一、学习知识点概要

目录

· 变量、运算符与数据类型

1. 注释
2. 运算符
3. 变量和赋值
4. 数据类型和转换
5. print()函数

· 位运算

1. 原码、反码和补码
2. 按位非操作 ~
3. 按位与操作 &
4. 按位或操作 |
5. 按位异或操作 ^
6. 按位左移操作 <<
7. 按位右移操作 >>
8. 利用位运算实现快速计算
9. 利用位运算实现整数集合

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二、学习内容

· 变量、运算符与数据类型

1、注释

重要性：在代码出错的时候，注释可以给你更快的找到错误的位置，方便找到更好的解决方法！

- 在 Python 中，`#` 表示注释，作用于整行。

- `''' '''` 或者 `""" """` 表示区间注释，在三引号之间的所有内容被注释

注：引号需用英文输入法输入

2、运算符

算数运算符

即小学数学中的加减乘除四则运算

以下假设变量： a=10，b=20：

>>> 9//2
4
>>> -9//2
-5

注意最后三个余数，幂，整除的运算符号

比较运算符

即用于进行数值大小的比较

以下假设变量a为10，变量b为20：

注意不等号有两种输入方式

逻辑运算符

即高中数学所学的命题p∧q，p∨q，非p的真假判断

以下假设变量 a 为 10, b为 20:

位运算符

按位运算符是把数字看作二进制来进行计算的。

下表中变量 a 为 60，b 为 13，二进制格式如下：

a = 0011 1100

b = 0000 1101

-----------------

a&b = 0000 1100

a|b = 0011 1101

a^b = 0011 0001

~a  = 1100 0011

（以上表格来源网络）

三元运算符

语法为:条件表达式?表达式1:表达式2。

说明:问号前面的位置是判断的条件，判断结果为bool型，为true时调用表达式1，为false时调用表达式2。

其逻辑为:"如果条件表达式成立或者满足则执行表达式1，否则执行第二个。"常用在设置默认值,例如某个值不一定存在,则判断这个值是否存在,不存在给默认值(表达式2)。

其他运算符 

运算符的优先级

3、变量和赋值

- 在使用变量之前，需要对其先赋值。
- 变量名可以包括字母、数字、下划线、但变量名不能以数字开头。
- Python 变量名是大小写敏感的，foo != Foo。

4、数据类型和转换

• int | 整型 `<class 'int'>`| `-876, 10`
• float | 浮点型`<class 'float'>`| `3.149, 11.11`

通过 `print()` 可看出 `a` 的值，以及类 (class) 是`int`/`float`

• bool | 布尔型`<class 'bool'>` | `True, False`

布尔 (boolean) 型变量只能取两个值，`True` 和 `False`。当把布尔型变量用在数字运算中，用 `1` 和 `0` 代表 `True` 和 `False`。

除了直接给变量赋值 `True` 和 `False`，还可以用 `bool(X)` 来创建变量，其中 `X` 可以是

- 基本类型：整型、浮点型、布尔型
- 容器类型：字符串、元组、列表、字典和集合

确定`bool(X)` 的值是 `True` 还是 `False`，就看 `X` 是不是空，空的话就是 `False`，不空的话就是 `True`。

- 对于数值变量，`0`, `0.0` 都可认为是空的。
- 对于容器变量，里面没元素就是空的。

5、print()函数

- 将对象以字符串表示的方式格式化输出到流文件对象file里。其中所有非关键字参数都按`str()`方式进行转换为字符串输出；
- 关键字参数`sep`是实现分隔符，比如多个参数输出时想要输出中间的分隔字符；
- 关键字参数`end`是输出结束时的字符，默认是换行符`\n`；
- 关键字参数`file`是定义流输出的文件，可以是标准的系统输出`sys.stdout`，也可以重定义为别的文件；
- 关键字参数`flush`是立即把内容输出到流文件，不作缓存。

· 位运算

1、原码、反码和补码

原码：就是其二进制表示（注意，最高位是符号位，其中0为正，1为负）。

反码：正数的反码就是原码，负数的反码是符号位不变，其余位取反（对应正数按位取反）。

补码：正数的补码就是原码，负数的补码是反码+1。

2. 按位非操作 ~

`~` 把`num`的补码中的 0 和 1 全部取反（0 变为 1，1 变为 0）有符号整数的符号位在 `~` 运算中同样会取反。

3. 按位与操作 &

只有两个对应位都为 1 时才为 1

 4. 按位或操作 |

只要两个对应位中有一个 1 时就为 1

5. 按位异或操作 ^

只有两个对应位不同时才为 1

6. 按位左移操作 <<

`num << i` 将`num`的二进制表示向左移动`i`位所得的值。

7. 按位右移操作 >>

`num >> i` 将`num`的二进制表示向右移动`i`位所得的值。

8. 利用位运算实现快速计算

通过 `<<`，`>>` 快速计算2的倍数问题。

通过 `^` 快速交换两个整数。

通过 `a & (-a)` 快速获取`a`的最后为 1 位置的整数。

9. 利用位运算实现整数集合

一个数的二进制表示可以看作是一个集合（0 表示不在集合中，1 表示在集合中）。

元素与集合的操作：
```
a | (1<<i)  -> 把 i 插入到集合中
a & ~(1<<i) -> 把 i 从集合中删除
a & (1<<i)  -> 判断 i 是否属于该集合（零不属于，非零属于）
```

集合之间的操作：
```c
a 补   -> ~a
a 交 b -> a & b
a 并 b -> a | b
a 差 b -> a & (~b)
```

注意：整数在内存中是以补码的形式存在的，输出自然也是按照补码输出。

三、学习问题与解答

学习过程中遇到一些不认识的英文缩写，例如

# ['__abs__', '__add__', '__and__', '__bool__', '__ceil__', '__class__',
# '__delattr__', '__dir__', '__divmod__', '__doc__', '__eq__',
# '__float__', '__floor__', '__floordiv__', '__format__', '__ge__',
# '__getattribute__', '__getnewargs__', '__gt__', '__hash__',
# '__index__', '__init__', '__init_subclass__', '__int__', '__invert__',
# '__le__', '__lshift__', '__lt__', '__mod__', '__mul__', '__ne__',
# '__neg__', '__new__', '__or__', '__pos__', '__pow__', '__radd__',
# '__rand__', '__rdivmod__', '__reduce__', '__reduce_ex__', '__repr__',
# '__rfloordiv__', '__rlshift__', '__rmod__', '__rmul__', '__ror__',
# '__round__', '__rpow__', '__rrshift__', '__rshift__', '__rsub__',
# '__rtruediv__', '__rxor__', '__setattr__', '__sizeof__', '__str__',
# '__sub__', '__subclasshook__', '__truediv__', '__trunc__', '__xor__',
# 'bit_length', 'conjugate', 'denominator', 'from_bytes', 'imag',
# 'numerator', 'real', 'to_bytes']

对【例子】`getcontext()` 显示了 `Decimal` 对象的默认精度值是 28 位 (`prec=28`)。的操作流程不是很懂。

四、学习思考与总结

在参考一些文献资料时学到了很多大佬的编辑思路，模式，让第一次学习python的我倍感信心，很多问题在网上有多种解决方式，帮助我从多个角度去解决问题，希望在接下来的学习中能进一步扎实python的基础知识。

**练习题**：

1. 怎样对python中的代码进行注释？

`#` 注释整行。

- `''' '''` 或者 `""" """` 注释在三引号之间的所有内容

2. python有哪些运算符，这些运算符的优先级是怎样的？

算数、比较、逻辑、位、三元运算符及其他运算符。

优先级：先算数运算，再位运算，再逻辑运算

3. python 中 `is`, `is not` 与 `==`, `!=` 的区别是什么？

- is, is not 对比的是两个变量的内存地址
- ==, != 对比的是两个变量的值

4. python 中包含哪些数据类型？这些数据类型之间如何转换？

整形、浮点型、布尔型、字符串型

转换为整形int(a,base=a)

转换为浮点型float(x)

转换为字符串型str(object=' ')