Операторы в Python

Содержание

Введение в операторы
Арифметические операторы
Операторы сравнения
Операторы присваивания
Логические операторы
Операторы идентичности
Операторы принадлежности
Битовые операторы
Приоритет операторов
Примеры

Введение в операторы

Операторы — это специальные символы или ключевые слова, которые выполняют операции над операндами (переменными, значениями). В Python операторы делятся на несколько категорий

Арифметические операторы

Используются для выполнения математических операций над числами

Оператор	Название	Описание
`+`	Сложение	Складывает два операнда
`-`	Вычитание	Вычитает правый операнд из левого
`*`	Умножение	Умножает два операнда
`/`	Деление	Вещественное деление (в ответе не целые числа)
`//`	Целочисленное деление	Целое деление (в ответе целые числа)
`%`	Остаток от деления	Возвращает остаток от деления
`**`	Возведение в степень	Возводит левый операнд в степень правого

Примеры


a = 17
b = 4

print("Сложение:", a + b) # 23
print("Вычитание:", a - b) # 13
print("Умножение:", a * b) # 68 
print("Деление:", a / b) # 4.25
print("Целочисленное деление:", a // b) # 4 
print("Остаток от деления:", a % b) # 1 
print("Возведение в степень:", a ** b) # 83521

Операторы сравнения

Сравнивают два значения и возвращают True или False

Оператор	Название	Описание
`==`	Равно	Проверяет равенство значений
`!=`	Не равно	Проверяет неравенство значений
`>`	Больше	Проверяет, больше ли левый операнд
`<`	Меньше	Проверяет, меньше ли левый операнд
`>=`	Больше или равно	Проверяет, больше или равен левый операнд
`<=`	Меньше или равно	Проверяет, меньше или равен левый операнд

Примеры


# Сравнение чисел
x = 10 
y = 5 
z = 10 
print(x == y) # False 
print(x != y) # True 
print(x > y) # True 
print(x < y) # False 
print(x >= z) # True 
print(x <= z) # True 

# Сравнение строк (лексиграфическое)
str1 = "apple" 
str2 = "banana" 
print("Сравнение строк:", str1 < str2) 
# True
# a в unicode - 97
# b в unicode - 98
# 97 < 98, поэтому сразу определяется, что "apple" < "banana" — True.
# Дальнейшие символы не проверяются, так как отличие уже найдено.

Операторы присваивания

Присваивают значения переменным

Оператор	Пример	Эквивалент	Описание
`=`	`x = 5`	`x = 5`	Простое присваивание
`+=`	`x += 3`	`x = x + 3`	Добавление с присваиванием
`-=`	`x -= 2`	`x = x - 2`	Вычитание с присваиванием
`*=`	`x *= 4`	`x = x * 4`	Умножение с присваиванием
`/=`	`x /= 2`	`x = x / 2`	Деление с присваиванием
`//=`	`x //= 3`	`x = x // 3`	Целочисленное деление с присв.
`%=`	`x %= 3`	`x = x % 3`	Остаток от деления с присв.
`**=`	`x **= 2`	`x = x ** 2`	Возведение в степень с присв.

Логические операторы

Работают с булевыми значениями (True/False)

Оператор	Название	Описание
`and`	И	`True`, если оба операнда `True`
`or`	ИЛИ	`True`, если хотя бы один операнд `True`
`not`	НЕ	Инвертирует значение

Примеры


print(True and True) # True 
print(True and False) # False 
print(False and False) # False 
print(True or True) # True 
print(True or False) # True 
print(False or False) # False 
print(not True) # False 
print(not False) # True 

# пример с переменными 
age = 25 
has_license = True 

can_drive = age >= 18 and has_license 
print(f"Может ли водить машину: {can_drive}") # True

Операторы идентичности

Проверяют, являются ли объекты одним и тем же объектом в памяти. Не путать со сравнением значений

Оператор	Название	Описание
`is`	Это	`True`, если оба объекта одинаковые
`is not`	Не это	`True`, если объекты разные

Примеры


# Для простых типов (интернирование) 
a = 256 
b = 256 
print(a is b) # True (Python кэширует маленькие целые числа) 

# Для списков (разные объекты) 
list1 = [1, 2, 3] 
list2 = [1, 2, 3] 
list3 = list1 
print(list1 is list2) # False (разные объекты) 
print(list1 is list3) # True (один и тот же объект) 
print(list1 == list2) # True (содержимое одинаковое)

Операторы принадлежности

Проверяют наличие элемента в последовательности.

Оператор	Название	Описание
`in`	Входит в	`True`, если элемент в последовательности
`not in`	Не входит в	`True`, если элемента нет в последовательности

Примеры


# Проверка в строках 
text = "Hello, World!" 
print('Hello' in text) # True 
print('Python' in text) # False 
print('World' not in text) # False 

# Проверка в списках 
fruits = ['apple', 'banana', 'orange', 'grape'] 
print('banana' in fruits) # True 
print('mango' in fruits) # False 
print('pear' not in fruits) # True 

# Проверка в словарях (проверяет ключи) 
person = {'name': 'Alice', 'age': 30, 'city': 'Moscow'} 
print('name' in person) # True 
print('Alice' in person) # False (проверяет ключи, не значения) 
print('age' not in person) # False

Битовые операторы

Работают с числами на уровне битов (двоичного представления).

Оператор	Название	Описание
`&`	И (AND)	Побитовое И
`\|`	ИЛИ (OR)	Побитовое ИЛИ
`^`	XOR	Исключающее ИЛИ
`~`	НЕ (NOT)	Побитовое отрицание
`<<`	Сдвиг влево	Сдвиг битов влево
`>>`	Сдвиг вправо	Сдвиг битов вправо

Примеры


a = 10 # 1010 в двоичной 
b = 4 # 0100 в двоичной

# Побитовое И (AND) 
print(a & b) # 1010 & 0100 = 0000 (0) 

# Побитовое ИЛИ (OR) 
print(a | b) # 1010 | 0100 = 1110 (14) 

# Побитовое исключающее ИЛИ (XOR) 
print(a ^ b) # 1010 ^ 0100 = 1110 (14) 

# Побитовое НЕ (NOT) 
print(~a)
# для примера 8 бит
# 0000 1010
# после инверта 1111 0101
# старший бит 1 из-за этого число отриц-ое
# Чтобы узнать его значение в десятичной системе:
# Инвертируем все биты обратно: 0000 1010
# Добавляем 1: 0000 1011
# Ставим знак минус: -11

# Сдвиг влево 
print(a << 1) # 1010 << 1 = 10100 (20) 
print(a << 2) # 1010 << 2 = 101000 (40) 

# Сдвиг вправо 
print(a >> 1) # 1010 >> 1 = 0101 (5) 
print(a >> 2) # 1010 >> 2 = 0010 (2)

Приоритет операторов при выполнении операций:

() — скобки (группировка) — ВЫСШИЙ
** — возведение в степень
+x, -x, ~x — унарные плюс, минус, побитовое НЕ
*, /, //, % — умножение, деление, целочисленное деление, остаток
+, - — сложение, вычитание
<<, >> — битовые сдвиги
& — побитовое И
^ — побитовое исключающее ИЛИ
| — побитовое ИЛИ
==, !=, >, <, >=, <=, is, is not, in, not in — сравнение, идентичность, принадлежность
not — логическое НЕ
and — логическое И
or — логическое ИЛИ
= и другие операторы присваивания — НИЗШИЙ

Примеры


# Пример с разным приоритетом 
result1 = 2 + 3 * 4 ** 2 / 8 - 1
# Порядок вычислений: 
# 1. 4 ** 2 = 16 
# 2. 3 * 16 = 48 
# 3. 48 / 8 = 6.0 
# 4. 2 + 6.0 = 8.0 
# 5. 8.0 - 1 = 7.0 

print(result1) # 7.0 

# Использование скобок для изменения порядка 
result2 = (2 + 3) * (4 ** 2) / (8 - 1) 
# 1. (2 + 3) = 5 
# 2. (4 ** 2) = 16 
# 3. (8 - 1) = 7 
# 4. 5 * 16 = 80 
# 5. 80 / 7 ≈ 11.4286 
print(result2:.4f) # 11.4286

# Смешанные операторы 
a, b, c = 5, 3, 2 
result3 = not a > b and c != 0 or b == 3 

# Порядок вычислений: 
# 1. a > b = 5 > 3 = True 
# 2. not True = False 
# 3. c != 0 = 2 != 0 = True 
# 4. False and True = False 
# 5. b == 3 = 3 == 3 = True 
# 6. False or True = True 

print(result3) # True