二、运算符与程序流程控制

1、运算符

1.1 算术运算符

算术运算符用于组织整数类型和浮点类型的数据，有一元运算符和二元运算符之分。

一元算术运算符有两个：+（正号）和-（负号），例如：+a还是a，-a是对a的取反运算。

二元算术运算符如右表所示。

 

1.2 比较运算符

比较运算符用于比较两个表达式的大小，其结果是布尔类型的数据，即True或False。

比较运算符可用于任意类型的数据，但参与比较的两种类型的数据要相互兼容，即能进行隐式转换。例如:整数、浮点和布尔这三种类型是相互兼容的。

 

 1.3 逻辑运算符

 逻辑运算符用于对布尔型变量进行运算，其结果也是布尔型。

Python也采用了“短路”设计。“短路”指逻辑与”和“逻辑或”在计算过程中只要结果确定，则不再计算后面的表达式，从而提高效率，有点像电路短路。

 

 

 

 1.4 位运算符

位运算是以二进位（bit）为单位进行运算的，操作数和结果都是整数类型的数据。

 

 

在按位取反运算中涉及原码、补码、反码运算，比较麻烦。我归纳总结了一个公式:~a=(a+1)X-1，如果a为十进制数178，则~a为十进制数-179;如果a为十进制数-20，则~a为十进制数19。怎么样，这个公式好用吧!

1.5 赋值运算符

 赋值运算符只是一种简写，只有算术运算和位运算中的二元运算符才有对应的赋值运算符。

 

 

 1.6 运算符的优先级

 

位运算中的难点是位反、右移和左移，位反过程比较复杂但可以使用我归纳的公式~a=(a+1)x-1推算出结果右移时高位采用符号位补位，符号位为1说明是负数，用1补位;符号位为0说明是正数，用0补位。

在位运算优先级中，优先级从高到低大体是:算术运算符位运算符→关系运算符→逻辑运算符→赋值运算符。

2、程序流程控制

2.1 分支语句

Python的设计理念是简单、刚好够用，所以在Python中没有switch语句，多分支功能是通过if-elif-else实现的。

2.1.1 if 结构 

if结构的语法如下： 

示例代码如下：

 

2.1.2 if-else 结构

if-else结构的语法如下：

 

 示例代码如下：

 2.1.3 if-elif-else 结构

 if-elif-else结构的语法如下：

示例代码如下：

2.2 循环语句

Python支持两种循环语句：while和for。

2.2.1 while语句

在Python中只有while语句，没有do-while语句。while语句先判断循环条件，若条件为True则执行循环体。

一个简单的示例代码如下：

 

 示例代码如下：

 修改示例代码：

 可以对比一下语句的运行结果：

 2.2.2 for语句

基于简单的设计理念，在Python中只有一种for语句，即for-in语句，它可以遍历任意可迭代对象中的元素。

注：可迭代对象包括字符串、列表、元组、集合和字典等。

 

示例代码如下：

 

示例代码如下：

 修改示例代码：

 可以对比一下语句的运行结果：

 2.3 跳转语句

跳转语句能够改变程序的执行顺序，包括break、continue和return。break和continue用于循环体中，而return用于函数中。本节先介绍break和continue语句，对于return语句，将在后面的章节中介绍。

2.3.1 break语句

break语句用于强行退出循环体，不再执行循环体中剩余的语句。

 示例代码如下：

 只循环了3次，item==3之后的数据不会被打印出来。

2.3.2 continue语句

 continue语句用于结束本次循环，跳过循环体中尚未执行的语句，接着进行终止条件的判断，以决定是否继续循环。

 示例代码如下：

注意：在输出结果中没有3。

2.4 动动手——计算水仙花数

下面编写代码，通过while循环计算出水仙花数。提示：水仙花数是一个三位数，三位数各位的立方之和等于三位数本身。

下页给出的只是参考代码，你可以自由发挥。计算出的水仙花数有4个：153、370、371和407。

计算结果： 

本章的难点是循环语句(while和for)中的else语句。记住:在循环体正常结束时会执行else语句，如果发生中断，则不运行else语句。