Python operatory

W artykule Python operatory przedstawiam, jakie rodzaje operatorów są dostępne w języku Python. Omawiam m.in. operatory arytmetyczne, logiczne, porównania i przypisania oraz prezentuję kilkanaście przykładów ilustrujących działanie operatorów w praktyce.

Do czego służą operatory w języku Python?

Operatory w Pythonie to specjalne symbole lub słowa kluczowe, które służą do wykonywania operacji na wartościach oraz na zmiennych.

Pełnią one rolę uniwersalnych narzędzi do pracy z danymi i logiką programu. Umożliwiają manipulację wartościami, porównywanie ich, logiczne łączenie oraz wykonywanie operacji bitowych.

Poniżej znajdziesz informacje na temat poszczególnych grup operatorów używanych w języku Python.

Python Operatory arytmetyczne

Operatory arytmetyczne w Pythonie umożliwiają wykonywanie działań matematycznych, takich jak:

dodawanie i odejmowanie
mnożenie i dzielenie
potęgowanie
reszta z dzielenia
dzielenie całkowite i dzielenie zmiennoprzecinkowe
modulo

Operator	Opis	Przykład	Wynik
+	Dodawanie	5 + 3	8
–	Odejmowanie	5 – 3	2
*	Mnożenie	5 * 3	15
/	Dzielenie (wynik zmiennoprzecinkowy)	5 / 2	2.5
//	Dzielenie całkowite (wynik zaokrąglony w dół)	5 // 2	2
%	Reszta z dzielenia	5 % 2	1
**	Potęgowanie	5 ** 2	25

Operator / zawsze zwraca wynik jako liczbę (float), nawet gdy wynik jest liczbą całkowitą
Operator // zwraca wynik dzielenia bez reszty, czyli zaokrągla w dół do najbliższej liczby całkowitej
Operator % jest często używany do sprawdzania podzielności liczb (np. 2 % 2 == 0 oznacza, że liczba 2 jest parzysta).

cena_jednostkowa = 100 # cena za jeden produkt
ilosc = 3 # liczba zamówionych produktów
rabat = 0.10 # rabat 10%
 
# Obliczenie wartości zamówienia bez rabatu
wartosc_zam = cena_jednostkowa * ilosc
 
# Obliczenie rabatu
wartosc_rabatu = wartosc_zam * rabat
 
# Obliczenie całkowitej wartości zamówienia po rabacie
wartosc_zam_rabat = wartosc_zam - wartosc_rabatu
 
print("Wartość zamówienia po rabacie: ", wartosc_zam_rabat)

W przykładzie:

do zmiennej cena_jednostkowa przypisujemy wartość 100
do zmiennej ilosc przypisujemy wartość 3
do zmiennej rabat przypisujemy 10% rabatu
mnożymy wartości ze zmiennych cena_jednostkowa i ilosc, i wynik przypisujemy do zmiennej wartosc_zam
mnożymy wartości ze zmiennych wartosc_zam i rabat, i wynik przypisujemy do zmiennej wartosc_zam_rabat
wyświetlamy wynik za pomocą funkcji print()

Python Operatory przypisania

Operatory przypisania w Pythonie umożliwiają:

przypisywanie wartości do zmiennych
modyfikowanie danych w zmiennych w skrócony sposób – za pomocą operatorów przypisania możemy wykonywać operacje arytmetyczne i logiczne

Operator	Opis	Przykład	Wynik
=	Proste przypisanie	a = 10	a = 10
+=	Dodaj i przypisz	a += 5 (a = 10)	a = 15
-=	Odejmij i przypisz	a -= 3 (a = 10)	a = 7
*=	Przemnóż przez i przypisz	a *= 2 (a = 10)	a = 20
/=	Podziel przez i przypisz	a /= 2 (a = 10)	a = 5.0
//=	Podziel całkowicie przez i przypisz	a //= 3 (a = 10)	a = 3
%=	Reszta z dzielenia i przypisz	a %= 3 (a = 10)	a = 1
**=	Potęgowanie i przypisywanie	a **= 2 (a = 10)	a = 100
&=	Operacja AND bitowy i przypisanie	x &= 3	x = 1
\|=	Operacja OR bitowy i przypisanie	x \|= 3	x = 7
^=	Operacja XOR bitowy i przypisanie	x ^= 3	x = 6
>>=	Przesunięcie bitowe w prawo i przypisanie	x >>= 1	x = 2
<<=	Przesunięcie bitowe w lewo i przypisanie	x <<= 1	x = 10
:=	Operator przypisania w wyrażeniach (od Python 3.8)	x := 5	x = 5

Operatory przypisania łączą operację i przypisanie w jeden krok. Skracają w ten sposób zapis operacji.

Podstawowym operatorem przypisania jest operator =. Pozostałe operatory łączą przypisanie z innymi operacjami arytmetycznymi.

y = 10  
y -= 4  
print(y) # wynik: 6

W przykładzie:

do zmiennej y przypisujemy wartość 10
za pomocą operatora odejmij i przypisz (-=) odejmujemy wartość 4 i przypisujemy wynik do zmiennej y
za pomocą funkcji print() wyświetlamy wynik

zapas_produktow = 500  
sprzedane_produkty = 30  
zapas_produktow -= sprzedane_produkty 
print(zapas_produktow) # wynik: 470

W przykładzie:

do zmiennej zapas_produktow przypisujemy wartość 500 (stan początkowy zapasów)
do zmiennej sprzedane_produkty przypisujemy wartość 30 (liczba sprzedanych produktów)
do zmiennej zapas_produktow przypisujemy wynik odejmowania sprzedanych produktów od zapasu
za pomocą funkcji print() wyświetlamy zapas produktów

cena_zamowienia = 200  
rabat = 0.10  
cena_zamowienia *= (1 - rabat)  
print(cena_zamowienia) # wynik: 180.0

W przykładzie:

do zmiennej cena_zamowienia przypisujemy wartość 200 (początkowa cena zamówienia)
do zmiennej rabat przypisujemy wartość rabatu
obliczamy cenę po rabacie i wynik przypisujemy do zmiennej cena_zamowienia
za pomocą funkcji print() wyświetlamy cenę zamówienia

Python Operatory porównania (operatory relacyjne)

Operatory porównania w Pythonie służą do porównywania wartości i zwracają wynik w postaci wartości logicznej True lub False. Są one kluczowe w podejmowaniu decyzji w programie, gdyż pozwalają na sprawdzenie, czy dwie zmienne lub dwa wyrażenia są sobie równe, większe, mniejsze itp.

Operatory porównania są wykorzystywane w instrukcjach w warunkowych (if, elif, else) do kontrolowania przepływu programu. Informacje na temat instrukcji warunkowych znajdziesz w naszym artykule Instrukcje warunkowe w Pythonie

Operator	Opis	Przykład	Wynik
==	Równe	5 == 5	True
!=	Różne	5 != 3	True
>	Większe niż	5 > 3	True
<	Mniejsze niż	5 < 8	True
>=	Większe niż lub równe	5 >= 5	True
<=	Mniejsze niż lub równe	5 <= 3	False

zapas_produktow = 500 
zamowienie = 300

czy_wystarczy_zapasow = zapas_produktow >= zamowienie
print(czy_wystarczy_zapasow) # wynik: True (500 >= 300)

W przykładzie:

do zmiennej zapas_produktow przypisujemy liczbę dostępnych sztuk produktu w magazynie
do zmiennej zamowienie przypisujemy liczbę sztuk, które klient chce zamówić
sprawdzamy, czy zapas jest wystarczający do realizacji zamówienia
za pomocą funkcji print() wyświetlamy informację True, jeśli zapas jest wystarczający lub False, jeśli zapas nie jest wystarczający

zrealizowana_sprzedaz = 5200
cel_sprzedazowy = 5000

czy_osiagniety_cel = sprzedaz_pracownika >= cel_sprzedazowy
print(czy_osiagniety_cel) # wynik: True (5200 >= 5000)

W przykładzie:

do zmiennej zrealizowana_sprzedaz przypisujemy zrealizowaną przez pracownika sprzedaż
do zmiennej cel_sprzedazowy przypisujemy cel, który był do zrealizowania
sprawdzamy, czy cel został zrealizowany
wyświetlamy wynik True, jeśli cel jest zrealizowany lub False, jeśli cel zrealizowany nie jest

Python Operatory logiczne

Operatory logiczne w Pythonie służą do manipulowania wartościami logicznymi. Zwracają one w wyniku prawdę (True) lub fałsz (False).

Umożliwiają one budowanie złożonych warunków w programach, co pozwala na podejmowanie decyzji w oparciu o kilka kryteriów jednocześnie. Są kluczowe w instrukcjach warunkowych, gdzie często sprawdza się, czy spełnionych jest kilka warunków naraz lub czy którykolwiek z warunków jest prawdziwy.

Operator	Opis	Przykład	Wynik
and	zwraca True, gdy wszystkie warunki są True	2==2 and 2 > 4	False
or	zwraca True, gdy przynajmniej jeden warunek jest True	2==2 or 2 > 4	True
not	odwraca wartość logiczną (True na False, False na True)	not 2==2	False

Priorytet wykonywania operatorów logicznych w Pythonie to:

not
następnie operator and
na końcu operator or

Szczegółowe informacje na temat operatorów logicznych w Pythonie znajdziesz w artykule Czym jest typ danych logiczny w Pythonie?

wartosc_zamowienia = 600
ilosc_produktow = 3

czy_promocja = wartosc_zamowienia >= 500 and ilosc_produktow > 2
print(czy_promocja) # wynik: True

W przykładzie:

do zmiennej wartosc_zamowienia przypisujemy wartość zamówienia złożonego przez klienta
do zmiennej ilosc_produktow przypisujemy ilość kupionych przez klienta produktów
sprawdzamy, czy klient spełnia warunki promocji tzn. czy wartość zamówienia jest większa równa 500 oraz czy liczba zamówionych produktów jest większa niż 2 i wynik przypisujemy do zmiennej czy_promocja
wyświetlamy informację True, jeśli klient spełnia warunki promocji lub False, jeśli klient nie spełnia warunków promocji

Python Operatory tożsamości

Operatory tożsamości w Pythonie służą do sprawdzania, czy dwie zmienne odnoszą się do tego samego obiektu w pamięci.

Nie porównują one wartości zmiennych, ale ich tożsamość – czyli miejsce w pamięci, w którym zmienne są przechowywane. Dzięki temu możemy określić, czy dwie zmienne wskazują na ten sam obiekt, a nie tylko mają takie same wartości.

Operator	Opis	Przykład	Wynik
is	Sprawdza, czy dwie zmienne odnoszą się do tego samego obiektu w pamięci	a = [1, 2]; b = a; a is b	True
is not	Sprawdza, czy dwie zmienne nie odnoszą się do tego samego obiektu w pamięci	a = [1, 2]; b = [1, 2]; a is not b	True

Zastosowanie operatorów tożsamości:

sprawdzanie unikalności obiektów – jest przydatne w sytuacjach, gdy chcemy wiedzieć, czy dwie zmienne odwołują się do tego samego obiektu w pamięci
optymalizacja w programowaniu – programy, w których nie chcemy kopiować obiektów tyko odnosić się do jednego oryginału
debugowanie – analizowanie błędów w programie związanych z odwołaniami do obiektów.

W Pythonie dwie zmienne mogą odnosić się do tego samego miejsca w pamięci, gdy jedna zmienna jest przypisana jako referencja do drugiej. Informacje na temat zmiennych prezentujemy w artykule Python zmienne

a = [1, 2, 3] # Tworzenie listy
b = a 
# Zmienna 'b' odnosi się do tego samego miejsca w pamięci, co 'a'

Operatory tożsamości są szczególnie przydatne w pracy z obiektami złożonymi, takimi jak listy, słowniki czy klasy.

Python Operatory przynależności

Operatory przynależności w Pythonie służą do sprawdzania, czy określony element znajduje się w danej kolekcji, takiej jak lista, krotka, słownik, zbiór czy ciąg znaków.

Wynikiem działania operatorów przynależności jest wartość logiczna:

True, jesli element występuje w kolekcji
False, jeśli element w kolekcji nie występuje.

Zastosowanie operatorów przynależności:

wyszukiwanie elementów w kolekcjach – umożliwiają sprawdzenie, czy element istnieje na liście, w zbiorze lub w krotce
walidacja danych – możemy sprawdzić, czy dane wprowadzone przez użytkownika są obecne w określonym zbiorze
operacje na słownikach – możemy sprawdzić, czy w słowniku istnieje klucz
analiza tekstu – możemy sprawdzić, czy określony znak lub ciąg znaków występuje w większym ciągu znaków.

dostepne_produkty = ["Smartfon", "Laptop", "Tablet", "Słuchawki"]

czy_w_magazynie = "Laptop" in dostepne_produkty
print(czy_w_magazynie) # wynik: True

W przykładzie sprawdzamy, czy produkt „Laptop” jest dostępny w magazynie.

uprawnienia_uzytkow = "admin" # poziom uprawnień użytkownika
dopuszczalne_uprawnienia = ["admin", "manager", "superuser"]

czy_ma_uprawnienia = uprawnienia_uzytkow in dopuszczalne_uprawnienia
print(czy_ma_uprawnienia) # wynik: True

W przykładzie sprawdzamy, czy użytkownik ma odpowiednie uprawnienia.

Python Operatory bitowe

Operatory bitowe w Pythonie służą do wykonywania operacji na poziomie pojedynczych bitów.

Działają one bezpośrednio na liczbach całkowitych, traktując je jako binarne reprezentacje (ciągi bitów). Przydatne są w programowaniu niskopoziomowym np. sterowanie sprzętem, operacje na maskach bitowych, czy optymalizacja algorytmów.

Operator	Opis	Przykład	Wynik
&	AND – zwraca 1 tylko, gdy obydwa bity są równe 1	5 & 3	1
\|	OR – zwraca 1, gdy przynajmniej jeden bit jest równy 1	5 \| 3	7
^	XOR – zwraca 1, gdy bity są różne	5 ^ 3	6
~	Negacja – zmienia każdy bit na przeciwny	~5	-6
<<	Przesunięcie w lewo – przesuwa bity w lewo	5 << 1	10
>	Przesunięcie w prawo – przesuwa bity w prawo	5 >> 1	2

uprawnienia = 0b1101 # uprawnienia użytkownika są na pozycjach 0, 2, 3

# Sprawdzanie, czy dany bit (np. bit 2) jest włączony
czy_bit_2_wlaczone = (uprawnienia & 0b0100) != 0
print(czy_bit_2_wlaczone) # wynik: True

Kolejność wykonywania operatorów w Pythonie

Kolejność wykonywania operatorów (priorytet operatorów) w Pythonie określa, które operacje są wykonywane jako pierwsze w przypadku wyrażeń zawierających kilka operatorów.

Ogólna zasada kolejności operatorów w Pythonie:

Operacje w nawiasach
Operatory jednoargumentowe np. – dla liczby ujemnej, not
Operatory arytmetyczne w następującej kolejności: potęgowanie, mnożenie, dzielenie, dzielenie całkowite, reszta z dzielenia
Operatory dodawania i odejmowania
Operatory porównania
Operatory logiczne
Operatory przypisania

W przypadku operatorów o takim samym priorytecie Python wykonuje operacje od lewej do prawej. Kolejność wykonywania działań możemy zmieniać za pomocą nawiasów.

Operatory w Pythonie są mechanizmem umożliwiającym manipulowanie danymi i sterowanie przepływem programu.

Znajomość operatorów jest niezbędna do pisania kodu w języku Python. Większość przedstawionych wyżej operatorów poznasz w trakcie naszego kursu Python poziom podstawowy.