Python 演算子完全マスター: 包括的ガイド

Python 演算子をマスターする

このチュートリアルでは、Pythonの全演算子カテゴリ(構文、振る舞い、実践例)をマスターし、よりクリーンで効率的なコードを書けるようになります。

動画: Pythonの演算子

Pythonの演算子とは？

演算子は算術または論理計算を実行する特殊記号です。演算子が作用する値をオペランドと呼びます。

例：

>>> 2+3
5

ここでは+が加算演算子、2と3がオペランド、5が結果です。

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算術演算子

算術演算子は加減乗除などの数学的操作を実行。

演算子	意味	例
+	2オペランド加算 または 単項プラス	x + y + 2
-	右オペランドを左から減算 または 単項マイナス	x - y - 2
*	2オペランド乗算	x * y
/	左オペランドを右で除算(常にfloatを返す)	x / y
%	剰余 – 除算の余り	x % y (x/yの余り)
//	切り捨て除算 – 整数結果を切り下げ	x // y
**	累乗 – 左を右の累乗	x ** y (xのy乗)

例1: Pythonの算術演算子

x = 15
y = 4
print('x + y =', x + y)
print('x - y =', x - y)
print('x * y =', x * y)
print('x / y =', x / y)
print('x // y =', x // y)
print('x ** y =', x ** y)

出力

x + y = 19
x - y = 11
x * y = 60
x / y = 3.75
x // y = 3
x ** y = 50625

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比較演算子

比較演算子は値間の関係を評価し、TrueまたはFalseを返します。

演算子	意味	例
>	より大きい	x > y
<	より小さい	x < y
==	等しい	x == y
!=	等しくない	x != y
>=	以上	x >= y
<=	以下	x <= y

例2: Pythonの比較演算子

x = 10
y = 12
print('x > y is', x > y)
print('x < y is', x < y)
print('x == y is', x == y)
print('x != y is', x != y)
print('x >= y is', x >= y)
print('x <= y is', x <= y)

出力

x > y is False
x < y is True
x == y is False
x != y is True
x >= y is False
x <= y is True

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論理演算子

論理演算子and、or、notはブール式を結合します。

演算子	意味	例
and	両オペランドが真なら真	x and y
or	少なくとも1つ真なら真	x or y
not	オペランドを否定	not x

例3: Pythonの論理演算子

x = True
y = False
print('x and y is', x and y)
print('x or y is', x or y)
print('not x is', not x)

出力

x and y is False
x or y is True
not x is False

以下はこれらの演算子を示す真理値表です。

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ビット演算子

ビット演算子は整数オペランドの個々のビットを操作します。

例：2は2進で10、7は111。

x=10(00001010 2進)、y=4(00000100 2進)とします。

演算子	意味	例
&	ビットごとのAND	x & y = 0 (00000000)
|	ビットごとのOR	x | y = 14 (00001110)
~	ビットごとのNOT	~x = -11 (11110101)
^	ビットごとのXOR	x ^ y = 14 (00001110)
>>	右シフト	x >> 2 = 2 (00000010)
<<	左シフト	x << 2 = 40 (00101000)

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代入演算子

代入演算子は変数に値を代入し、演算と代入を組み合わせた複合形式も含みます。

演算子	例	等価
=	x = 5	x = 5
+=	x += 5	x = x + 5
-=	x -= 5	x = x - 5
*=	x *= 5	x = x * 5
/=	x /= 5	x = x / 5
%=	x %= 5	x = x % 5
//=	x //= 5	x = x // 5
**=	x **= 5	x = x ** 5
&=	x &= 5	x = x & 5
|=	x |= 5	x = x | 5
^=	x ^= 5	x = x ^ 5
>>=	x >>= 5	x = x >> 5
<<=	x <<= 5	x = x << 5

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特殊演算子

Pythonには同一性演算子と所属演算子もあり、高度な比較に使われます。

同一性演算子

isとis notは2つの参照が同じオブジェクトを指すかチェック。

演算子	意味	例
is	オペランドが同一オブジェクトなら真	x is True
is not	オペランドが異なるオブジェクトなら真	x is not True

例4: Pythonの同一性演算子

x1 = 5
y1 = 5
x2 = 'Hello'
y2 = 'Hello'
x3 = [1,2,3]
y3 = [1,2,3]
print(x1 is not y1)
print(x2 is y2)
print(x3 is y3)

出力

False
True
False

整数と短い文字列はインターンされるため、同一リテラルはしばしば同じオブジェクトを共有。リストは同じ要素を含んでも別オブジェクト。

所属演算子

inとnot inは、値がシーケンス、セット、辞書のキー集合に存在するかテスト。

演算子	意味	例
in	値がシーケンス内に見つかれば真	5 in x
not in	値がシーケンスから absent なら真	5 not in x

例5: Pythonの所属演算子

x = 'Hello world'
y = {1:'a',2:'b'}
print('H' in x)
print('hello' not in x)
print(1 in y)
print('a' in y)

出力

True
True
True
False

文字列比較は大文字小文字を区別し、辞書チェックはキーのみを対象とすることに注意。