运算符大全|第二部分：Python核心数据类型与运算符 (Core Data Types & Operators)

欢迎回来，未来的编程大师！在上一章，我们认识了Python世界的基础元素——数据类型。但光有这些“原材料”还不够，我们还需要工具来对它们进行加工、组合和比较。这些工具，就是运算符。

如果说数据类型是乐高积木，那么运算符就是你那双充满创造力的手，让你能将积木拼接、拆分、比较大小，最终搭建出宏伟的城堡。本章将带你全面掌握Python中的各种运算符，从简单的加减乘除到复杂的逻辑判断，让你真正拥有“动手”创造的能力。准备好，让数据在你的指尖下“动”起来吧！

5.1 算术运算符：你的随身计算器

这是最直观、最常用的一类运算符，它们让你能像使用计算器一样对数字进行各种数学运算。

a = 10
b = 3

print(f"a + b = {a + b}")   # 输出: a + b = 13
print(f"a / b = {a / b}")   # 输出: a / b = 3.333... (真除法)
print(f"a // b = {a // b}") # 输出: a // b = 3 (地板除，向下取整)
print(f"a % b = {a % b}")   # 输出: a % b = 1 (求余数)
print(f"2 ** 10 = {2 ** 10}") # 输出: 2 ** 10 = 1024

一个有趣的应用：+ 和 * 不仅能用于数字，还能“客串”到字符串和列表上！

# 字符串拼接
greeting = "Hello" + " " + "World"
print(greeting)  # 输出: Hello World

# 字符串重复
line = "-" * 20
print(line)      # 输出: --------------------

# 列表合并
list1 = [1, 2, 3]
list2 = [4, 5, 6]
combined_list = list1 + list2
print(combined_list) # 输出: [1, 2, 3, 4, 5, 6]

# 列表重复
zeros = [0] * 5
print(zeros)     # 输出: [0, 0, 0, 0, 0]

5.2 赋值运算符：给变量“贴标签”的快捷方式

赋值运算符用于将右侧的值赋给左侧的变量。最基本的就是 =。但为了代码更简洁，Python提供了一系列“复合赋值运算符”。

# 初始值
score = 100

# 加分
score += 10  # 等价于 score = score + 10
print(f"加分后: {score}") # 输出: 加分后: 110

# 打折
price = 80
price *= 0.9 # 等价于 price = price * 0.9
print(f"九折后: {price}") # 输出: 九折后: 72.0

使用复合赋值运算符不仅能少打几个字，还能让你的代码意图更清晰，看起来更专业！

5.3 比较运算符：代码世界的“法官”

比较运算符用于比较两个值，然后返回一个布尔值：True 或 False。它们是构建所有条件判断的基石。

⚠️ 新手巨坑警告: 一定要区分 = (赋值) 和 == (比较)！

• age = 18 的意思是：“把18这个值赋予给变量age”。
• age == 18 的意思是：“检查age的值是不是等于18？”

password = "123"
user_input = "123"

# 检查密码是否正确
is_correct = (password == user_input)
print(f"密码正确吗? {is_correct}") # 输出: 密码正确吗? True

age = 20
# 检查是否成年
is_adult = (age >= 18)
print(f"是否成年? {is_adult}") # 输出: 是否成年? True

5.4 逻辑运算符：构建复杂判断的“连接词”

当你需要组合多个条件时，逻辑运算符就登场了。它们就像我们说话时的“并且”、“或者”、“不是”。

生活中的例子：

• and：要出门看电影，必须 “我有空 and 电影院在营业”。
• or：午餐吃什么？可以 “吃米饭 or 吃面条”。
• not：今天天气如何？“not (正在下雨)”。

age = 22
has_ticket = True

# 检查是否能进入酒吧 (年龄需大于等于21 并且 有票)
can_enter = (age >= 21) and has_ticket
print(f"可以进入吗? {can_enter}") # 输出: 可以进入吗? True

# 检查是否需要带伞 (外面在下雨 或者 天气预报说会下雨)
is_raining = False
forecast_rain = True
need_umbrella = is_raining or forecast_rain
print(f"需要带伞吗? {need_umbrella}") # 输出: 需要带伞吗? True

# 检查门是否不是锁着的
is_locked = False
is_open = not is_locked
print(f"门是开着的吗? {is_open}") # 输出: 门是开着的吗? True

5.5 身份运算符：检查是否为“同一个”

身份运算符用于比较两个对象是否是同一个对象，即它们在内存中的地址是否相同。这比 == 更严格。

想象一下，你有两个一模一样的杯子（内容、颜色、大小都一样），== 会告诉你它们是“相等的”。但 is 会告诉你，它们是两个独立的杯子。

list_a = [1, 2, 3]
list_b = [1, 2, 3]
list_c = list_a

print(f"list_a == list_b: {list_a == list_b}") # True, 因为内容相等
print(f"list_a is list_b: {list_a is list_b}") # False, 因为它们是内存中两个独立的对象

print(f"list_a == list_c: {list_a == list_c}") # True, 内容相等
print(f"list_a is list_c: {list_a is list_c}") # True, 因为list_c只是list_a的另一个名字，指向同一个对象

通常，你会在检查一个变量是否为 None 时使用 is，这是一种Pythonic（地道的Python）写法：if my_var is None:。

5.6 成员运算符：检查“在不在”里面

成员运算符用于测试序列（如字符串、列表、元组、集合、字典）中是否包含某个成员。

my_pets = ["cat", "dog", "hamster"]

# 检查 "dog" 是否在我的宠物列表中
print("dog" in my_pets)     # 输出: True
# 检查 "fish" 是否在我的宠物列表中
print("fish" in my_pets)    # 输出: False

# 检查一个字母是否在字符串中
print("P" in "Python")      # 输出: True

# 检查一个键是否在字典中 (注意：只检查键)
user_info = {"name": "Bob", "age": 30}
print("age" in user_info)   # 输出: True
print("Bob" in user_info)   # 输出: False (因为 "Bob" 是值，不是键)

5.7 位运算符：深入计算机的底层世界 (选读)

位运算符直接操作整数的二进制位。在常规应用开发中不常用，但在底层编程、图像处理、加密等领域非常重要。你可以暂时跳过，或者作为兴趣了解。

# 5 的二进制是 0101
# 3 的二进制是 0011

a = 5
b = 3

print(a & b) # 0101 & 0011 = 0001 (结果是 1)
print(a | b) # 0101 | 0011 = 0111 (结果是 7)

5.8 运算符优先级：谁先谁后？

当一个表达式中包含多个运算符时，谁先计算？这就由运算符的优先级决定，和我们小学学的“先乘除后加减”是一个道理。

以下是一个简化的优先级顺序（从高到低）：

1. ** (幂)
2. *, /, //, % (乘、除、整除、取模)
3. +, - (加、减)
4. >, <, ==, !=, >=, <= (比较运算符)
5. is, is not (身份运算符)
6. in, not in (成员运算符)
7. not (逻辑非)
8. and (逻辑与)
9. or (逻辑或)

# 哪个会先计算?
result = 5 + 2 * 3 - 1
# 乘法优先级高，先算 2 * 3 = 6
# 然后从左到右算 5 + 6 - 1 = 10
print(result) # 输出: 10

终极秘诀：如果你记不住优先级，或者想让代码更清晰，请毫不犹豫地使用圆括号 ()！括号拥有最高的优先级，能强制改变运算顺序。

# 使用括号明确意图
result_clear = (5 + 2) * (3 - 1)
# 先算 (5 + 2) = 7
# 再算 (3 - 1) = 2
# 最后算 7 * 2 = 14
print(result_clear) # 输出: 14

太棒了！你现在已经掌握了Python的“十八般兵器”。你不仅认识了各种数据，还能熟练地使用运算符对它们进行各种操作。这是从静态的数据认知到动态的程序逻辑的关键一步。

我们已经有了“食材”（数据类型）和“厨具”（运算符），接下来需要什么？没错，是“菜谱”！下一章，我们将进入激动人心的流程控制，学习 if 判断和 for/while 循环。你将学会如何让程序根据不同的情况做出不同的反应，以及如何重复执行任务，真正让你的代码“活”起来！准备好，迎接编程的核心魅力吧！