第7期 0基础学Python之三：数字运算（下）

Hi 大家好，我是王可乐。上一节课里，可乐带大家了解了 Python 中的数字、数字类型以及变量。在这一节课里，可乐继续为大家介绍 Python 中的运算。

首先，我们先来看一下最简单的四则运算，也就是加减乘除。在前面的课程中，我们已经反复看到了这个运算 6 * 7，其中星号表示乘法运算。此外，我们常见的 + 号和 - 号可以对数值进行加减运算，除法运算的符号是 /，此外还有一个取整除法双 //。

我们一起来试一下：输入 1 + 1，回车，确实等于 2；输入 2 - 3，回车，看到是 -1；输入 5 / 4，回车，可以看到，两个整数相除得到了浮点数 1.25，我们可以验证一下，输入 x = 5 / 4，回车，然后检查一下 type(x)，结果类型确实是float。说到除法和浮点数，可乐有必要提醒大家一下，在计算机中浮点数的表示是有精度限制的，也就是说无法表示任意精度的小数。例如我们计算一下 5 / 3，结果应该是无限循环的 1.无限个6...，但是 Python 由于精度的限制只能表示有限位，因此结果就变成了 1.6666……7。

以上这些运算都是比较直观的，另一个特殊的除法称作取整除法，我们来 看一下：输入 5 // 4，回车，结果竟然是 1；而 6 // 7 呢，结果是 0。并且我们 可以看一下，输入 type(5 // 4)，结果还是 int 类型。这是怎么回事呢？

这里可乐要为大家介绍一点古老的计算机历史。在 Python2 以及很多早期的编程语言中，整数的除法默认都是只能得到整数结果的。

除了四则运算，Python 还支持另外两个算术运算符，它们分别是 % 表示的取模运算和 ** (念两个星号)表示的求幂运算。我们来分别看一下：

取模运算和另一种称作取余运算的运算一起，都是对除法求余数的运算，它们的不同点在于做除法运算时对商的选取方法不同。不过在我们的初级课程中，你只需要知道正整数取模这一种运算就可以了。如果你有兴趣，可以在课后自己搜索一下取余和取模运算，以及负整数、实数的取模取余运算规则。

我们只来看一下正整数。在我们的 Python Shell 里，输入 7 % 3，回车，可以看到结果为 1。这是什么意思呢，很简单，就是说 7 除以 3 的余数是 1。我们再来看一下，42 % 6，回车，可以看到结果为 0，也就是说 42 除以 6 余数为 0，可以整除。

在日常开发中，取模计算最常见的应用应该算是判断奇数偶数了。例如我们定义变量 x，输入 x = 42，然后继续输入 x % 2，看到结果是 0，那么 42 是偶数；再试一个，x = 13，x % 2 回车，结果显然为 1。

另一种计算叫做求幂，也就是我们常说的求次方，这个运算用两个紧挨着的星号来表示。例如我们试一下输入：2 ** 10，回车，也就是说 2 的 10 次方等于 1024。和数学上一样，实数域上都可以进行求幂运算，例如 4 的 0.5 次幂(边念边输入 4 ** 0.5)，结果是 2.0。

说完了这些数学运算符，和大家接触过的基础数学知识是不是非常像呢？下面我们再来看一下另一种运算符，称作赋值运算符，赋值运算符用 = 表示，但是它和我们在数学里常见的等号可不是一回事。

在前面的课程中，可乐为大家介绍过变量的概念。例如我们输入 x = 2，回车。这时我们说定义了一个变量 x，这个操作除了定义，还使得 x 的值为 2。如果我们再输入 x = 3，那么这个语句就是将 x 赋值为 3 了。

赋值运算和数学中等号的区别在于，Python 中只能给变量赋值。也就是说等号左边必须是一个变量，而等号右边则必须能够计算出来一个合法的值。赋值运算的功能就是将等号右边计算出来的值赋予左边的变量。

例如，我们可以写出 x = 1 + 1，y = x ** 2 这样的赋值语句。我们来看一下，输入 x 回车，值为 2；输入 y 回车，值为 4。而如果我们尝试输入 1 = x，或者 1 = 1，Python 解释器会向我们提示说存在 SyntaxError，也就是语法错误，因为等号左边不是一个变量。再比如我们尝试输入 x = not_exist * 2，这时 Python 解释器向我们提示发生了 NemaError，因为等号右边的变量 not_exist 是不存在的，自然无法求值。而如果我们输入 x = x + 1，Python 就不会报错了。虽然把 x = x + 1 看做一个数学式子的话很荒谬，但是我们要理解这里的等号并不等同于数学上的等号。这个表达式要从右向左理解，它是先把变量 x 的值拿出来，这时 x 是 2，然后计算 2 + 1 得到结果为 3，再把 3 这个结果赋予给变量 x。所以我们现在输入 x 回车，发现 x 已经变成 3 了。

赋值运算和上面的数学运算结合，有一些简便的写法。例如我们可以输入 x += 1，这个操作符的实际效果等效于上面这个 x = x + 1；回车，这时我们看 x(输入)，回车，发现 x 的值已经等于 4 了；类似的，还可以使用 x -= 2，回车，然后我们看 x 这时已经是 2 了；继续，x *= 6，回车，可以看到 x，这时已经等于 12；然后 x /= 3，回车，我们发现这时 x 变成了 4.0。同样地取整除法，取模和求幂运算都支持这种简写方式，大家不妨在自己的 Python Shell 里试一试吧。

另一个 Python 中常见的数学运算是比较运算，这些也是我们在数学中常见的运算，包括等于、不等于、大于、小于、大于等于和小于等于。使用比较运算可以写出来比较语句，例如：

我们先重新给变量 x 赋值为 1 (边说边输入 x = 1，回车)。然后输入 x == 1，回车，可以看到结果为 True，这里两个等号连写就不再是赋值操作，而是比较操作了。上面这个语句的意思是比较 x 是否等于 1，结果为 True，也就是 x 确实等于 1；然后我们再试一下 2 == x，回车，结果是 False。我们再来试一下其他的操作符，如 3 != x，意思是比较 3 是否不等于 x，答案是 True，因为 x 确实不等于 3；然后输入 x > 0，回车，答案为 True；再输入 x = 1，答案是 True，这个操作符比较左边是否大于或者等于右边；与之对应的还有(输入) x

除了数学计算，可乐再为大家介绍 Python 编程中另一个常见的计算，也就是逻辑运算——与、或、非。在 Python 中，逻辑运算操作符就使用它们对应的英语单词，与就是 and，或就是 or，而非就是 not。

逻辑运算的对象是布尔值，也就是上面我们见到过的 True 和 False。和整数是 int 类型，浮点数是 float 类型类似，布尔值在 Python 中的类型是 bool 类型。例如，我们输入 type(False) 回车，就可以看到 False 是 bool 类型。我们上面介绍的比较运算符进行的比较运算就会产生 bool 类型的结果 True 或者 False，

例如我们试一下 type(2 > 1)，它的结果就是 bool 类型。

布尔值和逻辑运算非常简单，例如我们输入 not True，结果就是 False；输入 True and False，结果是 False；而输入 True or False 结果则是 True。如果你还不熟悉逻辑运算的规则，那么请自行搜索一下，或者复习一下中学数学里的相关内容哦。

在计算机的世界里，经常使用数字 1 表示 True，数字 0 表示 False。在 Python 中，如果你对 True 和 False 做一些奇怪的数学计算，那么 Python 就会把 True 当作 1，False 当作 0。例如我们看一下 True * 2，回车，结果是 2；而 True + False，回车，结果是 1。可乐不建议你这么来写代码，因为大部分情况下这种代码并没有什么意义。

事实上，and, or 和 not 逻辑运算符也不止能对布尔值进行运算，还能对数字数值进行运算。在我们的初级课程里，可乐就不为大家介绍这些了，我们先学会基本的用法即可。

除了上面介绍到的这些之外，Python 中还有身份运算符 is，成员运算符 in 以及位运算符。这些内容需要后续的知识来帮助大家理解，因此可乐会把他们放在后面的课程中。

好了，本节课的内容我们就先介绍到这里。通过这节课的内容，我们了解了 Python 中的数学许多基础运算，以及非常常见的赋值运算。到这里，Python Shell 对你而言已经成为了一个顺手而好用的计算器。可乐希望大家多和 Python Shell 一起玩耍，熟悉一下 Python 语言的这些特性。

在下一节课程中，我们会暂时告别这些数学计算，可乐将为大家介绍 Python 中另一个非常重要的概念——字符串。敬请期待哦，我们下期见。

往期课程：

《

0基础学Python之二：玩个小游戏

》

《0基础学Python之一：什么是程序？》