導讀：運算這一概念起源于數學，即通過運算法使參與運算的元素得出確定且可重復的結果。作為計算機的核心功能，運算架構起計算機系統的邏輯體系。計算機運算并不局限于普通的數學計算，它更貼近于“邏輯推算”這一概念，其根本目的就是實現邏輯推算。

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運算符是運算法則的具體體現。Python提供了算術運算符、賦值運算符、比較運算符、邏輯運算符、位運算符、身份運算符和成員運算符7類運算符，從而實現了豐富多樣的運算功能。

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作者：李明江 張良均 周東平 張尚佳

來源：大數據DT（ID：bigdatadt）

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01 算術運算符

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算術運算符是對運算數進行算術運算的一系列符號，能夠滿足一般的運算需求。Python中的算術運算符如下所示。

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• +：加，兩個對象相加

• -：減，得到負數或一個數減去另一個數

• *：乘，兩個數相乘或返回一個被重復若干次的字符串

• /：除，x除以y

• %：取模，返回除法的余數

• **：冪，返回x的y次冪

• //：取整除，返回商的整數部分

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算術運算結果的數字類型與運算數的類型有關。進行除法（/）運算時，不管商為整數還是浮點數，運算結果始終為浮點數。要得到整型的商，需要用雙斜杠（//）做整除，且除數必須是整型的。對于其他的運算，只要任一運算數為浮點數，運算結果就是浮點數。Python算術運算的基礎使用方法如下所示。

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num_int?=?4 num_float?=?4.0 print('整數與浮點數的和為：',?num_int?+?num_float)????#Out[1]:?整數與浮點數的和為：8.0????print('整數與浮點數的差為：',?num_int?-?num_float)#Out[2]:?整數與浮點數的差為：?0.0????print('整數與浮點數的積為：',?num_int?*?num_float)#Out[3]:?整數與浮點數的積為：16.0????print('浮點數與整數的商為：',?num_float?/?num_int)#Out[4]:?浮點數與整數的商為：1.0????print('浮點數對整數取模結果為：',?num_float?%?num_int)#Out[5]:?浮點數對整數取模結果為：?0.0????print('浮點數的整數次冪為：',?num_float?**?num_int)#Out[6]:?浮點數的整數次冪為：256.0????

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02 賦值運算符

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賦值運算符用于變量的賦值和更新。Python的賦值運算符除基礎賦值運算符（=）外，還包括加法賦值運算符、減法賦值運算符等。嚴格地說，除基礎賦值運算符外，其他都屬于特殊的賦值運算符。Python中的賦值運算符如下所示。

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• =：賦值運算

• +=：加法賦值運算

• -=：減法賦值運算

• *=：乘法賦值運算

• /=：除法賦值運算

• %=：取模賦值運算

• **=：冪賦值運算

• //=：取整除賦值運算

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表2-2中的特殊賦值運算符可以看作變量的快速更新，更新意味著該變量是存在的，而對于一個之前不存在的變量，不能使用特殊的賦值運算符。Python賦值運算的基礎使用方法如下所示。

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num_int1?=?4 print('賦值后num_int1為：',?num_int1)#Out[7]:?賦值后num_int1為：4num_int1?=?4?+?6 print('賦值后num_int1為：',?num_int1)#Out[8]:?賦值后num_int1為：10num_int1?=?4?*?2 print('賦值后num_int1為：',?num_int1)#Out[9]:?賦值后num_int1為：8num_int1?=?4?/?2 print('賦值后num_int1為：',?num_int1)#Out[10]:?賦值后num_int1為：2.0num_int1?=?4?%?2 print('賦值后num_int1為：',?num_int1)#Out[11]:?賦值后num_int1為：?0num_int1?=?4?**?2 print('賦值后num_int1為：',?num_int1)#Out[12]:?賦值后num_int1為：16

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03 比較運算符

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比較運算符用于對比數之間的大小或是否相等。Python中的比較運算符如下所示。

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• ==：表示等于，比較對象是否相等

• !=：表示不等于，比較兩個對象是否不等

• >：表示大于，返回x是否大于y

• <：表示小于，返回x是否小于y。所有比較運算符返回1表示真，返回0表示假。這分別與特殊的變量True和False等價。注意，這些變量名的首字母大寫

• >=：表示大于等于，返回x是否大于等于y

• <=：表示小于等于，返回x是否小于等于y

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比較運算符也可用于字符之間的比較。Python中的字符使用ASCII編碼，每個字符都有屬于自己的ASCII碼，字符比較的本質是字符ASCII碼的比較。Python比較運算的基礎使用方法如下所示。

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num_int?=?4 num_float?=?4.0 print('num_int與num_float是否相等：',?num_int?==?num_float)#Out[13]: num_int與num_float是否相等：Trueprint('num_int與num_float是否不相等：',?num_int?!=?num_float)#Out[14]: num_int與num_float是否不等：Falseprint('num_int是否大于num_float：',?num_int?>?num_float)#Out[15]: num_int是否大于num_float：Falseprint('num_int是否小于num_float：',?num_int?<?num_float)#Out[16]: num_int是否小于num_float：Falseprint('num_int是否大于等于numfloat：',?num_int?>=?num_float)#Out[17]: num_int是否大于等于numfloat：Trueprint('num_int是否小于等于num_float：',?num_int?<=?num_float)#Out[18]: num_int是否小于等于num_float：True

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04 邏輯運算符

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邏輯運算即判斷事物之間的“與”“或”“非”關系，Python中的邏輯運算符包含and、or、not，如下所示。

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• and，x and y：表示與，x為False時，“x and y”返回False，否則返回y的計算值

• or，x or y：表示或，x為True時，“x or y”返回x的值，否則返回y的計算值

• not，not x：表示非，x為True時，“not x”返回False，否則返回True

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Python邏輯運算的基礎使用方法如下所示。

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num_bool1?=?False num_bool2?=?True print('num_bool1 and num_bool2返回值為：',?num_bool1?and?num_bool2)????#Out[19]: num_bool1 and num_bool2返回值為：False ???print('num_bool1 or num_bool2返回值為：',?num_bool1?or?num_bool2)????#Out[20]: num_bool1 or num_bool2返回值為：True ???print('not num_bool2的返回值為：',?not?(num_bool2))????#Out[21]: not num_bool2的返回值為：False ???

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05 按位運算符

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十進制數被人們廣泛使用，但對于計算機而言，二進制數反而是更重要的，計算機的一切計算都建立在二進制數計算的基礎上。按位運算是一種將十進制數轉為二進制數再進行運算的過程。Python中的位運算符如下所示。

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• &：表示按位與，參與運算的兩個值相應位都為1，則該位的結果為1，否則為0

• |：表示按位或，只要對應的兩個二進制位有一個為1，結果位就為1

• ^：表示按位異或，當兩個對應的二進制位相異時，結果為1

• ~：表示按位取反，對每個二進制位取反，把1變為0，把0變為1。~x類似于-x-1

• <<：表示左移，二進制位左移，由“<<”右邊的數指定移動位數，高位丟棄，低位補0

• >>：表示右移，“>>”左邊運算數的二進制位全部右移，“>>”右邊的數指定移動的位數

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Python按位運算的基礎使用方法如下所示。

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num_int1?=?15??#?15?=?00001111 num_int2?=?23??#?23?=?00010111 #?按位與，num_int1 & num_int2 =?00000111 print('num_int1按位與num_int2結果為：',?num_int1?&?num_int2)#Out[22]: num_int1按位與num_int2結果為：7#?按位或，num_int1 | num_int2 =?00011111 print('num_int1按位或num_int2結果為：',?num_int1?|?num_int2)#Out[23]: num_int1按位或num_int2結果為：31 ???#?按位異或，num_int1 ^ num_int2 =?00011000 print('num_int1按位異或num_int2結果為：',?num_int1?^?num_int2)#Out[24]: num_int1按位異或num_int2結果為：24#?按位取反，~ num_int1 = 11110000 print('num_int1按位取反結果為：',?~?num_int1)#Out[25]: num_int1按位取反結果為：?-16#?左移動兩位，num_int1?<<?2?=?00111100 print('num_int1左移動兩位結果為：',?num_int1?<<?2)#Out[26]: num_int1左移動兩位結果為：60#?右移動兩位，num_int1?>>?2?=?00000011 print('num_int1右移動兩位結果為：',?num_int1?>>?2)#Out[27]: num_int1右移動兩位結果為：3

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在按位運算中，取反運算較難理解，因為涉及補碼的計算。

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十進制數的二進制原碼包括符號位和二進制值。以“60”為例，其二進制原碼為“00111100”，第1位為符號位，0代表正數，1則代表負數。正數的補碼與二進制原碼相同，負數的補碼則為二進制原碼符號位保持不變，其余各位取反后再在最后一位上加1。

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取反操作可以總結為以下5個步驟。

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取十進制數的二進制原碼。

對原碼取補碼。

補碼取反（得到最終結果的補碼）。

取反結果再取補碼（得到最終結果的原碼）。

二進制原碼轉十進制數。

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06 身份運算符

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身份運算符用于比較兩個對象的儲存單位，如下所示。

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• is：is用于判斷兩個對象的儲存單位是否相同

• is not：is not用于判斷兩個對象的儲存單位是否不同

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Python身份運算的基礎使用方法如下所示。

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num_int1?=?15 num_int3?=?15 print('num_int1與num_int3儲存單位是否相同：',?num_int1?is?num_int3)#Out[28]: num_int1與num_int3儲存單位是否相同：Truenum_int2?=?15.0 print('num_int1與num_int2儲存單位是否相同：',?num_int1?is?num_int2)#Out[29]: num_int1與num_int2儲存單位是否相同：False#?如果儲存單位相同就返回True，否則返回False print('num_int1與num_int3儲存單位是否不同：',?num_int1?is?not?num_int3)#Out[30]: num_int1與num_int3儲存單位是否不同：Falseprint('num_int1與num_int2儲存單位是否不同：',?num_int1?is?not?num_int2)#Out[31]: num_int1與num_int2儲存單位是否不同：True

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在身份運算中，內存地址相同的兩個變量進行is運算時，返回True；內存地址不同的兩個變量進行is not運算時，返回True。當a、b獲取到一樣的值時，兩個變量就獲取同樣的內存地址。

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07 成員運算符

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成員運算符的作用是判斷某個指定值是否存在某一序列中，包括字符串、列表和元組，如下所示。

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• in：如果在指定序列中找到指定值，返回True，否則返回False

• not in：如果在指定序列中沒找到指定值，返回True，否則返回False

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Python成員運算的基礎使用方法如下所示。

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num_int1?=?15 list2?=?[1,?'apple',?15]print('num_int1是否在list2中：',?num_int1?in?list2)#Out[32]: num_int1是否在list2中：Truearray?=?('orange',?6,?15) print('num_int1是否不在array中：',?num_int1?not?in?array)#Out[33]: num_int1是否不在array中：False

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08 運算符優先級

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在Python中，運算符操作很常見，運算通常以表達式的形式進行。表達式由運算符和運算數組成，比如“1＋2”就是一個表達式，其中的“＋”是運算符，“1”和“2”則是運算數。一個表達式往往包含不止一個運算符，當一個表達式中存在多個運算符時，就需要考慮運算的順序，即運算符的優先級。

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運算符的優先級如下所示，優先級從上往下依次降低，同一優先級的運算符按從左到右的順序進行運算。

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**：指數（最高優先級）

~ + -：按位翻轉，一元加號和減號（最后兩個的方法名為+@和-@）

* / % //：乘、除、取模和取整除

+ -：加法、減法

>> <<：右移、左移運算符

&：位“AND”

^ |：位運算符

<= < > >=：比較運算符

<> == !=：等于運算符

= %= /= //= -= += *= **=：賦值運算符

is is not：身份運算符

in not in：成員運算符

and or not：邏輯運算符

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運算符優先級的基礎使用方法如下所示。

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#?先執行乘除法運算，再執行加減法運算 print('num_float?+?num_int1?/?num_int3?=',?num_float?+?num_int1?/?num_int3) #Out[34]:?num_float?+?num_int1?/?num_int3?=?5.0#?先執行加減法運算，再執行比較運算 print('num_int1 - num_int2 > num_int1 - num_int3：',num_int1?-?num_int2?>?num_int1?-?num_int3)#Out[35]: num_int1 - num_int2 > num_int1 - num_int3：False#?先執行加減法運算，再做身份判斷 print('num_int1 - num_int3 + num_int1 is num_int1：',num_int1?-?num_int3?+?num_int1?is?num_int1)#Out[36]: num_int1 - num_int3 + num_int1 is num_int1：True#?先執行指數運算，再執行減法運算，最后做身份判斷 print('num_float ** 2 - 1 is not num_int2：',num_float?**?2?-?1?is?not?num_int2)#Out[37]: num_float ** 2 - 1 is not num_int2：True

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關于作者：李明江，資深大數據專家，貴州省計算機學會常務理事，黔南州大數據專家委員會委員，黔南州計算機學會會長，黔南州教育信息化建設專家庫專家，黔南民族師范學院計算機與信息學院院長，全國高校大數據教育聯盟理事。

張良均，資深大數據挖掘與分析專家、模式識別專家、AI技術專家。有10余年大數據挖掘與分析經驗，擅長Python、R、Hadoop、Matlab等技術實現的數據挖掘與分析，對機器學習等AI技術驅動的數據分析也有深入研究。

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本文摘編自《Python3智能數據分析快速入門》，經出版方授權發布。

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總結

以上是生活随笔為你收集整理的详解7类Python运算符及代码举例的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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