Python算术运算符及用法详解

傷城~ 2024-03-29 14:40 51阅读 0赞

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算术运算符也即数学运算符，用来对数字进行数学运算，比如加减乘除。下表列出了 Python 支持所有基本算术运算符。

表 1 Python 常用算术运算符

<table style="table-layout:fixed;width:28px;"> 
 <tbody> 
 <tr> 
 <td style="width:79px;vertical-align:top;height:51px;">运算符</td> 
 <td style="width:211px;vertical-align:top;height:51px;">说明</td> 
 <td style="width:112px;vertical-align:top;height:51px;">实例</td> 
 <td style="width:107px;vertical-align:top;height:51px;">结果</td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td style="width:79px;vertical-align:top;height:51px;">+</td> 
 <td style="width:211px;vertical-align:top;height:51px;">加</td> 
 <td style="width:112px;vertical-align:top;height:51px;">12.45 + 15</td> 
 <td style="width:107px;vertical-align:top;height:51px;">27.45</td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td style="width:79px;vertical-align:top;height:51px;">-</td> 
 <td style="width:211px;vertical-align:top;height:51px;">减</td> 
 <td style="width:112px;vertical-align:top;height:51px;">4.56 - 0.26</td> 
 <td style="width:107px;vertical-align:top;height:51px;">4.3</td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td style="width:79px;vertical-align:top;height:51px;">*</td> 
 <td style="width:211px;vertical-align:top;height:51px;">乘</td> 
 <td style="width:112px;vertical-align:top;height:51px;">5 * 3.6</td> 
 <td style="width:107px;vertical-align:top;height:51px;">18.0</td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td style="width:79px;vertical-align:top;height:51px;">/</td> 
 <td style="width:211px;vertical-align:top;height:51px;">除法（和数学中的规则一样）</td> 
 <td style="width:112px;vertical-align:top;height:51px;">7 / 2</td> 
 <td style="width:107px;vertical-align:top;height:51px;">3.5</td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td style="width:79px;vertical-align:top;height:51px;">//</td> 
 <td style="width:211px;vertical-align:top;height:51px;">整除（只保留商的整数部分）</td> 
 <td style="width:112px;vertical-align:top;height:51px;">7 // 2</td> 
 <td style="width:107px;vertical-align:top;height:51px;">3</td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td style="width:79px;vertical-align:top;height:51px;">%</td> 
 <td style="width:211px;vertical-align:top;height:51px;">取余，即返回除法的余数</td> 
 <td style="width:112px;vertical-align:top;height:51px;">7 % 2</td> 
 <td style="width:107px;vertical-align:top;height:51px;">1</td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td style="width:79px;vertical-align:top;height:51px;">**</td> 
 <td style="width:211px;vertical-align:top;height:51px;">幂运算/次方运算，即返回 x 的 y 次方</td> 
 <td style="width:112px;vertical-align:top;height:51px;">2 ** 4</td> 
 <td style="width:107px;vertical-align:top;height:51px;">16，即 24</td> 
 </tr> 
 </tbody> 
</table>

接下来将对表 1 中各个算术运算符的用法逐一讲解。

### \+ 加法运算符 ###

加法运算符很简单，和数学中的规则一样，请看下面的代码：

m =10
    n =97
    sum1 = m + n
    
    x =7.2
    y =15.3
    sum2 = x + y
    
    print("sum1=%d, sum2=%.2f"%(sum1, sum2))

运行结果：

> sum1=107, sum2=22.50

##### 拼接字符串 #####

当+用于数字时表示加法，但是当+用于字符串时，它还有拼接字符串（将两个字符串连接为一个）的作用，请看代码：

name ="CSDN专业开发者社区"
    url ="https://www.csdn.net/"
    age =23
    info = name +"的网址是"+ url +"，它已经"+str(age)+"岁了。"
    print(info)

运行结果：

> CSDN专业开发者社区的网址是 [https://www.csdn.net/][https_www.csdn.net] ，它已经23岁了。

str() 函数用来将整数类型的 age 转换成字符串。

### \- 减法运算符 ###

减法运算也和数学中的规则相同，请看代码：

n =45
    m =-n
    
    x =-83.5
    y =-x
    
    print(m,",", y)

运行结果：

> \-45 , 83.5

##### 求负 #####

\-除了可以用作减法运算之外，还可以用作求负运算（正数变负数，负数变正数），请看下面的代码：

n =45
    n_neg =-n
    
    f =-83.5
    f_neg =-f
    
    print(n_neg,",", f_neg)

运行结果：

> \-45 , 83.5

注意，单独使用+是无效的，不会改变数字的值，例如：

n =45
    m =+n
    
    x =-83.5
    y =+x
    
    print(m,",", y)

运行结果：

> 45 , -83.5

### ＊乘法运算符 ###

乘法运算也和数学中的规则相同，请看代码：

n =4*25
    f =34.5*2
    print(n,",", f)

运行结果：

> 100 , 69.0

##### 重复字符串 #####

\*除了可以用作乘法运算，还可以用来重复字符串，也即将 n 个同样的字符串连接起来，请看代码：

str1 ="hello "
    print(str1 *4)

运行结果：

> hello hello hello hello

### / 和 // 除法运算符 ###

Python 支持/和//两个除法运算符，但它们之间是有区别的：

*  /表示普通除法，使用它计算出来的结果和数学中的计算结果相同。

*  //表示整除，只保留结果的整数部分，舍弃小数部分；注意是直接丢掉小数部分，而不是四舍五入。

请看下面的例子：

#整数不能除尽
    print("23/5 =",23/5)
    print("23//5 =",23//5)
    print("23.0//5 =",23.0//5)
    print("-------------------")
    
    #整数能除尽
    print("25/5 =",25/5)
    print("25//5 =",25//5)
    print("25.0//5 =",25.0//5)
    print("-------------------")
    
    #小数除法
    print("12.4/3.5 =",12.4/3.5)
    print("12.4//3.5 =",12.4//3.5)

运行结果：

> 23/5 = 4.6  
> 23//5 = 4  
> 23.0//5 = 4.0  
> \-------------------  
> 25/5 = 5.0  
> 25//5 = 5  
> 25.0//5 = 5.0  
> \-------------------  
> 12.4/3.5 = 3.542857142857143  
> 12.4//3.5 = 3.0

从运行结果可以发现：

*  /的计算结果总是小数，不管是否能除尽，也不管参与运算的是整数还是小数。

*  当有小数参与运算时，//结果才是小数，否则就是整数。

需要注意的是，除数始终不能为 0，除以 0 是没有意义的，这将导致 ZeroDivisionError 错误。在某些编程语言中，除以 0 的结果是无穷大（包括正无穷大和负无穷大）。

##### Python 2.x 中的除法 #####

Python 2.x 只提供了一种除法运算，就是/，它的行为和大部分编程语言中/的行为是一样的：

*  当/两边都是整数时，结果始终是整数；如果不能除尽，就直接舍弃小数部分。

*  当/两边有一个是小数时，结果始终是小数；如果恰好除尽，小数部分就是 0。

请看下面的代码：

#整数除法
    print"18/6 =",18/6
    print"47/7 =",47/7
    
    print"----------------"
    
    #小数除法
    print"18.0/6 =",18.0/6
    print"47.0/7 =",47.0/7
    print"29.5/4.2 =",29.5/4.2

运行结果：

> 18/6 = 3  
> 47/7 = 6  
> \----------------  
> 18.0/6 = 3.0  
> 47.0/7 = 6.71428571429  
> 29.5/4.2 = 7.02380952381

你可以将 Python 2.x 中的/看作 Python 3.x 中/和//的结合体，因为 Python 2.x 中/的行为有点奇怪，所以 Python 3.x 增加了//运算符，用以规范除法运算的行为。

### % 求余运算符 ###

Python % 运算符用来求得两个数相除的余数，包括整数和小数。Python 使用第一个数字除以第二个数字，得到一个整数的商，剩下的值就是余数。对于小数，求余的结果一般也是小数。

注意，求余运算的本质是除法运算，所以第二个数字也不能是 0，否则会导致 ZeroDivisionError 错误。

Python % 使用示例：

print("-----整数求余-----")
    print("15%6 =",15%6)
    print("-15%6 =",-15%6)
    print("15%-6 =",15%-6)
    print("-15%-6 =",-15%-6)
    
    print("-----小数求余-----")
    print("7.7%2.2 =",7.7%2.2)
    print("-7.7%2.2 =",-7.7%2.2)
    print("7.7%-2.2 =",7.7%-2.2)
    print("-7.7%-2.2 =",-7.7%-2.2)
    
    print("---整数和小数运算---")
    print("23.5%6 =",23.5%6)
    print("23%6.5 =",23%6.5)
    print("23.5%-6 =",23.5%-6)
    print("-23%6.5 =",-23%6.5)
    print("-23%-6.5 =",-23%-6.5)

运行结果：

> \-----整数求余-----  
> 15%6 = 3  
> \-15%6 = 3  
> 15%-6 = -3  
> \-15%-6 = -3  
> \-----小数求余-----  
> 7.7%2.2 = 1.0999999999999996  
> \-7.7%2.2 = 1.1000000000000005  
> 7.7%-2.2 = -1.1000000000000005  
> \-7.7%-2.2 = -1.0999999999999996  
> \---整数和小数运算---  
> 23.5%6 = 5.5  
> 23%6.5 = 3.5  
> 23.5%-6 = -0.5  
> \-23%6.5 = 3.0  
> \-23%-6.5 = -3.5

从运行结果可以发现两点：

*  只有当第二个数字是负数时，求余的结果才是负数。换句话说，求余结果的正负和第一个数字没有关系，只由第二个数字决定。

*  %两边的数字都是整数时，求余的结果也是整数；但是只要有一个数字是小数，求余的结果就是小数。

本例中小数求余的四个结果都不精确，而是近似值，这和小数在底层的存储有关系。

### \*\* 次方（乘方）运算符 ###

Python \*\* 运算符用来求一个 x 的 y 次方，也即次方（乘方）运算符。

由于开方是次方的逆运算，所以也可以使用 \*\* 运算符间接地实现开方运算。

Python \*\* 运算符示例：

print('----次方运算----')
    print('3**4 =',3**4)
    print('2**5 =',2**5)
    
    print('----开方运算----')
    print('81**(1/4) =',81**(1/4))
    print('32**(1/5) =',32**(1/5))

运行结果：

> \----次方运算----  
> 3\*\*4 = 81  
> 2\*\*5 = 32  
> \----开方运算----  
> 81\*\*(1/4) = 3.0  
> 32\*\*(1/5) = 2.0

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