Оператори і вирази в Python - Українське програмування

Головна

Програмування

- Python

Оператори і вирази в Python

Написав Invader

Неділя, 02 грудня 2012 17:00

Вступне слово

Більшість інструкцій (логічні рядки) у твоїй програмі будуть містити вирази. Простим прикладом виразу є вираз 2 + 3. Вираз можна розділити на оператори(дії) і операнди(сталі чи змінні, над якими виконуються дії).

Оператори функціонально призначені робити щось(виконувати дії над чимось) та представлені символами такими як + або спеціальними ключовими словами. Операторам потрібні якісь дані для того, щоб мати можливість над чимось працювати. Такі дані називаються операндами. У цьому випадку числа 2 і 3 є операндами.

Оператори

Ми зараз швидко оглянемо тему операторів і їх використання.

Зауваж, що ти можеш вичислити вираз з цього прикладу використовуючи інтерпретатор в інтерактивному режимі. Наприклад, для обчислення виразу 2+3 запусти інтерпретатор і напиши:

 >>> 2 + 3
5
>>> 3 * 5
15
>>>

Оператор	Назва	Пояснення	Приклади
+	Плюс	Додає два об’єкта. А також конкатенація для типу даних string	3+5 дає 8. 'a'+'b' дає 'ab'
-	Мінус	Або дає число зі знаком - або віднімає одне число від іншого	-5.2 дає негативне число. 50-24 дає 26
*	Множення	Це або операція множення або операція "розмноження" для рядкового типу.Поверне рядок повторений задану к-ть разів	23 дорівнює 6. 'la'3 дає 'lalala'
**	Піднесення до степені	Повертає x в степені y	3 ** 4 дає 81 (іншими словами 3 3 3 * 3)
/	Ділення	Розділити x на y	4/3 дає 1.3333333333333333
//	Цілочислове ділення	Повертає цілочисельну частку від ділення	4//3 дає 1
%	Ділення по модулю	Повертає залишок від ділення	8 % 3 дасть 2. -25.5 % 2.25 дасть 1.5.
<<	Зсув вліво	Зсуває біти числа вліво на задану к-ть позицій. Будь-яке число в оперативній пам’яті ПК представлено у вигляді бітів — або двійкових чисел, тобто 0 і 1	2 << 2 дасть 8. В двійковому вигляді 2 представляє собою 10. Зсув вліво на 2 біта дає 1000, що в десятковій системі числення означає 8.
>>	Зсув вправо	Зсуває біти числа вправо на задане число позицій	11 >>1 дасть 5. В двійковій системі числення 11 представляє собою 1011, що будучи зміщеним на 1 біт вправо, дає 101, а це, в свою чергу, не що інше як десяткове 5
&	Побітне І	Побітна операція І над числами	5 & 3 дає 1
\|	Побітне АБО	Побітна операція АБО над числами	5 \| 3 дає 7
^	Побітне ВИКЛЮЧНО АБО	Побітна операція ВИКЛЮЧНО АБО над числами	5 ^ 3 дає 6
~	Побітне НЕ	Побітне НЕ x це ~(x+1)	~5 дає -6
<	Менше ніж	Визначає чи вірно те, що x менше за y. Всі операції порівняння повертають True або False. Зауваж на заглавні букви в цих словах	5 < 3 дає False 3 < 5 дає True. Можна складати довільні ланцюжки: 3 < 5 < 7 дає True
>	Більше ніж	Визначає чи вірно те, що x більше за y	5 > 3 поверне True. Якщо обидва операнди числа, перед порівнянням їх буде приведено до однаковго типу даних. В протилежному випадку завжди повертає False
<=	Менше ніж або еквівалентно	Визначає чи вірно те, що x менше за y або x 0 еквівалентний y	x = 3; y = 6; x <= y поверне True.
>=	Більше ніж або еквівалентно	Визначає чи вірно те, що x більше за y або екввівалентний y	x = 4; y = 3; x >= 3 поверне True.
==	Еквівалентно до	Визначає чи об’єкти еквівалентні (рівні) між собою	x = 2; y = 2; x == y поверне True. x = 'str'; y = 'stR'; x == y поверне False. x = 'str'; y = 'str'; x == y поверне True.
!=	Не еквівалентно до	Визначає чи об’єкти не еквівалентні між собою	x = 2; y = 3; x != y поверне True.
not	Логічне НІ	Якщо x є True, то поверне False. Якщо x є False, то поверне True	x = True; not x поверне False. Операція not інвертує значення.
and	Логічне І	x and y поверне False якщо x є False, інакше значення False	x = False; y = True; x and y поверне False оскільки x є False. У цьому випадку Python не буде перевіряти значення y тому що він знає, що лівий операнд оператора and дорівнює False з чого випливає, що весь вираз дорівнює False незалежно від значення всіх інших величин. Це називається скорочено оцінкою логічних операторів
or	Логічне АБО	Якщо x є True, то поверне True. Інакше поверне значення y	x = True; y = False; x or y дає True. Тут також може бути виконана скорочена оцінка виразів

Скорочення для математичних операторів

Це загальноприйнята практика проводити якісь математичні операції над змінною, а потім привласнювати результати цієї операції тій же самій змінній.

Ти можеш написати як:

a = 2; a = a * 3;

так і:

a = 2; a *= 3

Пріоритети одних операторів над іншими (порядок обчислення)

Допустимо тобі треба обчислити вираз 2 + 3 * 4. Яку операцю виконаєш першою? Додавання чи віднімання? З курсу математики в школі тобі напевно відомо що операція множення має вищий пріоритет, тому виконується першою.

Нижче наведено таблицю в якій оператори представлені в порядку зростання від найменш пріоритетних до тих що мають найвищий пріоритет. Запам’ятай, що у програмі варто використовувати дужки для групування операторів і операндів для того, щоб явно вказати порядок обчислення крім того це робить текст програми більш читабельним.

Оператор	Опис
lambda	Лямбда-вираз
or	Логічне АБО
and	Логічне І
not x	Логічне НІ
in, not in	Тест на приналежність
is, is not	Тест на тотожність
<,<=,>,>=,!=,==	Порівняння
\|	Побітне АБО
^	Побітне ВИКЛЮЧНО АБО
&	Побітне і
<<,>>	Зміщеня
+,-	Додавання і віднімання
*,/,//,%	Множення, ділення, цілочислове ділення, залишок від ділення
+x,-x	Позитивне, негативне
~x	Побітне НІ
**	Піднесення до степені
x.attribute	Посилання на атрибут
x[index]	Звернення за індексом
x[index1:index2]	Зріз
f(arguments)	Виклик функції
(expressions,…)	Зв’язка або кортеж
[expressions,…]	Список
{key:datum,…}	Словник

Оператори які мають однаковий рівень пріоритету містяться в одному і тому самому рядку таблиці, наприклад оператор + та - мають однаковий пріорітет.

Зміна порядку обчислення

Для того, щоб зробити вирази більш зрозумілішими можна використовувати дужки. Наприклад, 2 + (3 * 4) однозначно легше проаналізувати ніж 2 + 3 * 4. Останній вираз потребує знання того, яку арифметичну дію слід виконувати першою. Як і з багатьма іншими речами дужки повинні використовуватися з розумом, тобто їх не варто ліпити де попало. Вони не мають бути зайвими.

Додатковою перевагою використання дужок є те, що вони допомагають нам змінювати порядок обчислення. Наприклад, якщо ти хочеш щоб операція додавання виконувалася першою, то напишеш так: (2 + 3) * 4.

Асоціативність

Оператори зазвичай асоційовані в порядку обчислення зліва направо. Наприклад, 2 + 3 + 4 вираховується як (2 + 3) + 4.

Але деякі оператори, як оператор привласнення, мають порядок зправа наліво. Таким чином a = b = c обробляється як a = (b = c).

Вирази

Приклад:

#!/usr/bin/python
# Filename: expression.py
 
length = 5
breadth = 2
 
area = length * breadth
 
print('Area is', area)
print('Perimeter is', 2 * (length + breadth))

Виведе:

$ python expression.py
Area is 10
Perimeter is 14

Як це працює:

Висота (length) і ширина (breadth) прямокутника містяться в змінних з назвами breadth і length. Ми їх використовуємо для того, щоб обчислити площу і периметр прямокутника. Ми зберегли результат виконаня виразу length * breadth у змінній з ім’ям area. І потім вивели на екран вміст цієї змінної користуючись функцією print. В іншому випадку ми зразу ж вивели результат виразу 2 * (length + breadth), передавши даний вираз як параметр функції print.

Також зауваж те як Python гарно і самостійно форматує вивід. При тому що ми не вказали символу пробілу в виводі на екран між 'Area is' та змінною area, Python вставив пробіл в потрібне місце замість нас. І ми отримали "чистий" і гарний вивід. Також текст програми став більш читабельним (оскільки нам не треба турбуватися про відступи в рядках які ми виводили на екран). Це приклад того як Python робить життя програміста простішим.

Підсумок

Ми побачили як використовувати оператори, операнди і вирази які є основними блоками для побудування будь-якої програми.

Автор перекладу - Дмитро Юрченко