math_operator.py

#!/usr/bin/env python3
# encoding: utf-8
# @author: hoojo
# @email: hoojo_@126.com
# @github: https://github.com/hooj0
# @create date: 2017-10-23 22:25:32
# @copyright by hoojo@2018
# @changelog Added python3 `math->math operator` example


# math_operator.py

'''
---------------------------------算术运算-----------------------------------------------
运算符                        描述                                                                                                                       实例
+        加 - 两个对象相加                                                                                        a + b 输出结果 31
-        减 - 得到负数或是一个数减去另一个数                                           a - b 输出结果 -11
*        乘 - 两个数相乘或是返回一个被重复若干次的字符串             a * b 输出结果 210
/        除 - x 除以 y                                     b / a 输出结果 2.1
%        取模 - 返回除法的余数                                                                              b % a 输出结果 1
**       幂 - 返回x的y次幂                                                                                        a**b 为10的21次方
//       取整除 - 返回商的整数部分                                                                    9//2 输出结果 4 , 9.0//2.0 输出结果 4.0
---------------------------------赋值运算------------------------------------------------
运算符                        描述                                                            实例
=         简单的赋值运算符            c = a + b 将 a + b 的运算结果赋值为 c
+=        加法赋值运算符                c += a 等效于 c = c + a
-=        减法赋值运算符                c -= a 等效于 c = c - a
*=        乘法赋值运算符                c *= a 等效于 c = c * a
/=        除法赋值运算符                c /= a 等效于 c = c / a
%=        取模赋值运算符                c %= a 等效于 c = c % a
**=       幂赋值运算符                     c **= a 等效于 c = c ** a
//=       取整除赋值运算符           c //= a 等效于 c = c // a
---------------------------------位运算符-----------------------------------------------
运算符    描述    实例
&        按位与运算符：参与运算的两个值,如果两个相应位都为1,则该位的结果为1,否则为0                        (a & b) 输出结果 12 ，二进制解释： 0000 1100
|        按位或运算符：只要对应的二个二进位有一个为1时，结果位就为1。                                                                                                    (a | b) 输出结果 61 ，二进制解释： 0011 1101
^        按位异或运算符：当两对应的二进位相异时，结果为1                                                  (a ^ b) 输出结果 49 ，二进制解释： 0011 0001
~        按位取反运算符：对数据的每个二进制位取反,即把1变为0,把0变为1                                      (~a ) 输出结果 -61 ，二进制解释： 1100 0011， 在一个有符号二进制数的补码形式。
<<       左移动运算符：运算数的各二进位全部左移若干位，由"<<"右边的数指定移动的位数，高位丢弃，低位补0。              a << 2 输出结果 240 ，二进制解释： 1111 0000
>>       右移动运算符：把">>"左边的运算数的各二进位全部右移若干位，">>"右边的数指定移动的位数                                          a >> 2 输出结果 15 ，二进制解释： 0000 1111
--------------------------------------------------------------------------------
Python运算符优先级

以下表格列出了从最高到最低优先级的所有运算符：
运算符                                                                                        描述
**                                指数 (最高优先级)
~ + -                             按位翻转, 一元加号和减号 (最后两个的方法名为 +@ 和 -@)
* / % //                          乘，除，取模和取整除
+ -                               加法减法
>> <<                             右移，左移运算符
&                                 位 'AND'
^ |                               位运算符
<= < > >=                         比较运算符
<> == !=                          等于运算符
= %= /= //= -= += *= **=          赋值运算符
is/is not                         身份运算符
in/not in                         成员运算符
not or and                        逻辑运算符

'''

print('---------------------算术运算------------------------')
# 加法运算
print('加法运算：', 10 + 2)
print('加法运算：', 10 + (-3))

print()

# 减法运算
print('减法运算：', 10 - 5)
print('减法运算：', -10 - 5)

print()

# 乘法运算
print('乘法运算：', 3 * 5)

print()

# 乘方
print('乘方运算：', 3 ** 2)

print()

# 除法运算
print('除法运算：', 10 / 3)
print('除法运算：', 7 / 5)

print()

# 除法取整数
print('除法取整数：', 10 // 3)
print('除法取整数：', 7 // 5)

print()

# 取模运算，余数
print('取模运算：', 10 % 3)
print('取模运算：', 5 % 3)

print('---------------------赋值运算------------------------')
# 赋值操作
a = 10
b = 5
c = 0

c = a + b
print('a + b', c)
c += a
print('c += a', c)
c -= a
print('c -= a', c)
c *= a
print('c *= a', c)
c /= a
print('c /= a', c)

c //= a
print('c //= a', c)
c %= a
print('c /= a', c)
c **= a
print('c **= a', c)

print('---------------------位运算符---------------------------------')
# 位运算符

'''
10进制转2进制：<除2取余，逆序排列> 将10进制数除以2，取余数。然后再用结果继续除以2；一直重复，直到结果为0停止

具体做法是：
用2去除十进制整数，可以得到一个商和余数；再用2去除商，又会得到一个商和余数，
如此进行，直到商为0时为止，
然后把先得到的余数作为二进制数的低位有效位，后得到的余数作为二进制数的高位有效位，依次排列起来。
也叫“倒序取余”

example：
    60 / 2 = 30 -----> 0
    30 / 2 = 15 -----> 0
    15 / 2 = 7  -----> 1
    7  / 2 = 3  -----> 1
    3  / 2 = 1  -----> 1
    1  / 2 = 0  -----> 1

从下往上取余数：111100，前面不够8位数补0：0011 1100    

example2：
    13 / 2 = 6  -----> 1
    6  / 2 = 3  -----> 0
    3  / 2 = 1  -----> 1
    1  / 2 = 0  -----> 1

从下往上取余数：1101，前面不够8位数补0：0000 1101 

2进制转10进制：首先将二进制数补齐位数，首位如果是0就代表是正整数，如果首位是1则代表是负整数。
        先看首位是0的正整数，补齐位数以后，将二进制中的位数分别将下边对应的值相乘，然后相加得到的就为十进制

example：    
    0000 1100  ----> 二进制
    7654 3210  ----> 位置索引，从后算起

    0 x 2^0 = 0 ---> 二进制 x 2 ^ 位置索引
    0 x 2^1 = 0
    1 x 2^2 = 4
    1 x 2^3 = 8
    0 x 2^4 = 0
    0 x 2^5 = 0
    0 x 2^6 = 0
    0 x 2^7 = 0
结果相加：0 + 0 + 4 + 8 + 0 + 0 + 0 + 0 = 12    
'''

a = 60 # 0011 1100
b = 13 # 0000 1101
# 按位与运算符
print('a & b ->', a & b) # 0000 1100 -> 12
# 按位或运算符
print('a | b ->', a | b) # 0011 1101 -> 0,2,3,4,5 有数据，2^0 + 2^2 + 2^3 + 2^4 + 2^5 = 1 + 4 + 8 + 16 + 32 
# 按位异或运算符
print('a ^ b ->', a ^ b) # 0011 0001 -> 0,4,5 ---> 2^0 + 2^4 + 2^5 = 1 + 16 + 32 
# 按位取反运算符
print('~a ->', ~a) # 1100 0011 -> 首位为1，是负数，取反：-0011 1100 -> 2,3,4,5 ---> 2^2 + 2^3 + 2^4 + 2^5 = 1 + 4 + 8 + 16 + 32 = 60 + 1
print('~b ->', ~b) # 1111 0010 -> 首位为1，是负数，取反：-0000 1101 
# 左移动运算符
print('a << 2 ->', a << 2) # 1111 0000 -> 2^4 + 2^5 + 2^6 + 2^7
# 右移动运算符
print('a >> 2 ->', a >> 2) # 0000 1111 -> 2^0 + 2^1 + 2^2 + 2^3

input('按任意键退出')