Предсортировка операторов Python

Привет, начинающие программисты на Python! Сегодня мы погружаемся в тему, которая может показаться немного пугающей в начале, но я обещаю, что она заинтригует вас, как только мы разберем её. Мы поговорим о предсортировке операторов Python. Представьте себе, что это "порядок действий" операций в Python. Давайте начнем этот захватывающий путь вместе!

Что такое предсортировка операторов?

Перед тем как перейти к специфическим деталям Python, давайте поймем, что такое предсортировка операторов в общем. Представьте себе, что вы находитесь в загруженной кухне (оставайтесь со мной, я обещаю, что эта аналогия будет иметь смысл). В этой кухне разные повара отвечают за разные задачи. Кто-то нарезает овощи, кто-то жарит, а кто-то подает на стол. Теперь, чтобы приготовить идеальное блюдо, эти задачи необходимо выполнять в определенном порядке. Этот порядок аналогичен предсортировке операторов в программировании.

В Python, когда вы пишете выражение с несколькими операторами, предсортировка операторов определяет порядок, в котором эти операции выполняются. Точно так же, как в нашей аналогии с кухней, некоторые операции имеют приоритет над другими.

Давайте рассмотрим простой пример:

result = 5 + 3 * 2
print(result)

Как вы думаете, что будет результат? Если вы ответили 11, то вы правы! Но почему?

Вот здесь и вступает в действие предсортировка операторов. В Python (и большинстве языков программирования) умножение имеет больший приоритет, чем сложение. Таким образом, выражение оценивается следующим образом:

1. Сначала вычисляется 3 * 2, что дает 6
2. Затем к 6 добавляется 5, что дает 11

Если мы хотели изменить этот порядок, мы бы использовали скобки, так:

result = (5 + 3) * 2
print(result)

Теперь результат будет 16, потому что скобки имеют самый высший приоритет, заставляя сложение произойти перед умножением.

Таблица предсортировки операторов Python

Теперь, когда мы понимаем концепцию, давайте рассмотрим полную таблицу предсортировки операторов в Python. Помните, операторы, стоящие в верхней части таблицы, имеют больший приоритет, чем те, что ниже.

Приоритет	Оператор	Описание
1	()	Скобки
2	**	Возведение в степень
3	+x, -x, ~x	Унарный плюс, минус и битовое НЕ
4	*, /, //, %	Умножение, деление, целочисленное деление, остаток от деления
5	+, -	Сложение и вычитание
6	<<, >>	Битовые сдвиги
7	&	Битовое И
8	^	Битовое Исключающее ИЛИ
9	|	Битовое ИЛИ
10	==, !=, >, >=, <, <=, is, is not, in, not in	Сравнения, идентичность и принадлежность
11	not	Логическое НЕ
12	and	Логическое И
13	or	Логическое ИЛИ

Не волнуйтесь, если некоторые из этих операторов вам не знакомы. Мы сосредоточимся на самых распространенных для начала.

Примеры предсортировки операторов Python

Давайте рассмотрим несколько примеров, чтобы увидеть, как эта таблица работает на практике.

Пример 1: Арифметические операторы

result = 10 + 5 * 2 - 3 ** 2
print(result)

Разберем это шаг за шагом:

1. 3 ** 2 = 9 (Возведение в степень имеет самый высший приоритет)
2. 5 * 2 = 10 (Затем идет умножение)
3. 10 + 10 - 9 = 11 (Сложение и вычитание выполняются слева направо)

Таким образом, окончательный результат будет 11.

Пример 2: Операторы сравнения и логические операторы

x = 5
y = 10
z = 15

result = x < y and y < z or x == z
print(result)

Вот как это оценивается:

1. x < y is True
2. y < z is True
3. x == z is False
4. True and True is True
5. True or False is True

Таким образом, окончательный результат будет True.

Пример 3: Смешивание разных типов операторов

a = 2
b = 3
c = 4

result = a * b ** 2 + c > (a + b) * c and not a == b
print(result)

Разберем это:

1. b ** 2 = 9 (Сначала выполняется возведение в степень)
2. a * 9 = 18 (Затем умножение)
3. 18 + c = 22 (Потом сложение)
4. (a + b) = 5 (Скобки имеют самый высший приоритет)
5. 5 * c = 20 (Умножение)
6. 22 > 20 is True (Сравнение)
7. a == b is False (Проверка равенства)
8. not False is True (Логическое НЕ)
9. True and True is True (Логическое И)

Конечный результат будет True.

Заключение

Понимание предсортировки операторов критически важно для написания правильного и эффективного кода на Python. Это помогает вам предсказать, как вашему выражению будут выполняться операции и избежать неожиданных результатов. Помните, если вы сомневаетесь, используйте скобки, чтобы явно определить порядок операций. Это не только обеспечивает корректную работу вашего кода, но и делает его более читаемым для других (и для вашего будущего "я").

По мере продвижения по вашему пути в Python, вы станете более знакомыми с этими правилами предсортировки. Не волнуйтесь, если в начале это может показаться перегружающим – с практикой это станет второй натурой. Продолжайте программировать, экспериментировать и, что самое важное, наслаждаться процессом! Ведь програмирование – это как приготовление пищи – чем больше вы практикуетесь, тем лучше ваш "блюда" получаются. Счастливого кодинга, будущие повара на Python!

Credits: Image by storyset