Bài 5: Toán Tử Và Biểu Thức Trong Python - DNMTechs

Hầu hết các câu lệnh mà bạn viết trong Python sẽ chứa các biểu thức. Một ví dụ đơn giản của một biểu thức là 2 + 3. Một biểu thức có thể được chia thành các toán tử và toán hạng.

Toán tử là chức năng thực hiện một việc gì đó và có thể được biểu thị bằng các ký hiệu như ( +, – , x, / ) hoặc bằng các từ khóa đặc biệt. Toán tử yêu cầu một số dữ liệu để hoạt động và dữ liệu đó được gọi là toán hạng . Trong trường hợp này, 2 và 3 là các toán hạng.

Toán tử số học

Bài viết này sẽ xem xét ngắn gọn về các toán tử và cách sử dụng của chúng.

Lưu ý: bạn có thể đánh giá các biểu thức được đưa ra trong các ví dụ bằng cách sử dụng trình thông dịch tương tác. Ví dụ: để kiểm tra biểu thức 2 + 3, hãy sử dụng lời Python Prompt để thực hiện:

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

Dưới đây là tổng quan nhanh về các toán tử có sẵn:

• + (cộng)
  • Cộng hai đối tượng
  • 3 + 5cho 8. 'a' + 'b'cho 'ab'.
• - (trừ)
  • Phép trừ hai đối tượng; nếu toán hạng đầu tiên không có thì nó được coi là 0.
  • -5.2cho một số âm và 50 - 24cho 26.
• * (nhân)
  • Phép nhân hai số hoặc trả về chuỗi được lặp lại nhiều lần.
  • 2 * 3cho 6. 'la' * 3cho 'lalala'.
• ** (luỹ thừa)
  • Trả về luỹ thừa bậc y của x
  • 3 ** 4cho 81(tức là 3 * 3 * 3 * 3)
• / (chia)
  • Chia x cho y
  • 13 / 3 cho 4.333333333333333
• // (chia làm tròn)
  • Chia x cho y và làm tròn kết quả xuống giá trị nguyên gần nhất. Lưu ý rằng nếu một trong các giá trị là số float, kết quả sẽ là kiểu số float.
  • 13 // 3 cho 4
  • -13 // 3 cho -5
  • 9//1.81 cho 4.0
• % (chia lấy dư module)
  • Kết qủa là phần dư của phép chia
  • 13 % 3cho 1. -25.5 % 2.25cho 1.5.
• << (dịch trái)
  • Chuyển các bit của số sang trái theo số bit được chỉ định. (Mỗi số được biểu thị trong bộ nhớ bằng bit hoặc chữ số nhị phân tức là 0 và 1)
  • 2 << 2cho 8. 2được biểu diễn bằng 10 trong hệ nhị phân.
  • Dịch chuyển trái 2 bit cho 1000 được số thập phân 8.
• >> (dịch phải)
  • Chuyển các bit của số sang phải theo số bit được chỉ định.
  • 11 >> 1cho 5.
  • 11được biểu diễn bằng các bit 1011mà khi dịch chuyển sang phải 1 bit sẽ là 101 số thập phân 5.
• & (bit-wise AND)
  • bit-wise AND của các số
  • 5 & 3cho 1.
• | (bit-wise OR)
  • Bitwise OR của các số
  • 5 | 3 cho 7
• ^ (bit-wise XOR)
  • Bitwise XOR của các số
  • 5 ^ 3 cho 6
• ~ (nghịch đảo bit)
  • Nghịch đảo bit của x là – (x + 1)
  • ~5 cho -6. 
• < (bé hơn)
  • Trả về cho dù x nhỏ hơn y. Tất cả các toán tử so sánh trả về True hoặc False. Lưu ý viết hoa của những tên này.
  • 5 < 3 cho False và 3 < 5 cho True.
  • So sánh có thể được xâu chuỗi tùy ý: 3 < 5 < 7cho True.
• > (lớn hơn)
  • Trả về cho dù x lớn hơn y
  • 5 > 3trả lại True. Nếu cả hai toán hạng là số, trước tiên chúng được chuyển đổi thành một loại phổ biến. Nếu không, nó luôn luôn trở lại False.
• <= (bé hơn hoặc bằng)
  • Trả về cho dù x nhỏ hơn hoặc bằng y
  • x = 3; y = 6; x <= y trả lại True
• >= (lớn hơn hoặc bằng)
  • Trả về cho dù x lớn hơn hoặc bằng y
  • x = 4; y = 3; x >= 3 trả lại True
• == (bằng)
  • So sánh nếu các đối tượng bằng nhau
  • x = 2; y = 2; x == y trả lại True
  • x = 'str'; y = 'stR'; x == y trả lại False
  • x = 'str'; y = 'str'; x == y trả lại True
• != (không bằng)
  • So sánh nếu các đối tượng không bằng nhau
  • x = 2; y = 3; x != y trả lại True
• not (boolean NOT)
  • Nếu x là True, nó trả về False. Nếu x là False, nó trả về True.
  • x = True; not x trả lại False.
• and (boolean AND)
  • x and y trả về Falsenếu x là False
  • x = False; y = True; x and y trả về False vì x là False. Trong trường hợp này, Python sẽ không đánh giá y vì nó biết rằng phía bên trái của biểu thức ‘AND’ False ngụ ý rằng toàn bộ biểu thức sẽ False không phân biệt các giá trị khác. Điều này được gọi là đánh giá ngắn mạch.
• or (boolean OR)
  • Nếu x là True, nó trả về True, nếu không, nó trả về đánh giá của y
  • x = True; y = False; x or y trả lại True. Đánh giá ngắn mạch cũng áp dụng ở đây.

Viết tắt cho biểu thức toán học

Khi chạy một hoạt động toán học trên một biến và sau đó gán kết quả của hoạt động trở lại biến đó, trong trường hợp này có cách viết tắt cho các hoạt động như vậy:

a = 2 a = a * 3

có thể được viết như:

a = 2 a *= 3

Thứ tự ưu tiên của các toán tử trong Python

Nếu bạn có một biểu thức như 2 + 3 * 4, thì thứ tự ưu tiên luôn luôn là nhân chia trước cộng trừ sau. Điều này có nghĩa là toán tử nhân có độ ưu tiên cao hơn toán tử cộng.

Bảng sau đây đưa ra thứ tự ưu tiên cho Python, từ mức ưu tiên thấp nhất (ràng buộc ít nhất) đến mức ưu tiên cao nhất (ràng buộc nhất). Điều này có nghĩa là trong một biểu thức đã cho, trước tiên Python sẽ đánh giá các toán tử và biểu thức thấp hơn trong bảng trước các biểu thức được liệt kê cao hơn trong bảng.

Sẽ tốt hơn nhiều khi sử dụng dấu ngoặc đơn cho các toán tử nhóm và toán hạng một cách thích hợp để chỉ định rõ ràng mức độ ưu tiên. Điều này làm cho chương trình dễ đọc hơn.

• lambda : Biểu thức Lambda
• if - else : Biểu thức điều kiện
• or : Boolean HOẶC
• and : Boolean VÀ
• not x : Boolean KHÔNG
• in, not in, is, is not, <, <=, >, >=, !=, == : So sánh
• | : Bitwise HOẶC
• ^ : Bitwise XOR
• & : Bitwise VÀ
• <<, >> : Dịch bít
• +, - : Cộng và trừ
• *, /, //, % : Nhân, chia, chia làm tròn và chia lấy dư
• +x, -x, ~x 
• ** : Lũy thừa
• x[index], x[index:index], x(arguments...), x.attribute : Đăng ký, cắt, gọi, tham chiếu thuộc tính
• (expressions...), [expressions...], {key: value...}, {expressions...} : Hiển thị ràng buộc hoặc tuple, hiển thị danh sách, hiển thị từ điển, hiển thị thiết lập

Các toán tử có cùng mức ưu tiên được liệt kê trong cùng một hàng trong bảng trên. Ví dụ, +và -có quyền ưu tiên tương tự.

Thay đổi thứ tự ưu tiên

Để làm cho các biểu thức dễ đọc hơn, chúng ta có thể sử dụng dấu ngoặc đơn. Ví dụ, 2 + (3 * 4)chắc chắn là dễ hiểu hơn so với 2 + 3 * 4 yêu cầu kiến ​​thức về các ưu tiên toán tử. Như với mọi toán tử khác, các dấu ngoặc đơn nên được sử dụng hợp lý (không lạm dụng nó) và không nên dư thừa, như sau (2 + (3 * 4)).

Có một lợi thế bổ sung cho việc sử dụng dấu ngoặc đơn – nó giúp chúng ta thay đổi thứ tự ưu tiên. Ví dụ, nếu muốn thực hiện phép cộng trước khi thực hiện phép nhân, thì bạn có thể viết như sau (2 + 3) * 4.

Kết hợp

Các toán tử thường được liên kết từ trái sang phải. Điều này có nghĩa là các toán tử có cùng mức ưu tiên được đánh giá theo cách từ trái sang phải. Ví dụ, 2 + 3 + 4 tương đương với là (2 + 3) + 4.

Biểu thức

Ví dụ (tạo một file mới expression.py):

length = 5 breadth = 2 area = length * breadth print('Area is', area) print('Perimeter is', 2 * (length + breadth))

Đầu ra:

$ python expression.py Area is 10 Perimeter is 14

Tóm lược

Bạn đã thấy cách sử dụng các toán tử, toán hạng và biểu thức – đây là các khối cơ bản của bất kỳ chương trình nào. Tiếp theo, chúng ta sẽ xem cách sử dụng những thứ này trong các chương trình của chúng ta bằng cách sử dụng các câu lệnh.