print("a" < "b")  ## True

尝试使用比较运算符来比较 Python 中的不同值。你能确定哪些值相等、大于或小于彼此吗？

布尔运算符

在这一步中，你将学习如何在 Python 中使用布尔运算符。布尔运算符允许你使用逻辑 and（与）、or（或）和 not（非）来组合多个比较。
首先，尝试使用以下布尔运算符：

## 逻辑与 (and)
print(True and True)  ## True
print(True and False)  ## False
print(False and True)  ## False
print(False and False)  ## False

## 逻辑或 (or)
print(True or True)  ## True
print(True or False)  ## True
print(False or True)  ## True
print(False or False)  ## False

## 逻辑非 (not)
print(not True)  ## False
print(not False)  ## True

你可以使用布尔运算符来组合多个比较并创建更复杂的条件。例如：

## 检查 x 是否大于 y 且 z 是否小于 y
x = 5
y = 10
z = 15
print(x > y and z < y)  ## False

## 检查 x 是否大于 y 或 z 是否小于 y
print(x > y or z < y)  ## False

## 检查 x 是否不等于 y
print(x != y)  ## True

尝试使用布尔运算符在 Python 中组合多个比较。你能创建出求值为 True 或 False 的复杂条件吗？

混合运算符

在这一步中，你将学习如何在 Python 中使用混合运算符。混合运算符允许你组合比较运算符和布尔运算符，以创建更复杂的条件。
首先，尝试使用以下混合运算符：

## 检查 x 是否大于 y 且小于或等于 z
x = 5
y = 10
z = 15
print(y < x <= z)  ## False

## 检查 x 是否不大于 y 且不小于或等于 z
print(not (y < x <= z))  ## True

你可以使用混合运算符来创建乍看之下较难理解的条件。使用括号来明确操作顺序非常重要。

## 检查 x 是否大于 y 且 (z 小于 y 或 z 等于 x)
x = 5
y = 10
z = 15
print(x > y and (z < y or z == x))  ## False

尝试使用混合运算符在 Python 中创建复杂的条件。你能将比较运算符和布尔运算符结合起来，创建出准确反映你所需逻辑的条件吗？

海象运算符

海象运算符 := 是 Python 3.8 中引入的一项新功能，它允许你在表达式中为变量赋值。该运算符的语法与赋值运算符 = 相同，但它出现在表达式的左侧。

以下是一些展示如何使用海象运算符的代码示例。

示例 1

## 使用海象运算符查找列表中的第一个偶数
numbers = [1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10]
for num in numbers:
    if (even := num % 2 == 0):
        print(f"第一个偶数是：{even}")
        break

## 输出：
## 第一个偶数是：True

此示例演示了如何使用海象运算符查找列表中的第一个偶数。列表 numbers 包含从 1 到 10 的整数。在 for 循环中，我们遍历 numbers 列表，并使用海象运算符 := 将表达式 num % 2 == 0 的结果赋值给变量 even。如果 even 为 True，则表示 num 是一个偶数。在这种情况下，if 语句满足条件，第一个偶数会连同一条消息一起被打印出来。break 语句用于在找到第一个偶数时停止循环。

示例 2

## 在 while 循环中使用海象运算符
counter = 0
while (counter := counter + 1) <= 10:
    print(counter)

## 输出：
## 1
## 2
## ……
## 10

在此示例中，我们在 while 循环中使用海象运算符。变量 counter 初始化为 0，只要 counter 小于或等于 10，while 循环就会继续运行。在循环的每次迭代中，海象运算符用于通过加 1 来更新 counter 的值。更新后的 counter 值随后用于循环的下一次迭代。循环在每次迭代中打印 counter 的值，从而打印出 1 到 10 的数字。

示例 3

## 在列表推导式中使用海象运算符
squared_numbers = [num * num for num in range(10) if (even := num % 2 == 0)]
print(squared_numbers)

## 输出：
## [0, 4, 16, 36, 64]

在此示例中，我们在列表推导式中使用海象运算符。列表推导式用于创建一个包含 0 到 9 之间偶数的平方列表。列表推导式由两部分组成：表达式 num * num 和条件子句 if (even := num % 2 == 0)。表达式 num * num 计算循环中当前数字 num 的平方。条件子句使用海象运算符将表达式 num % 2 == 0 的结果赋值给变量 even。如果 even 为 True，则表示 num 是一个偶数，其平方被包含在列表 squared_numbers 中。列表推导式生成列表 [0, 4, 16, 36, 64]。