2 运算符和表达式

如何来做简单的数学题

大纲

• 第一个命令print

• 数学运算表达式

• 计算操场的面积

掌握第一个命令print

启动jupyter notebook之后，我们就可以在空白的地方开始输入代码了。让我们先动手试一下吧，试着输入第一条命令。输入完成后，点击工具栏上的“Run”按键就可以看到对应的命令输出结果了。另一种运行的快捷方式是shift+enter。下面的两个代码块是有区别的，第一个代码块是我们输入的部分，第二个代码块是结果输出部分。本书后面所有的代码块都将有输入和输出。

print("hello")

hello

正常情况下你应该会得到上面的输出结果，如果不是的话，你需要检查一下输入的是否正确的英文字母、英文括号和英文双引号。计算机就像一个士兵一样，会完全接收你下的命令，如果命令下错了，得到的就是错误的结果。

这条命令的含义是让计算机显示hello这个单词，所以在这里print的意思是将一些内容“打印”到屏幕上，而不是打印到纸上。我们会经常用到这一类命令，通常这类命令由三部分构成，首先是一个英文单词，这类单词一般是特别指定的，也叫做关键词，然后是括号，括号里面是内容的输入，运行后得到输出。

如果我们把hello更换一下，会有什么样的结果呢，让我们再继续试一下吧。只需要将hello改成中文的“你好”，其它地方不要改变。

print("你好")

你好

我们将输入的内容从一个英文单词换成了一个中文词汇，计算机仍然可以正确的打印到屏幕上。也就是说，不论是英文还是中文，在计算机看来都是一个字符串，字符串就是被双引号或是单引号圈起来的东西。上面这行代码里面，print这个命令的单词没有改变，改变是只是括号内的输入内容，自然的，输出内容也改变了。

我们还可以输入多个词汇，不同的词汇之间用逗号隔开，在打印的时候，会自动的用空格隔开。

print("你好","中国")

你好 中国

如果要打印的内容很长，会有换行的情况，应该怎么处理呢？我们可以用多次打印命令来完成。

print("白日依山尽，")
print("黄河入海流。")
print("欲穷千里目，")
print("更上一层楼。")

白日依山尽，
黄河入海流。
欲穷千里目，
更上一层楼。

还有一种方法是两边各使用三个单引号（'''）来包进来。

print('''白日依山尽，
黄河入海流。
欲穷千里目，
更上一层楼。''')

白日依山尽，
黄河入海流。
欲穷千里目，
更上一层楼。

print是默认换行的，如果希望多个print不换行，可以用一个end参数

print("白日依山尽",end=",")
print("黄河入海流",end=",")
print("欲穷千里目",end=",")
print("更上一层楼",end="。")

白日依山尽,黄河入海流,欲穷千里目,更上一层楼。

print("白日依山尽，黄河入海流，欲穷千里目，更上一层楼。")

白日依山尽，黄河入海流，欲穷千里目，更上一层楼。

计算机可以处理字符串，还可以处理其它种类的信息，那如果不是字符串，我们换成其它内容，看看print能够处理吗。

print(42)

42

这个输入内容并没有引号，说明输入的不是字符串，它是一个数字。看起来print也能处理数字或者叫作数值的输入。如果我们把这种数值的输入搞复杂一点会怎么样呢？

print(40+2)

42

print这个命令很智能，当我们输入一个简单的加法后，它会自动计算出结果，并打印到屏幕上，以后你可以用print来做四则运算啦。注意到这里的输入内容并没有加上引号，如果加上引号会怎么样呢？

print("40+2")

40+2

看到区别了吧，加上引号之后，print就不再计算加法的结果了，它会按照输入一模一样的输出引号中的内容。所以凡是加上引号的内容，都是字符串，会原样输出，如果没有加上引号，就是一个计算表达式，print会进行计算处理，再把结果打印出来。

之前我们在print里面放进去了不同的输入，这些输入都是一个个的，我们也可以把这些放在一起作为print的输入，就像下面这样。

print("40+2=",40+2)

40+2= 42

这个例子里，我们一共往print里扔进去了两个输入内容，包括一个字符串，一个计算表达式，通过一个英文逗号分隔开了，然后print一起给我们输出了一个结果

小结：目前学到的就是print命令。print可以接收输入内容，将其显示在屏幕上，它可以处理数值和字符串的输入。print命令也体现了计算机编程的一般思路，那就是通过一个具体的命令关键词，再加上输入内容就构成了编程的输入，计算机拿到这个输入后进行处理，处理后给出输出，打印在屏幕上给我们看到。

数学运算表达式

在前面我们通过print运算了简单的加法，现在我们来试试其它的数学运算吧。

2*3

6

3-2

1

6/2

3.0

2**3

8

2*2*2

8

我们来看一个复杂点的例子，例如说，我们想算这样一个式子

$(4+3)^2 + (4+3)\times5/2 - 7$

我们可以直接在cell里面输入计算出来，注意*表示乘法，**表示幂运算，/表示除法，因为在notebook环境下可以直接输出计算表达式，并不需要用到print。

(4+3)**2 + (4+3)*5/2-7

59.5

类似于 *、+、-、/ 这些符号，都称之为操作符，它们会计算操作符号两边的数值，得到计算结果。

做这些数学运算的时候，需要注意一下运算优先级顺序，基本上和你在数学课上学到的运算顺序是一致的，幂运算优于乘除运算，乘除运算优于加减运算，括号内的运算是最优先的。

如果想做开方运算，可以直接用前面见过的幂运算操作符来做。

9**(1/2)

3.0

要特别提一点的是除法，一个数字除以另一个数字得不一定可以整除，所以一种情况是我们希望除法得到商和余数，一种情况是直接得到带小数点的答案。

7/2

3.5

直接得到带小数点的答案就用“/”操作符。用“//”操作符可以得到商，用“%”操作符可以得到余数。

7//2

3

7%2

1

计算机可以处理很大的数字，在程序中我们一般用科学记数法来输入，例如有时候你在书上见过这种写法 $1.3\times10^7$，在python里手工输入这么多0是很麻烦的事情，我们可以用简便的方法来输入。

1.3e7

13000000.0

小结：python中很方便用操作符进行数学运算，今天我们一共学习了七种数据运算操作符。不同的操作符有不同的优先级。如果是要处理很大的数字，可以采用科学记数法来计算。

练习：求操场的面积和周长

学校的操场长度是120米，宽度是80米，求操场的周长和面积分别是多少？

(120+80)*2

400

print((120+80)*2,"米")

400 米

120*80

9600

print(120*80,"平方米")

9600 平方米