运算符和表达式#

# 加法
result = 10 + 5        # 15

# 减法
result = 10 - 5        # 5

# 乘法
result = 10 * 5        # 50

# 除法（返回浮点数）
result = 10 / 3        # 3.3333333333333335

# 整数除法（向下取整）
result = 10 // 3       # 3

# 取余（模运算）
result = 10 % 3        # 1

# 幂运算
result = 2 ** 3        # 8（2的3次方）
result = 2 ** 0.5      # 1.4142135623730951（平方根）

# 字符串和列表的运算
"Hello" + " " + "World"  # 'Hello World'
[1, 2] + [3, 4]          # [1, 2, 3, 4]
"Hi" * 3                  # 'HiHiHi'
[1, 2] * 3                # [1, 2, 1, 2, 1, 2]

# 等于
5 == 5        # True
5 == 3        # False

# 不等于
5 != 3        # True
5 != 5        # False

# 大于
5 > 3         # True
5 > 7         # False

# 小于
3 < 5         # True
7 < 5         # False

# 大于等于
5 >= 5        # True
5 >= 7        # False

# 小于等于
5 <= 5        # True
7 <= 5        # False

# 字符串比较（按字典序）
"apple" < "banana"    # True
"cat" > "dog"         # False

# 链式比较
x = 5
1 < x < 10            # True（等价于 1 < x and x < 10）

# and - 逻辑与（两个条件都为True时返回True）
True and True     # True
True and False    # False
False and False   # False

# or - 逻辑或（至少一个条件为True时返回True）
True or False     # True
False or False    # False
True or True      # True

# not - 逻辑非（取反）
not True          # False
not False         # True

# 实际应用
age = 20
has_license = True
can_drive = age >= 18 and has_license  # True

# 短路求值
# and: 如果第一个为False，不计算第二个
# or: 如果第一个为True，不计算第二个
False and print("不会执行")
True or print("不会执行")

# 基本赋值
x = 10

# 加法赋值
x += 5        # 等价于 x = x + 5，结果是 15

# 减法赋值
x -= 3        # 等价于 x = x - 3，结果是 12

# 乘法赋值
x *= 2        # 等价于 x = x * 2，结果是 24

# 除法赋值
x /= 4        # 等价于 x = x / 4，结果是 6.0

# 整数除法赋值
x //= 2        # 等价于 x = x // 2，结果是 3.0

# 取余赋值
x %= 2        # 等价于 x = x % 2，结果是 1.0

# 幂赋值
x **= 3       # 等价于 x = x ** 3，结果是 1.0

# 多重赋值
a, b = 1, 2   # a = 1, b = 2
a, b = b, a   # 交换变量值

# 链式赋值
x = y = z = 0  # x, y, z 都等于 0

# is - 检查两个变量是否引用同一个对象
a = [1, 2, 3]
b = a
c = [1, 2, 3]

a is b        # True（a和b引用同一个对象）
a is c        # False（a和c是不同的对象）
a == c        # True（但值相同）

# is not - 检查两个变量是否不是同一个对象
a is not c    # True

# 注意：小整数和字符串可能被Python缓存
x = 256
y = 256
x is y        # True（小整数被缓存）

x = 257
y = 257
x is y        # False（大整数可能不被缓存，取决于实现）

# None 的比较应该使用 is
x = None
x is None     # True（推荐）
x == None     # True（不推荐，但也能工作）

# in - 检查值是否在序列中
"a" in "abc"          # True
3 in [1, 2, 3]        # True
"name" in {"name": "Python"}  # True（检查键）

# not in - 检查值是否不在序列中
"d" not in "abc"      # True
4 not in [1, 2, 3]    # True

# 实际应用
fruits = ["apple", "banana", "orange"]
if "apple" in fruits:
    print("找到了苹果")

# 检查字典的键
user = {"name": "Alice", "age": 30}
if "name" in user:
    print(user["name"])

# & - 按位与
5 & 3         # 1（二进制：101 & 011 = 001）

# | - 按位或
5 | 3         # 7（二进制：101 | 011 = 111）

# ^ - 按位异或
5 ^ 3         # 6（二进制：101 ^ 011 = 110）

# ~ - 按位取反
~5            # -6（二进制：~101 = ...11111010）

# << - 左移
5 << 1        # 10（二进制：101 << 1 = 1010，相当于乘以2）

# >> - 右移
5 >> 1        # 2（二进制：101 >> 1 = 10，相当于除以2）

# 实际应用：检查奇偶性
x = 5
if x & 1:     # 如果最后一位是1，则为奇数
    print("奇数")

# 优先级示例
result = 2 + 3 * 4        # 14（先算乘法）
result = (2 + 3) * 4      # 20（括号优先）

result = 2 ** 3 * 4       # 32（先算幂运算）
result = 2 ** (3 * 4)     # 4096

result = not True and False   # False（not优先级高于and）
result = not (True and False) # True

# 使用括号明确优先级（推荐）
result = (a + b) * (c - d)  # 清晰明了

# 从左到右求值
result = 1 + 2 + 3        # 6（先算1+2，再+3）

# 但优先级会影响顺序
result = 1 + 2 * 3        # 7（先算2*3，再+1）

# 赋值运算符从右到左
a = b = c = 10            # 先给c赋值，再给b，最后给a

# 语法：值1 if 条件 else 值2
x = 10
result = "正数" if x > 0 else "非正数"  # "正数"

# 等价于
if x > 0:
    result = "正数"
else:
    result = "非正数"

# 嵌套使用
x = 0
result = "正数" if x > 0 else ("零" if x == 0 else "负数")  # "零"

class Point:
    def __init__(self, x, y):
        self.x = x
        self.y = y
    
    def __add__(self, other):
        return Point(self.x + other.x, self.y + other.y)
    
    def __str__(self):
        return f"Point({self.x}, {self.y})"

p1 = Point(1, 2)
p2 = Point(3, 4)
p3 = p1 + p2  # 使用 + 运算符
print(p3)     # Point(4, 6)

# 检查变量是否存在且非空
value = None
if value:  # 如果value是None、0、空字符串、空列表等，则为False
    print("有值")

# 安全的字典访问
user = {"name": "Alice"}
age = user.get("age", 0)  # 如果age不存在，返回0

# 列表非空检查
items = []
if items:  # 空列表为False
    print("列表不为空")

# 多重条件检查
age = 25
if 18 <= age <= 65:
    print("可以工作")