Datawhale组队学习 -- Task 1:变量、运算符、数据类型及位运算

# 你好，世界
'''
有些人心如草木，
    却向阳而生
'''
print("余生大大 --->")

print(1 + 1)  # 加
print(2 - 1)  # 减
print(3 * 7)  # 称
print(7 / 9)  # 除
print(41 // 7)# 整除，舍弃小数
print(5 % 3)  # 取余数
print(2 ** 9) # 幂

print(2 > 1)  # True
print(2 >= 4)  # False
print(1 < 2)  # True
print(5 <= 2)  # False
print(3 == 4)  # False
print(3 != 5)  # True

print((3 > 2) and (3 > 5))  # and 的条件必须都符合才输出true
print((1 > 3) or (9 > 2))  # or 的条件只要一个符合就输出true
print(not (2 > 1))  # not相当于取反，结果为true加上not就输出反向结果

按位取反运算符~为单目运算符（只有一个操作数），右结合性，作用是对参与运算的二进制位取反。例如~1为0，~0为1，这和逻辑运算中的!非常类似。也就是把数值在内存中的二进制存储进行取反。
例如，~9可以转换为如下的运算：
~ 0000 0000 -- 0000 0000 -- 0000 0000 -- 0000 1001  （9 在内存中的存储）
-----------------------------------------------------------------------------------
  1111 1111 -- 1111 1111 -- 1111 1111 -- 1111 0110  （-10 在内存中的存储）

按位与运算符&的运算规则是：只有参与&运算的两个位都为 1 时，结果才为 1，否则为 0。例如1&1为 1，0&0为 0，1&0也为 0，这和逻辑运算符&&非常类似。也就是说两个数值的内存二进制0，1对比，1&1为1 0&0为0 1&0为0

-9&5可以转换成如下的运算：结果为5
  1111 1111 -- 1111 1111 -- 1111 1111 -- 1111 0111  （-9 在内存中的存储）
& 0000 0000 -- 0000 0000 -- 0000 0000 -- 0000 0101  （5 在内存中的存储）
-----------------------------------------------------------------------------------
  0000 0000 -- 0000 0000 -- 0000 0000 -- 0000 0101  （5 在内存中的存储）

按位或运算符|的运算规则是：两个二进制位有一个为 1 时，结果就为 1，两个都为 0 时结果才为 0。例如1|1为 1，0|0为0，1|0 为1，这和逻辑运算中的||非常类似。跟上面的相反，1|1为1，0|0为0，1|0为1

-9&5可以转换成如下的运算：结果为-9
  1111 1111 -- 1111 1111 -- 1111 1111 -- 1111 0111  （-9 在内存中的存储）
| 0000 0000 -- 0000 0000 -- 0000 0000 -- 0000 0101  （5 在内存中的存储）
-----------------------------------------------------------------------------------
  1111 1111 -- 1111 1111 -- 1111 1111 -- 1111 0111  （-9 在内存中的存储）

按位异或运算^的运算规则是：参与运算的两个二进制位不同时，结果为 1，相同时结果为 0。例如0^1为 1，0^0为 0，1^1为 0。  

-9&5可以转换成如下的运算：结果为-14
  1111 1111 -- 1111 1111 -- 1111 1111 -- 1111 0111  （-9 在内存中的存储）
^ 0000 0000 -- 0000 0000 -- 0000 0000 -- 0000 0101  （5 在内存中的存储）
-----------------------------------------------------------------------------------
  1111 1111 -- 1111 1111 -- 1111 1111 -- 1111 0010  （-14 在内存中的存储）

Python 左移运算符<<用来把操作数的各个二进制位全部左移若干位，高位丢弃，低位补 0。


9<<3可以转换为如下的运算：结果为72
<< 0000 0000 -- 0000 0000 -- 0000 0000 -- 0000 1001  （9 在内存中的存储）
-----------------------------------------------------------------------------------
   0000 0000 -- 0000 0000 -- 0000 0000 -- 0100 1000  （72 在内存中的存储）

如果数据较小，被丢弃的高位不包含 1，那么左移 n 位相当于乘以 2 的 n 次方。
9<<3可以理解为 9*2的3次方：9*(2*2*2)=72

Python 右移运算符>>用来把操作数的各个二进制位全部右移若干位，低位丢弃，高位补 0 或 1。如果数据的最高位是 0，那么就补 0；如果最高位是 1，那么就补 1。


9>>3可以转换为如下的运算：结果为1
>> 0000 0000 -- 0000 0000 -- 0000 0000 -- 0000 1001  （9 在内存中的存储）
-----------------------------------------------------------------------------------
   0000 0000 -- 0000 0000 -- 0000 0000 -- 0000 0001  （1 在内存中的存储）

(-9)>>3可以转换为如下的运算：结果为-2
>> 1111 1111 -- 1111 1111 -- 1111 1111 -- 1111 0111  （-9 在内存中的存储）
-----------------------------------------------------------------------------------
   1111 1111 -- 1111 1111 -- 1111 1111 -- 1111 1110  （-2 在内存中的存储）

上面两个可以看出9>>3高位丢的0就补0，(-9)>>3丢的1就补1

如果被丢弃的低位不包含 1，那么右移 n 位相当于除以 2 的 n 次方（但被移除的位中经常会包含 1）。

#bin() 返回一个整数 int 或者长整数 long int 的二进制表示。
print(bin(4))  # 0b100
print(bin(5))  # 0b101
print(bin(~4), ~4)  # -0b101 -5
print(bin(4 & 5), 4 & 5)  # 0b100 4
print(bin(4 | 5), 4 | 5)  # 0b101 5
print(bin(4 ^ 5), 4 ^ 5)  # 0b1 1
print(bin(4 << 2), 4 << 2)  # 0b10000 16
print(bin(4 >> 2), 4 >> 2)  # 0b1 1

x, y = 4, 5
small = x if x < y else y # 如果x < y则输出前面的x 否则输出 y
print(small)  # 4

# is 和 not in
letters = ['A', 'B', 'C']
print('A' in letters) # 如果A存在于那个数组中为真
print('A' not in letters) # 如果A不存在于那个数组中为真

# in 和 not in
a = "hello"
b = "hello"
print(a is b, a == b)  # True True
print(a is not b, a != b)  # False False

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
比较的两个变量，指向的都是地址不可变的类型（str等），那么is，is not 和 ==，！= 是完全等价的。
对比的两个变量，指向的是地址可变的类型（list，dict等），则两者是有区别的。

print(-3 ** 2)  # -9
print(3 ** -2)  # 0.1111111111111111
print(1 << 3 + 2 & 7)  # 0
print(-3 * 2 + 5 / -2 - 4)  # -12.5
print(3 < 4 and 4 < 5)  # True

# 纯字符类型则拼接
yu = "心如草木"
sheng = "向阳而生"
print(yu + "，" + sheng)
# 数值类型则计算
num = 1;
numT = 3;
print(num + numT)
# 字符类和数值类不能混用
print(num + numT + yu)

a = 1031
print(a, type(a))

a = 122
# 数值转字符串
a = str(a);
print(a, type(a))
# 字符串转浮点
a = float(a);
print(a, type(a))
# 浮点转数值
a = int(a);
print(a, type(a))
# 数值转布尔(bool如果是0、0.0或者空字符串及空的变量则为false)
a = bool(a)
print(a, type(a))