Python3学习笔记与心得(一)

一、Python起源


  自从20世纪90年代初Python语言诞生至今,它逐渐被广泛应用于处理系统管理任务和Web编程。

  Python的创始人为Guido van Rossum,人称“龟叔”。1989年圣诞节期间,在阿姆斯特丹,Guido为了打发圣诞节的无趣,决心开发一个新的脚本解释程序,做为ABC 语言的一种继承。之所以选中Python(大蟒蛇的意思)作为程序的名字,是因为他是一个叫Monty Python的喜剧团体的爱好者。ABC是由Guido参加设计的一种教学语言。就Guido本人看来,ABC 这种语言非常优美和强大,是专门为非专业程序员设计的。但是ABC语言并没有成功,究其原因,Guido 认为是非开放造成的。Guido 决心在Python 中避免这一错误。同时,他还想实现在ABC 中闪现过但未曾实现的东西。就这样,Python在Guido手中诞生了。可以说,Python是从ABC发展起来,主要受到了Modula-3(另一种相当优美且强大的语言,为小型团体所设计的)的影响。并且结合了Unix shell和C的习惯。

  Python 已经成为最受欢迎的程序设计语言之一。2011年1月,它被TIOBE编程语言排行榜评为2010年度语言。自从2004年以后,python的使用率是呈线性增长。由于Python语言的简洁、易读以及可扩展性,在国外用Python做科学计算的研究机构日益增多,一些知名大学已经采用Python教授程序设计课程。例如卡耐基梅隆大学的编程基础、麻省理工学院的计算机科学及编程导论就使用Python语言讲授。众多开源的科学计算软件包都提供了Python的调用接口,例如著名的计算机视觉库OpenCV、三维可视化库VTK、医学图像处理库ITK。而Python专用的科学计算扩展库就更多了,例如如下3个十分经典的科学计算扩展库:NumPy、SciPy和matplotlib,它们分别为Python提供了快速数组处理、数值运算以及绘图功能。因此Python语言及其众多的扩展库所构成的开发环境十分适合工程技术、科研人员处理实验数据、制作图表,甚至开发科学计算应用程序。

二、Python能干什么

三、Python的优缺点

四、编程风格

1、语法要求
–缩进统一
  同一级别的代码必须一致!(并且建议所有级别的代码的缩进建议是相同的--必须,开发规范里建议4个空格)建议不要用table因为如果想把代码在windows上运行,linux和windows的table的定义不同!!!!
好的编辑器能提高开发代码的效率!
所有python,第一行一定要顶到行头! 同一级别的新的都要顶到行头。

2、设计哲学

Python的设计哲学是“优雅”、“明确”、“简单”。Python开发者的哲学是“用一种方法,最好是只有一种方法来做一件事”。在设计Python语言时,如果面临多种选择,Python开发者一般会拒绝花俏的语法,而选择明确没有或者很少有歧义的语法。这些准则被称为“ Python格言”。在Python解释器内运行import this可以获得完整的列表

1.优美胜于丑陋(Python 以编写优美的代码为目标)

2.明了胜于晦涩(优美的代码应当是明了的,命名规范,风格相似)

3.简洁胜于复杂(优美的代码应当是简洁的,不要有复杂的内部实现)

4.复杂胜于凌乱(如果复杂不可避免,那代码间也不能有难懂的关系,要保持接口简洁,多加注释!)

5.扁平胜于嵌套(优美的代码应当是扁平的,不能有太多的嵌套)

6.间隔胜于紧凑(优美的代码有适当的间隔,不要奢望一行代码解决问题,一行代码不能超过80个字符,你可以换行或起一个新的逻辑来写)

7.可读性很重要(优美的代码是可读的)

8.即便假借特例的实用性之名,也不可违背这些规则(这些规则至高无上),觉对不允许特列必须按照这个规则

9.不要包容所有错误,除非你确定需要这样做(精准地捕获异常,不写 except:pass 风格的代码)

10.当存在多种可能,不要尝试去猜测!

11.而是尽量找一种,最好是唯一一种明显的解决方案(如果不确定,就用穷举法)

12.虽然这并不容易,因为你不是 Python 之父(这里的 Dutch 是指 Guido )

13.做也许好过不做,但不假思索就动手还不如不做(动手之前要细思量)

14.如果你无法向人描述你的方案,那肯定不是一个好方案;反之亦然(方案测评标准)

15.命名空间是一种绝妙的理念,我们应当多加利用(倡导与号召

3、变量
标识符的第一个字符必须是字母表中的字母(大写或小写)或者一个下划线(‘ _ ’)
标识符名称的其他部分可以由字母(大写或小写)、下划线(‘ _ ’)或数字(0-9)组成。
有效 标识符名称的例子有i、__my_name、name_23和a1b2_c3。  
无效 标识符名称的例子有2things、this is spaced out和my-name。
标识符名称是对大小写敏感的。例如,myname和myName不是一个标识符。注意前者中的小写n和后者中的大写N。

常量:数值不变的
变量:数值会变动的量

在python中没有常量的,所有的数值都可以改变,但是他依然有个常量的概念,但是是人为的你不去改变他,定义一个常量应该用大写的形式。

AGE = 10 这个就是常量,他是大写的!是约定俗成的。但是他是可以改的!
name =  ‘Tim Luo‘ 这个是变量

##这里需要注意下,设置变量的时候不能设置python自带的内置方法比如type
以下关键字不能声明为变量名

1 [‘and‘, ‘as‘, ‘assert‘, ‘break‘, ‘class‘, ‘continue‘, ‘def‘, ‘del‘, ‘elif‘, ‘else‘, ‘except‘, ‘exec‘, ‘finally‘, ‘for‘, ‘from‘, ‘global‘, ‘if‘, ‘import‘, ‘in‘, ‘is‘, ‘lambda‘, ‘not‘, ‘or‘, ‘pass‘, ‘print‘, ‘raise‘, ‘return‘, ‘try‘, ‘while‘, ‘with‘, ‘yield‘]

变量的起名的方式就是标识符名称,通过标识符去调用内存中的数据。

五、Python 解释器

六、Python 环境搭建

Python可应用于多平台包括 Linux 和 Mac OS X。你可以通过终端窗口输入 "python" 命令来查看本地是否已经安装Python以及Python的安装版本。

  • Unix (Solaris, Linux, FreeBSD, AIX, HP/UX, SunOS, IRIX, 等等。)
  • Win 9x/NT/2000
  • Macintosh (Intel, PPC, 68K)
  • OS/2
  • DOS (多个DOS版本)
  • PalmOS
  • Nokia 移动手机
  • Windows CE
  • Acorn/RISC OS
  • BeOS
  • Amiga
  • VMS/OpenVMS
  • QNX
  • VxWorks
  • Psion
  • Python 同样可以移植到 Java 和 .NET 虚拟机上。

 Python下载

Python最新源码,二进制文档,新闻资讯等可以在Python的官网查看到:

Python官网:http://www.python.org/

你可以在一下链接中下载Python的文档,你可以下载 HTML、PDF 和 PostScript 等格式的文档。

Python文档下载地址:www.python.org/doc/


Python安装

Python已经被移植在许多平台上(经过改动使它能够工作在不同平台上)。

您需要下载适用于您使用平台的二进制代码,然后安装Python。

如果您平台的二进制代码是不可用的,你需要使用C编译器手动编译源代码。

编译的源代码,功能上有更多的选择性, 为python安装提供了更多的灵活性。

以下为不同平台上安装Python的方法:

Unix & Linux 平台安装 Python:

以下为在Unix & Linux 平台上安装 Python 的简单步骤:

  • 打开WEB浏览器访问http://www.python.org/download/
  • 选择适用于Unix/Linux的源码压缩包。
  • 下载及解压压缩包。
  • 如果你需要自定义一些选项修改Modules/Setup
  • 执行 ./configure 脚本
  • make
  • make install

执行以上操作后,Python会安装在 /usr/local/bin 目录中,Python库安装在/usr/local/lib/pythonXX,XX为你使用的Python的版本号。

Window 平台安装 Python:

以下为在 Window 平台上安装 Python 的简单步骤:

  • 打开WEB浏览器访问http://www.python.org/download/
  • 在下载列表中选择Window平台安装包,包格式为:python-XYZ.msi 文件 , XYZ 为你要安装的版本号。
  • 要使用安装程序 python-XYZ.msi, Windows系统必须支持Microsoft Installer 2.0搭配使用。只要保存安装文件到本地计算机,然后运行它,看看你的机器支持MSI。Windows XP和更高版本已经有MSI,很多老机器也可以安装MSI。
  • 下载后,双击下载包,进入Python安装向导,安装非常简单,你只需要使用默认的设置一直点击"下一步"直到安装完成即可。

MAC 平台安装 Python:

最近的Macs系统都自带有Python环境,但是自带的Python版本为旧版本,你可以通过链接http://www.python.org/download/mac/ 查看MAC上Python的新版功能介绍。

MAC上完整的Python安装教程你可以查看:http://homepages.cwi.nl/~jack/macpython/index.html

 

环境变量配置

程序和可执行文件可以在许多目录,而这些路径很可能不在操作系统提供可执行文件的搜索路径中。

path(路径)存储在环境变量中,这是由操作系统维护的一个命名的字符串。这些变量包含可用的命令行解释器和其他程序的信息。

Unix或Windows中路径变量为PATH(UNIX区分大小写,Windows不区分大小写)。

在Mac OS中,安装程序过程中改变了python的安装路径。如果你需要在其他目录引用Python,你必须在path中添加Python目录。

在 Unix/Linux 设置环境变量

  • 在 csh shell: 输入

    setenv PATH "$PATH:/usr/local/bin/python"

    , 按下"Enter"。

  • 在 bash shell (Linux): 输入 
    export PATH="$PATH:/usr/local/bin/python"

    ,按下"Enter"。

  • 在 sh 或者 ksh shell: 输入 
    PATH="$PATH:/usr/local/bin/python"

    , 按下"Enter"。

注意: /usr/local/bin/python 是Python的安装目录。

在 Windows 设置环境变量

在环境变量中添加Python目录:

  • 在命令提示框中(cmd) : 输入

    path %path%;C:\Python 

    , 按下"Enter"。

注意: C:\Python 是Python的安装目录。


Python 环境变量

下面几个重要的环境变量,它应用于Python:

变量名 描述
PYTHONPATH PYTHONPATH是Python搜索路径,默认我们import的模块都会从PYTHONPATH里面寻找。
PYTHONSTARTUP Python启动后,先寻找PYTHONSTARTUP环境变量,然后执行此文件中变量指定的执行代码。
PYTHONCASEOK 加入PYTHONCASEOK的环境变量, 就会使python导入模块的时候不区分大小写.
PYTHONHOME 另一种模块搜索路径。它通常内嵌于的PYTHONSTARTUP或PYTHONPATH目录中,使得两个模块库更容易切换。

七、 Python入门

 一、第一句python

vim hello.py 创建一个文件


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#!//usr/bin/env python

#-*- conding:utf-8 -*-

 

print "Hello World"

执行:


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python hello.py 即可

或者增加执行权限:chmod 755 hello.py

./hello.py

解释:


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1 #!//usr/bin/env python   #脚本用env启动的原因,是因为脚本解释器在linux中可能被安装于不同的目录,env可以在系统的PATH目录中查找。同时,env还规定一些系统环境变量。env就是:envirnment 环境变量)

2 # -*- coding: utf-8 -*- 指定编码类型为utf-8 (详情继续阅读)

二、编码

python解释器在加载 .py 文件中的代码时,会对内容进行编码(默认ascill)

ASCII(American Standard Code for Information Interchange,美国标准信息交换代码)是基于拉丁字母的一套电脑编码系统,主要用于显示现代英语和其他西欧语言,其最多只能用 8 位来表示(一个字节),即:2**8 = 256,所以,ASCII码最多只能表示 256 个符号

显然ASCII码无法将世界上的各种文字和符号全部表示,所以,就需要新出一种可以代表所有字符和符号的编码,即:Unicode

Unicode(统一码、万国码、单一码)是一种在计算机上使用的字符编码。Unicode 是为了解决传统的字符编码方案的局限而产生的,它为每种语言中的每个字符设定了统一并且唯一的二进制编码,规定虽有的字符和符号最少由 16 位来表示(2个字节),即:2 **16 = 65536,
注:此处说的的是最少2个字节,可能更多

UTF-8,是对Unicode编码的压缩和优化,他不再使用最少使用2个字节,而是将所有的字符和符号进行分类:ascii码中的内容用1个字节保存、欧洲的字符用2个字节保存,东亚的字符用3个字节保存...

所以,python解释器在加载 .py 文件中的代码时,会对内容进行编码(默认ascill),所以如果不指定编码类型,如果有中文就会报错。

三、Python的工作过程

python 把代码读到内存  2、词法语法分析 3、放到编译器  ---》 生成字节码   4、执行字节码 ---》生成机器码  CPU执行

四、执行脚本传入参数

Python有大量的模块,从而使得开发Python程序非常简洁。类库有包括三中:
    Python内部提供的模块
    业内开源的模块
    程序员自己开发的模块
Python内部提供一个 sys 的模块,其中的 sys.argv 用来捕获执行执行python脚本时传入的参数


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#!/usr/bin/env python

# -*- coding: utf-8 -*-

   

import sys

   

print sys.argv

五、pyc文件

执行Python代码时,如果导入了其他的 .py 文件,那么,执行过程中会自动生成一个与其同名的 .pyc 文件,该文件就是Python解释器编译之后产生的字节码。

ps:代码经过编译可以产生字节码;字节码通过反编译也可以得到代码。(任何字节码通过反编译都可以得到代码)

六、变量

字符串的值是不能被修改的,他在内存里是连续的,如果想改的话必须在后面预留所以不支持修改!
字符串特性,一旦修改,重新创建
例子:


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name1 = "tianshuai"

name2 = name1

这里然后把name1 = "shuaige"

name2 变不变呢?其实是不变的结合上面的规则来:字符串特性,一旦修改,重新创建
name1 = "shuaige" name1的值变了,他会重新开辟一块内存空间!

注:


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name1 = "tianshuai"

name2 = "tianshuai"

这里虽然他们的内存地址是相同的但是:他们的原理是各自在内存里开辟了一块内存空间,python给他进行了优化而已。有个池的概念(把你最常用的值做一个指向)!

集合又不相同:


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name1 = [‘tianshuai‘,‘eric‘,‘alex‘]  

如果把name2 = name1

name1 这个集合增加一个,现在name2 变不变呢?会变的集合和字符串不同他的各个元素不是连续的,所以name2=name1指向后,name1增加 一个元素不会开辟一块新的空间,name2就会跟着改变。

七、输入


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#!/usr/bin/env python# -*- coding: utf-8 -*-

# 将用户输入的内容赋值给 name 变量

  

name = raw_input("请输入用户名:")

  

# 打印输入的内容print name

输入密码时,如果想要不可见,需要利用getpass 模块中的 getpass方法,即:

八、流程控制

if...else      和   if....elif...elif..........else

需求一、用户身份认证


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#!/usr/bin/env python

#-*- coding:utf-8 -*-

import getpass

name = raw_input("请输入用户名:")

pwd = raw_input("请输入密码:")

if name == "tianshuai" and pwd == "123":

    print "登录成功"

else:

    print "登录失败"

测试:


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[email protected]:/home/tim# python tianshuai.py

请输入用户名:tianshuai

请输入密码:

登录成功

[email protected]:/home/tim# python tianshuai.py

请输入用户名:tianshuai

请输入密码:

登录失败

[email protected]:/home/tim#

需求二、根据用户输入内容输出其权限


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#!/usr/bin/env python

#-*- coding:utf-8 -*-

‘‘‘

tianshuai--->普通用户

eric--->管理用户

alex--->超级用户

‘‘‘

name = raw_input("请输入用户名:")

 

if name == "tianshuai":

    print "普通用户"

elif name == "eric":

    print "管理用户"

elif name == "alex":

    print "超级用户"

else:

    print "没有此用户"

输出结果:


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[email protected]:/home/tim# python tianshuai.py

请输入用户名:tianshuai

普通用户

[email protected]:/home/tim# python tianshuai.py

请输入用户名:eric

管理用户

[email protected]:/home/tim# python tianshuai.py

请输入用户名:alex

超级用户

[email protected]:/home/tim# python tianshuai.py

请输入用户名:lksjdfsdf

没有此用户

[email protected]:/home/tim#

for i in range(100)    and   for i in xrange(1,100)

需求一、猜数字游戏

有3次机会,如果3次中没有猜中给予提示,3次都没有猜中,鼓励!


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#!/usr/bin/env python

#-*- coding:utf-8 -*-

import random   #随机模块

rand_num = random.randrange(10)

 

for in range(3):

    guess_num = int(raw_input("请猜测数字:"))

    if guess_num == rand_num:

        print "太棒了你猜对了"

        break

    elif guess_num > rand_num:

        print "你猜测的有点大了,请尝试小点的数字"

    else:

        print "你猜测的有点小了,请尝试大点的数字"

else:

    print "不要灰心,这次只是运气不好,请下次尝试"

 

print "这个真正的数字是:%" % rand_num

输出结果:


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[email protected]:/home/tim# python tianshuai.py

请猜测数字:8

你猜测的有点大了,请尝试小点的数字

请猜测数字:7

你猜测的有点大了,请尝试小点的数字

请猜测数字:6

你猜测的有点大了,请尝试小点的数字

不要灰心,这次只是运气不好,请下次尝试

这个真正的数字是:6

[email protected]:/home/tim# python tianshuai.py

请猜测数字:5

太棒了你猜对了

这个真正的数字是:5

while 循环

他的原理是:当条件为真的时候运行,当条件为假的时候停止!

没有一个规定次数,不设置条件永远循环下去。


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#!/usr/bin/env python

#-*- coding:utf-8 -*-

import time

count = 0

while True:

    count +=1

    print "loop",count

    time.sleep(3)

#这个循环3秒钟自+1 ,后无线循环只要这个条件为”真“,就无限循环下去

那看下下面的例子

#!/usr/bin/env python

#-*- coding:utf-8 -*-

 

import time

cout = 0

 

while cout < 3:

    cout +=1

    print "shuai",cout

    time.sleep(3)

     

#这个循环每3秒循环一次,当条件cout < 3的时候为真(自己设置的条件),当cout 不小于3的时候为假(false)停止。


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#!/usr/bin/env python

#-*- coding:utf-8 -*-

#

import random

rand_num = random.randrange(10)

try_cout = 0

 

while try_cout < 3:

    guess_num = int(raw_input("请输入猜测的数字:"))

    if guess_num > 10:

        print "输入的数字超出范围了"

        continue

    if guess_num == rand_num:

        print "哇!太棒了你猜对了"

        break

    elif guess_num < rand_num:

        print "你猜的数字有点小了,请尝试大点的数字"

    else:

        print "你猜的数字有点大了,请尝试小点的数字"

 

    try_cout +=1

else:

    print "不要灰心你,这次只是运气不好,请下次尝试"

print "这个真正的数字是:%d"  % rand_num

#当执行到guess_num> 10 如果你输入的是大于10的数字那么将会执行continue,就会跳出档次循环,没有执行try_cout +=1 所以没有计数!

注:continue 是跳出当前循环,break是跳出整个循环!

有个需求,我想返回我的上层怎么做,用标识位!如下面的例子:


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#!/usr/bin/env python

#-*- coding:utf-8 -*-

#

while True:

    print "我是第一层"

    while True:

        print "我是第二层"

        while True:

            print "我是第三层"

这就是个死循环,当执行到第三个循环的时候就无限循环,这里有人回想,用break行不行,不行如下:


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#!/usr/bin/env python

#-*- coding:utf-8 -*-

#

while True:

    print "我是第一层"

    break

    while True:

        print "我是第二层"

        break

        while True:

            print "我是第三层"

            break

这个的输出结果:


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[email protected]:/home/tim# python tianshuai.py

我是第一层

就只执行了第一个循环就跳出,不我们想要的效果,那就用到“标志位”了,工作中也有很多地方用到他:


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#!/usr/bin/env python

#-*- coding:utf-8 -*-

#

count = 0

while True:

    print "我是第一层"

    jump_1_flag = False

    while True:

        print "我是第二层"

        jump_2_flag = False

        while True:

            count += 1

            print "我是第三层"

            if count > 3:

                jump_2_flag = True

                break

        if jump_2_flag:

            print "第三层跳到我这里来了,我也要跳到第一层"

            jump_1_flag = True

            break

         

    if jump_1_flag:

        print "第二层和第三层跳到第一层了,我也要跳"

        break

执行结果:

九、Pthon运算符

Python算术运算符:

操作符 描述符 例子
+ 加法 - 对操作符的两侧增加值 a + b = 30
- 减法 - 减去从左侧操作数右侧操作数 a - b = -10
* 乘法 - 相乘的运算符两侧的值 a * b = 200
/ 除 - 由右侧操作数除以左侧操作数 b / a = 2
% 模 - 由右侧操作数和余返回除以左侧操作数 b % a = 0
** 指数- 执行对操作指数(幂)的计算 a**b = 10 的幂 20
// 地板除 - 操作数的除法,其中结果是将小数点后的位数被除去的商。 9//2 =  4 而 9.0//2.0 = 4.0

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>>> a = 21>>> b = 10

>>> c = 0

>>> c = + b ; print c

31>>> c = -b ; print c11>>> c = * b ; print c210

>>> c = / b ; print c

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>>> c = % b ; print c

1

Python的比较操作符:

运算符 描述 示例
== 检查,两个操作数的值是否相等,如果是则条件变为真。 (a == b) 不为 true.
!= 检查两个操作数的值是否相等,如果值不相等,则条件变为真。 (a != b) 为 true.
<> 检查两个操作数的值是否相等,如果值不相等,则条件变为真。 (a <> b) 为 true。这个类似于 != 运算符
> 检查左操作数的值是否大于右操作数的值,如果是,则条件成立。 (a > b) 不为 true.
< 检查左操作数的值是否小于右操作数的值,如果是,则条件成立。 (a < b) 为 true.
>= 检查左操作数的值是否大于或等于右操作数的值,如果是,则条件成立。 (a >= b) 不为 true.
<= 检查左操作数的值是否小于或等于右操作数的值,如果是,则条件成立。 (a <= b) 为 true.

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>>> a = 21>>> b = 10

>>> c = 0

>>> c = + b ; print c

31>>> c = -b ; print c11>>> c = * b ; print c210

>>> c = / b ; print c

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>>> c = % b ; print c

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Python逻辑运算符:

运算符 描述 示例
and 所谓逻辑与运算符。如果两个操作数都是真的,那么则条件成立。 (a and b) 为 true.
or 所谓逻辑OR运算符。如果有两个操作数都是非零然后再条件变为真。 (a or b) 为 true.
not 所谓逻辑非运算符。用于反转操作数的逻辑状态。如果一个条件为真,则逻辑非运算符将返回false。
not(a and b) 为 false.

例子:

and运算,都为真时为真

>>> 9 8 and 9 10

True

>>> 9 8 and 9 10

False

or运算,有一个为真的时候即可为真

>>> 9 8 or 9 10

True

>>> 9 8 or 9 10

False

>>>

not运算,假为真真为假

>>> not 6.2 <= 6

True

>>> not 6.2 >= 6

False

>>>

Python赋值运算符:

运算符 描述 示例
= 简单的赋值运算符,赋值从右侧操作数左侧操作数 c = a + b将指定的值 a + b 到  c
+= 加法AND赋值操作符,它增加了右操作数左操作数和结果赋给左操作数 c += a 相当于 c = c + a
-= 减AND赋值操作符,它减去右边的操作数从左边操作数,并将结果赋给左操作数 c -= a 相当于 c = c - a
*= 乘法AND赋值操作符,它乘以右边的操作数与左操作数,并将结果赋给左操作数 c *= a 相当于 c = c * a
/= 除法AND赋值操作符,它把左操作数与正确的操作数,并将结果赋给左操作数 c /= a 相当于= c / a
%= 模量AND赋值操作符,它需要使用两个操作数的模量和分配结果左操作数 c %= a is equivalent to c = c % a
**= 指数AND赋值运算符,执行指数(功率)计算操作符和赋值给左操作数 c **= a 相当于 c = c ** a
//= 地板除,并分配一个值,执行地板除对操作和赋值给左操作数 c //= a 相当于 c = c // a

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8

>>> a = 21

>>> b = 10

>>> c = 0

>>>

>>> c = +b

>>> c += a ; print c

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>>> c += is = + a

时间: 2024-10-12 20:29:59

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