位运算
基于二进制的运算(计算机的底层基于位运算)
计算机最小单位:bit (比特/位/二进制)
1byte(字节) = 8bit ( 0000 0000)
&:与 (全真为真,一假则假)
|:或 (全假为假,一真则真)
^:异或 (相反为真,相同为假)
~:按位取反(包含符号位)(取反后得到的是补码)
>>:右移(相当于除以2的n次方----n:右移的位数)
<<:左移(相当于乘以2的n次方----n:左移的位数)
我们先来了解其底层的原理
1、正数相加
eg: 10+11
0000 1010 (10)
0000 1011 (11)
---------------------------------- (逢二进一)
0001 0101 (21)
2、正数与负数相加的问题
负数:8位的首位作为符号位 (1代表负数 ,0代表正数)
其中8位最大存储:+127(0111 1111)
最小存储:-128 (1000 0000)
因为0没有-0,所以创作者将(1000 0000)定义为-128
eg: -3 +2
1000 0011
0000 0010
---------------------------
1000 0101 (-5) 错误
为了解决负数运算问题----原码、反码、补码三个概念
原码: 数值的标准的二进制位
反码:符号位不变,其余位取反
补码:反码+1
原码 反码 补码
-3 1000 0011 1111 1100 1111 1101
2 (正数原码、反码与补码相同) 0000 0010
-------------------------------------------------------------------------
1000 0001 1111 1110 1111 1111
用补码运算完换算为原码即为结果(-1 : 1000 0001)
计算机底层的运算是基于补码运算
那我们再看一个例子:-3+4
原码 反码 补码
-3 1000 0011 1111 1100 1111 1101
4 0000 0100
-------------------------------------------------------------------------
10000 0001
(溢出的直接丢弃,然后因为结构是正数,正数原码与补码相同,即是结果为1)
然后我们再来学习位运算:
&:与 (全真为真,一假则假)
eg: 8&9
0000 1000
0000 1001 &
---------------------------
0000 1000 (8)
>>> 8&9
8
>>>
|:或 (全假为假,一真则真)
eg: 8|9
0000 1000
0000 1001 |
---------------------------
0000 1001 (9)
>>> 8|9
9
>>>
^:异或 (相反为真,相同为假)
eg: 8^9
0000 1000
0000 1001 ^
---------------------------
0000 0001 (1)
>>> 8^9
1
>>>
补充:一个数异或0,结果为它本身
~:按位取反(包含符号位)(取反后得到的是补码)
eg: ~2
0000 0010
----> 1111 1101(补码) 需 -1 变为反码
----> 1111 1100 (反码) 符号位不变,其余位按位取反变为原码
----> 1000 0011 (原码) -3
>>> ~2
-3
>>>
>>:右移(相当于除以2的n次方----n:右移的位数)
eg: 8>>2
0000 1000
0000 001000 (右边溢出丢弃,左边补0)
结果为 2
>>> 8>>2
2
>>>
<<:左移(相当于乘以2的n次方----n:左移的位数)
eg: 8<<2
0000 1000
000010 0000 (左边溢出丢弃,右边补0)
结果为 32
>>> 8<<2
32
>>>
三元运算符
格式:
条件成立时的代码 if 判断 else 条件不成立时的代码
eg:
a = int(input("请输入数字:"))
print("你成年了!") if a > 18 else print("小屁孩!")
请输入数字:20
你成年了!
请输入数字:16
小屁孩!
程序结构
分为3种:
顺序结构
选择结构
循环结构
我们今天先来了解选择结构
选择结构
要学习选择结构我们需先温习一下判断语句
布尔类型和比较运算符
真 和 假
True 真 1
False 假 0
变量名=”布尔类型“
通过比较运算符进行内容比较得到
变量定义存储布尔类型的数据
bool_1=True
bool_2=False
print(bool_1,type(bool_1))
True <class 'bool'>
比较运算符的使用
print(2==3)
print(2!=3)
False
True
if语句
条件语句:去网吧要身份证,可能会发生什么?判断是否成年~
所谓判断就是条件语句,即条件成立执行某些代码,不成立,则不执行代码
单语句
语法:
if 要判断的条件(表达式):
条件成立时,要执行的代码1
条件成立时,要执行的代码2
……
print('你可管不住我哦') #因为未缩进,所以不是条件成立时,才能执行,
#就是简单的print语句
注意:if下方未加缩进的代码不是if里的代码,始终会执行
双语句
语法:
if 条件:
条件成立执行的代码
else:
条件不成立时的代码
注意:后面的是 : 不是 ; (且是英文的)
四个空格缩进不要忘记
if语句执行流程:(debug查看)
某些条件执行了相关代码,则其他情况的代码解释器根本就不会执行
多条件判断语法
eg:
age = int(input("请输入您的年龄:"))
#if (age >= 18) and (age <= 40)
if 40 >= age >= 18:
print("恭喜你,你成年了")
elif age > 40:
print("哇偶,水木年华")
else:
print("你是未成年")
判断语句终极--嵌套使用
坐公交:有钱,上车,没钱,不上,上车,有空位置,坐下,没有,站着
#案例:
money = 1
seat = 1
if money ===1 :
print('上车')
if seat ===1 :
print('有空位置,快坐下')、
else:
print('没位置了,站一会儿吧')
else:
print('没钱,跟着跑')
补充:关键字pass:占位
eg:若你 if 或 elif 后面要执行的代码块还没想好,如果你空着,解释器运行会报错,你填写pass则解释器完美运行
如果 if 没有理解的话,可以在看一下我前两篇博客(python随手小练2和3)可以加深理解
索引
索引 [ ]
分为:正向索引:(从左向右)下标从0开始 eg:0 1 2 3
负数索引:(从右向左)下标从-1开始 eg:-3 -2 -1
eg:
s = 'l love you'
print(s[0])
print(s[1])
print(s[9])
print(s[-1])
print(s[-1]
结果:
l
#因为坐标1,即第二个字符是空格
u
u
y
print(s[10])
结果:
Traceback (most recent call last):
File "D:\pycharm\main.py", line 5, in <module>
print(s[10])
IndexError: string index out of range
print(s[-9])
结果:
Traceback (most recent call last):
File "D:\pycharm\main.py", line 6, in <module>
print(s[-11])
IndexError: string index out of range
#因为没有坐标10和-11,所以报错
字符串的切片
字符串的切片:从字符串中截取一个特定的序列(访问序列中元素的一个办法)
格式:sname[start:end:step]
sname:要操作的序列名称
start:表示的开始位置(包含自身的),如果不去指定的话,默认从0开始
end:表示切片的结束位置(不包含自身),如果不指定的话,默认是序列的长度(下标索引是字符串长度-1)即全部
step:表示切片的步长,如果省略的话,默认为1
举例解释:
eg:
s = 'QinghuadaxueBeijingdaxue'
print(s[0:5]) #省略step
print(s[2:]) #省略end和step
print(s[:5]) #省略start和step
print(s[:]) #省略start、end和step
print(s[0]) #错误省略,变成索引
结果:
Qingh #截取坐标0-4共5个字符(因为start包含自身,end不包含自身),即左闭右开
nghuadaxueBeijingdaxue #从坐标2-序列的长度(即下标索引是字符串长度-1)
Qingh
Q
当省略step时,第二个 :可以省略
若省略step和end时,第二个 :可以省略,但第一个 :不能省略(不然就变成索引了)
s = 'QinghuadaxueBeijingdaxue'
print(s[-3:-1])
print(s[-1:-3])
print(s[0:7:2])
print(s[::-1])
print(s[-1:-3:-1])
结果:
xu #因为step默认为1,所以是从左到右
#操作错误,空字符串
Qnha #因为step为2,所以是两个字符为一步
euxadgnijieBeuxadauhgniQ #因为step为-1,默认按负索引,相当于反转
eu #现在因为step为-1,所以可以正常切取
可以参考我的后面一篇博客(python随手小练4)加深理解
python数据容器
定义:可以容纳多份数据的数据类型,容纳的每一份数据成为一个元素,可以是任意类型的数据
数据容器:根据是否支持重复元素、是否可以修改、是否有序等
分为:列表,元组,字符串,集合,字典
列表
定义及语法:
字面量:[元素1,元素2,元素3……]
变量名称=[元素1,元素2,元素3……]
列表内的每一个数据,称之为元素
可以为不同数据类型,支持嵌套
eg:
list = [1,2,3,"l love you",[7,8,9]]
#列表里包含数字,字符串,列表
print(list[1])
print(list[-1])
print(list[-1][0]) #取列表里列表的元素
结果:
2
[7,8,9]
7
列表的下标索引取出特定位置的元素
列表的索引下标从0开始 ,‘,’分割(且正负索引皆可用)
len() 查看一下列表的长度
列表里的数也是可以改变的(可以重新赋值)
eg:
list = [1,2,3,"l love you",[7,8,9]]
print(len(list))
list[1] = "l love you"
print(list)
结果:
5
[1, 'l love you', 3, 'l love you', [7, 8, 9]]
列表的加法和乘法
eg:
list_1 = [1,2,3]
list_2 = [4,5,6]
list_3 = list_1 + list_2
print(list_3)
list_4 = list_3 * 3 #就是元素打印三遍
print(list_4)
结果:
[1, 2, 3, 4, 5, 6]
[1, 2, 3, 4, 5, 6, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 1, 2, 3, 4, 5, 6]
定义空列表:
变量名称 = [ ]
变量名称 = list()
eg:
>>> list1 = []
>>> list2 = list()
>>> type(list1)
<class 'list'>
>>> type(list2)
<class 'list'>
eg:
list2 = list([1,2,3]) #在初始化时赋值
print(list2)
结果:
[1, 2, 3]
列表的常用操作
(列表的方法(函数定义为class的成员,函数则小称为方法)):
我们可以用dir()来查看列表的方法
其中我们只看后面的,前后有下划线的是翻译器自带的
接下来我们来详细解释一下用法:
append
列表.append(元素) 追加一批元素
eg:
>>> list = [1,2,3]
>>> list.append(21)
>>> list
[1, 2, 3, 21]
>>>
insert
列表.insert(下标,元素) 插入元素
eg:
>>> list
[1, 2, 3, 21]
>>> list2 = [4,5,6]
>>> list.insert(1,list2)
>>> list
[1, [4, 5, 6], 2, 3, 21] #下标1代表插入元素所在的位置
>>>
sort
列表.sort() 列表排序(只能排Int)字母按照ASCII值进行排序,类型不能混淆
默认为升序 (列表.sort(reverse=False) )
列表.sort(reverse=True) 这样即为降序
eg:
>>> list3 = [12,1,23,75,22]
>>> list3
[12, 1, 23, 75, 22]
>>> list3.sort()
>>> list3
[1, 12, 22, 23, 75]
>>> list3.sort(reverse=True)
>>> list3
[75, 23, 22, 12, 1]
>>>
index
列表.index(元素) 查询某元素下标
eg:
>>> list3
[75, 23, 22, 12, 1]
>>> list3.index(22)
2 #索引下标为2时为22
>>> list3.index(222) #没有时报错
Traceback (most recent call last):
File "<stdin>", line 1, in <module>
ValueError: 222 is not in list
>>>
reverse
列表.reverse() 将列表元素顺序翻转
eg:
>>> list3
[75, 23, 22, 12, 1]
>>> list3.reverse()
>>> list3
[1, 12, 22, 23, 75]
>>>
remove
列表.remove(元素) 通过元素来移除元素,如果元素不存在则抛出异常
eg:
>>> list3
[1, 12, 22, 23, 75]
>>> list3.remove(12)
>>> list3
[1, 22, 23, 75]
>>> list3.remove(12) #如果要移除的元素不存在则报错
Traceback (most recent call last):
File "<stdin>", line 1, in <module>
ValueError: list.remove(x): x not in list
>>>
count
列表.count(元素) 统计某元素在列表中的数量
eg:
>>> ls = [1,2,3,1,1,2,2,2,3]
>>> ls
[1, 2, 3, 1, 1, 2, 2, 2, 3]
>>> ls.count(1)
3
>>>
clear
列表.clear() 清空列表
eg:
>>> ls
[1, 2, 3, 1, 1, 2, 2, 2, 3]
>>> ls.clear()
>>> ls
[]
>>>
copy
新列表 = 列表.copy()
浅拷贝对象(拷贝)不等价与 =(引用传递),在堆内存中进行对象拷贝
eg:
>>> ls = [1,2,3]
>>> ls1 = ls.copy()
>>> ls1
[1, 2, 3]
>>>
exend
列表 .extend(列表) 合并列表
eg:
>>> ls1
[1, 2, 3]
>>> ls2 = [3,4,5]
>>> ls1.extend(ls2)
>>> ls1
[1, 2, 3, 3, 4, 5]
>>> ls2
[3, 4, 5]
>>>
pop
列表.pop(下标) 删掉的元素作为返回值得到
下标省略默认删除最后一个元素
eg:
>>> ls2
[3, 4, 5]
>>> ls2.pop()
5
>>> ls2
[3, 4]
>>> ls2.pop(1)
4
>>> ls2
[3]
>>>
列表特点:
列表的切片
与字符串的切片一样