Python中的数学运算操作符使用进阶
Python中对象的行为是由它的类型 (Type) 决定的。所谓类型就是支持某些特定的操作。数字对象在任何编程语言中都是基础元素，支持加、减、乘、除等数学操作。
Python的数字对象有整数和浮点数，支持各种数学操作，比如+, -,*, /等。 没有这些操作符，程序中只能使用函数调用的方式进行数学运算，比如add(2, 3), sub(5, 2)。
程序中操作符的作用与普通数学操作的用法是一致的，使用中更加简便直观。Python中，这些操作符实现是通过定义一些object的特殊方法实现的，比如object.__add__()和object.__sub__()。如果用户在自己定义类时实现上述特殊方法，可以使自定义类的对象支持相应的数学操作，从而模拟数字对象的行为。这其实是达到了操作符重载的效果。
这里通过实现一个具有支持加法运算的中文数字类说明如何在Python中实现一个支持常见的数学操作。ChineseNumber类的基本定义如下。
class ChineseNumber:
def __init__(self, n):
self.num = n
self.alphabet = [u'零', u'一', u'二', u'三', u'四',
u'五', u'六', u'七', u'八', u'九', u'十']
def __str__(self):
sign = '负' if self.num < 0 else ''
return sign + ''.join([self.alphabet[int(s)] for s in str(abs(self.num))])
def __repr__(self):
return self.__str__()
目前，实现的效果是这样的：
>>> a = ChineseNumber(2) >>> a #调用a.__repr__() 二 >>> print(a) #调用a.__str__() 二
一般数学操作符
定义类时，实现__add__()方法，可以给这个类增加+操作符。给ChineseNumber增加如下方法：
def __add__(self, other):
if type(other) is ChineseNumber:
return ChineseNumber(self.num + other.num)
elif type(other) is int:
return ChineseNumber(self.num + other)
else:
return NotImplemented
这时ChineseNumber的对象就可以使用+了。
>>> a, b = ChineseNumber(2), ChineseNumber(10) >>> a + b 十二 >>> a + 5 七 >>> a + 3.7 TypeError: unsupported operand type(s) for +: 'ChineseNumber' and 'float'
对于+，a + b相当于调用a.__add__(b). 类似地，可以定义其他数学操作符，见下表。
object.__add__(self, other): + object.__sub__(self, other): - object.__mul__(self, other): * object.__matmul__(self, other): @ object.__truediv__(self, other): / object.__floordiv__(self, other): // object.__mod__(self, other): % object.__divmod__(self, other): divmod, divmod(a, b) = (a/b, a%b) object.__pow__(self, other[,modulo]): **, pow() object.__lshift__(self, other): << object.__rshift__(self, other): >> object.__and__(self, other): & object.__xor__(self, other): ^ object.__or__(self, other): |
操作数反转的数学操作符 (Reflected/Swapped Operand)
>>> 2 + a TypeError: unsupported operand type(s) for +: 'int' and 'ChineseNumber'
2是整数类型，它的__add__()方法不支持ChineseNumber类的对象，所以出现了上述错误。定义操作数反转的数学操作符可以解决这个问题。给ChineseNumber类添加__radd__()方法，实现操作数反转的+运算。
def __radd__(self, other):
return self.__add__(other)
对于a + b，如果a没有定义__add__()方法，Python尝试调用b的__radd__()方法。此时，a + b相当于调用b.__radd__(a)。
>>> a = ChineseNumber(2) >>> 2 + a 四
类似地，可以定义其他操作数反转的数学操作符，见下表。
object.__radd__(self, other): + object.__rsub__(self, other): - object.__rmul__(self, other): * object.__rmatmul__(self, other): @ object.__rtruediv__(self, other): / object.__rfloordiv__(self, other): // object.__rmod__(self, other): % object.__rdivmod__(self, other): divmod, divmod(a, b) = (b/a, b%a) object.__rpow__(self, other[,modulo]): **, pow() object.__rlshift__(self, other): << object.__rrshift__(self, other): >> object.__rand__(self, other): & object.__rxor__(self, other): ^ object.__ror__(self, other): |
运算赋值操作符
运算赋值操作符使用单个操作符完成运算和赋值操作，比如a += b相当于调用a = a + b。为ChineseNumber增加__iadd__()方法，可以实现+=操作符。
def __iadd__(self, other):
if type(other) is ChineseNumber:
self.num += other.num
return self
elif type(other) is int:
self.num += other
return self
else:
return NotImplemented
此时，
>>> a, b = ChineseNumber(2), ChineseNumber(10) >>> a += b >>> a 十二 >>> a + 7 >>> a 十九
类似地，可以定义其他运算赋值操作符，见下表。
object.__iadd__(self, other): += object.__isub__(self, other): -= object.__imul__(self, other): *= object.__imatmul__(self, other): @= object.__itruediv__(self, other): /= object.__ifloordiv__(self, other): //= object.__imod__(self, other): %= object.__ipow__(self, other[,modulo]): **= object.__ilshift__(self, other): <<= object.__irshift__(self, other): >>= object.__iand__(self, other): &= object.__ixor__(self, other): ^= object.__ior__(self, other): |=
一元数学操作符
一元数学操作符是只有一个操作数的运算，比如取负数的操作符-。-对应的特殊函数是__neg__()。为ChineseNumber添加__neg__()方法，
def __neg__(self):
return ChineseNumber(-self.num)
此时，ChineseNumber对象就支持-操作了。
>>> a = ChineseNumber(5) >>> -a 负五
其他一元运算符见下表。
object.__neg__(self): - object.__pos__(self): + object.__abs__(self): abs() object.__invert__(self): ~ object.__complex__(self): complex() object.__int__(self): int() object.__float__(self): float() object.__round__(self): round() object.__index__(self): operator.index()
Alat AI Hot
Undresser.AI Undress
Apl berkuasa AI untuk mencipta foto bogel yang realistik
AI Clothes Remover
Alat AI dalam talian untuk mengeluarkan pakaian daripada foto.
Undress AI Tool
Gambar buka pakaian secara percuma
Clothoff.io
Penyingkiran pakaian AI
Video Face Swap
Tukar muka dalam mana-mana video dengan mudah menggunakan alat tukar muka AI percuma kami!
Artikel Panas
Alat panas
Notepad++7.3.1
Editor kod yang mudah digunakan dan percuma
SublimeText3 versi Cina
Versi Cina, sangat mudah digunakan
Hantar Studio 13.0.1
Persekitaran pembangunan bersepadu PHP yang berkuasa
Dreamweaver CS6
Alat pembangunan web visual
SublimeText3 versi Mac
Perisian penyuntingan kod peringkat Tuhan (SublimeText3)
Topik panas
1663
14
1420
52
1315
25
1266
29
1239
24
PHP dan Python: Paradigma yang berbeza dijelaskan
Apr 18, 2025 am 12:26 AM
PHP terutamanya pengaturcaraan prosedur, tetapi juga menyokong pengaturcaraan berorientasikan objek (OOP); Python menyokong pelbagai paradigma, termasuk pengaturcaraan OOP, fungsional dan prosedur. PHP sesuai untuk pembangunan web, dan Python sesuai untuk pelbagai aplikasi seperti analisis data dan pembelajaran mesin.
Memilih antara php dan python: panduan
Apr 18, 2025 am 12:24 AM
PHP sesuai untuk pembangunan web dan prototaip pesat, dan Python sesuai untuk sains data dan pembelajaran mesin. 1.Php digunakan untuk pembangunan web dinamik, dengan sintaks mudah dan sesuai untuk pembangunan pesat. 2. Python mempunyai sintaks ringkas, sesuai untuk pelbagai bidang, dan mempunyai ekosistem perpustakaan yang kuat.
PHP dan Python: menyelam mendalam ke dalam sejarah mereka
Apr 18, 2025 am 12:25 AM
PHP berasal pada tahun 1994 dan dibangunkan oleh Rasmuslerdorf. Ia pada asalnya digunakan untuk mengesan pelawat laman web dan secara beransur-ansur berkembang menjadi bahasa skrip sisi pelayan dan digunakan secara meluas dalam pembangunan web. Python telah dibangunkan oleh Guidovan Rossum pada akhir 1980 -an dan pertama kali dikeluarkan pada tahun 1991. Ia menekankan kebolehbacaan dan kesederhanaan kod, dan sesuai untuk pengkomputeran saintifik, analisis data dan bidang lain.
Python vs JavaScript: Keluk Pembelajaran dan Kemudahan Penggunaan
Apr 16, 2025 am 12:12 AM
Python lebih sesuai untuk pemula, dengan lengkung pembelajaran yang lancar dan sintaks ringkas; JavaScript sesuai untuk pembangunan front-end, dengan lengkung pembelajaran yang curam dan sintaks yang fleksibel. 1. Sintaks Python adalah intuitif dan sesuai untuk sains data dan pembangunan back-end. 2. JavaScript adalah fleksibel dan digunakan secara meluas dalam pengaturcaraan depan dan pelayan.
Cara menjalankan Python Kod Sublime
Apr 16, 2025 am 08:48 AM
Untuk menjalankan kod python dalam teks luhur, anda perlu memasang plug-in python terlebih dahulu, kemudian buat fail .py dan tulis kod itu, dan akhirnya tekan Ctrl B untuk menjalankan kod, dan output akan dipaparkan dalam konsol.
Di mana untuk menulis kod di vscode
Apr 15, 2025 pm 09:54 PM
Kod penulisan dalam Kod Visual Studio (VSCode) adalah mudah dan mudah digunakan. Hanya pasang VSCode, buat projek, pilih bahasa, buat fail, tulis kod, simpan dan jalankannya. Kelebihan vscode termasuk sumber lintas platform, bebas dan terbuka, ciri-ciri yang kuat, sambungan yang kaya, dan ringan dan cepat.
Golang vs Python: Prestasi dan Skala
Apr 19, 2025 am 12:18 AM
Golang lebih baik daripada Python dari segi prestasi dan skalabiliti. 1) Ciri-ciri jenis kompilasi Golang dan model konkurensi yang cekap menjadikannya berfungsi dengan baik dalam senario konvensional yang tinggi. 2) Python, sebagai bahasa yang ditafsirkan, melaksanakan perlahan -lahan, tetapi dapat mengoptimumkan prestasi melalui alat seperti Cython.
Cara menjalankan python dengan notepad
Apr 16, 2025 pm 07:33 PM
Running Python Code di Notepad memerlukan Python Executable dan NPPExec plug-in untuk dipasang. Selepas memasang Python dan menambahkan laluannya, konfigurasikan perintah "python" dan parameter "{current_directory} {file_name}" dalam plug-in nppexec untuk menjalankan kod python melalui kunci pintasan "f6" dalam notepad.
