第3篇：数据的运算——让数据动起来

**作者：**中文编程倡导者—— 李金雨
联系方式： wbtm2718@qq.com
**目标读者：**编程入门（零基础）
核心理念： 使用华为仓颉原生中文编程，体验真正的国产编程语言

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一、开篇引入

1.1 生活中的运算

生活中处处都有运算：

• 买菜：3斤苹果 × 5元/斤 = 15元
• 分糖果：10颗糖 ÷ 5个人 = 2颗/人
• 比较身高：小明比小红高多少？
• 判断年龄：年满18岁才能考驾照

1.2 程序中的运算

计算机最擅长的就是计算！我们可以让程序帮我们：

• 快速计算复杂的数学题
• 自动判断条件
• 批量处理数据

1.3 关于运算符位置的思考

在开始学习运算之前，我们再聊聊仓颉的语法设计。

上一篇我们讨论了类型后置的问题（let 年龄: Int64），这一篇我们来看看运算符。

好消息是：仓颉的运算符设计还是比较符合习惯的：

let 和 = 甲 + 乙        // 甲加乙，符合习惯
let 差 = 甲 - 乙        // 甲减乙，符合习惯
let 积 = 甲 * 乙        // 甲乘乙，符合习惯
let 商 = 甲 / 乙        // 甲除以乙，符合习惯

这些中缀运算符（运算符在两个操作数中间）是全世界通用的，不管是中国人还是外国人，都是这样写的。这一点仓颉做得很好！

1.4 本课目标

今天我们要学习：

1. 算术运算符（加减乘除）
2. 比较运算符（大于小于等于）
3. 逻辑运算符（并且、或者、非）
4. 赋值运算符
5. 做一个智能计算器

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二、概念讲解

2.1 算术运算符——加减乘除

基本运算符

运算符	含义	例子	结果
+	加	5 + 3	8
-	减	5 - 3	2
*	乘	5 * 3	15
/	除	5 / 3	1（整数除法）
%	取余	5 % 3	2

代码示例

main() {
    let 甲: Int64 = 10
    let 乙: Int64 = 3
    
    println("${甲} + ${乙} = ${甲 + 乙}")    // 10 + 3 = 13
    println("${甲} - ${乙} = ${甲 - 乙}")    // 10 - 3 = 7
    println("${甲} * ${乙} = ${甲 * 乙}")    // 10 * 3 = 30
    println("${甲} / ${乙} = ${甲 / 乙}")    // 10 / 3 = 3
    println("${甲} % ${乙} = ${甲 % 乙}")    // 10 % 3 = 1
}

注意整数除法

在计算机中，10 / 3 不等于 3.333...，而是等于 3（只保留整数部分）。

如果想要小数结果，需要这样写：

let 结果: Float64 = Float64(10) / Float64(3)   // 结果是3.333...

吐槽一下：这里又涉及到类型转换的问题。如果仓颉能像JavaScript那样自动类型转换，或者像C#那样有更简洁的语法，就更好了！

2.2 比较运算符——比大小

基本比较符

运算符	含义	例子	结果
==	等于	5 == 5	true
!=	不等于	5 != 3	true
>	大于	5 > 3	true
<	小于	5 < 3	false
>=	大于等于	5 >= 5	true
<=	小于等于	3 <= 5	true

代码示例

main() {
    let 小明的成绩: Int64 = 85
    let 小红的成绩: Int64 = 92
    
    println("小明的成绩：${小明的成绩}")
    println("小红的成绩：${小红的成绩}")
    println("")
    
    // 比较成绩
    println("小明和小红成绩相等：${小明的成绩 == 小红的成绩}")
    println("小明成绩比小红高：${小明的成绩 > 小红的成绩}")
    println("小明成绩比小红低：${小明的成绩 < 小红的成绩}")
    println("小明及格了：${小明的成绩 >= 60}")
}

2.3 逻辑运算符——并且、或者、非

逻辑运算符表

运算符	含义	例子	结果
&&	并且（AND）	true && true	true
||	或者（OR）	true || false	true
!	非（NOT）	!true	false

生活中的逻辑

并且（&&）：两个条件都要满足

• 买手机：有钱 并且 有货 才能买到
• 考试优秀：语文>=90 并且 数学>=90

或者（||）：满足一个条件就行

• 周末活动：去公园 或者 看电影
• 免费入场：儿童 或者 老人

非（!）：反过来

• 不是学生
• 没有及格

代码示例

main() {
    let 有身份证: Bool = true
    let 年满18岁: Bool = true
    let 有驾照: Bool = false
    
    // 可以考驾照吗？（需要身份证并且年满18岁）
    let 可以考驾照: Bool = 有身份证 && 年满18岁
    println("可以考驾照：${可以考驾照}")
    
    // 可以开车吗？（有驾照或者年满18岁有身份证）
    let 可以开车: Bool = 有驾照 || (年满18岁 && 有身份证)
    println("可以开车：${可以开车}")
    
    // 没有驾照
    println("没有驾照：${!有驾照}")
}

2.4 赋值运算符——快捷赋值

基本赋值

let 分数: Int64 = 100    // 把100赋给分数

复合赋值

运算符	含义	等价于
+=	加后赋值	a = a + b
-=	减后赋值	a = a - b
*=	乘后赋值	a = a * b
/=	除后赋值	a = a / b
%=	取余后赋值	a = a % b

代码示例

main() {
    var 分数: Int64 = 100
    
    println("初始分数：${分数}")
    
    分数 += 10    // 分数 = 分数 + 10
    println("加10分后：${分数}")
    
    分数 -= 5     // 分数 = 分数 - 5
    println("扣5分后：${分数}")
    
    分数 *= 2     // 分数 = 分数 * 2
    println("翻倍后：${分数}")
    
    分数 /= 2     // 分数 = 分数 / 2
    println("减半后：${分数}")
}

注意：使用复合赋值时，变量必须用var声明（可变），不能用let（不可变）。

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三、动手实践

3.1 基础练习：简易计算器

// 简易计算器

main() {
    println("=== 简易计算器 ===")
    
    // 定义两个数
    let 甲: Float64 = 15.5
    let 乙: Float64 = 4.5
    
    println("第一个数：${甲}")
    println("第二个数：${乙}")
    println("")
    
    // 各种运算
    println("加法：${甲} + ${乙} = ${甲 + 乙}")
    println("减法：${甲} - ${乙} = ${甲 - 乙}")
    println("乘法：${甲} × ${乙} = ${甲 * 乙}")
    println("除法：${甲} ÷ ${乙} = ${甲 / 乙}")
    
    // 判断关系
    println("")
    println("${甲} > ${乙}：${甲 > 乙}")
    println("${甲} == ${乙}：${甲 == 乙}")
    println("${甲} != ${乙}：${甲 != 乙}")
}

3.2 进阶练习：成绩分析器

// 成绩分析器

main() {
    println("=== 成绩分析器 ===")
    
    // 三个学生的成绩
    let 小明: Int64 = 85
    let 小红: Int64 = 92
    let 小刚: Int64 = 78
    
    println("小明：${小明}分")
    println("小红：${小红}分")
    println("小刚：${小刚}分")
    println("")
    
    // 计算平均分
    let 总分: Int64 = 小明 + 小红 + 小刚
    let 平均分: Float64 = Float64(总分) / 3.0
    println("平均分：${平均分}分")
    println("")
    
    // 找出最高分和最低分
    var 最高分: Int64 = 小明
    if (小红 > 最高分) { 最高分 = 小红 }
    if (小刚 > 最高分) { 最高分 = 小刚 }
    
    var 最低分: Int64 = 小明
    if (小红 < 最低分) { 最低分 = 小红 }
    if (小刚 < 最低分) { 最低分 = 小刚 }
    
    println("最高分：${最高分}分")
    println("最低分：${最低分}分")
    println("")
    
    // 统计及格人数（>=60分）
    var 及格人数: Int64 = 0
    if (小明 >= 60) { 及格人数 += 1 }
    if (小红 >= 60) { 及格人数 += 1 }
    if (小刚 >= 60) { 及格人数 += 1 }
    
    println("及格人数：${及格人数}人")
    
    // 统计优秀人数（>=90分）
    var 优秀人数: Int64 = 0
    if (小红 >= 90) { 优秀人数 += 1 }
    // 其他人都没达到90分
    
    println("优秀人数：${优秀人数}人")
}

3.3 挑战练习：智能判断系统

// 智能判断系统

main() {
    println("=== 智能判断系统 ===")
    println("")
    
    // 场景1：判断是否可以看电影
    let 年龄: Int64 = 16
    let 有家长陪同: Bool = true
    let 电影分级: String = "PG-13"    // 13岁以上可以观看
    
    println("【电影院入场判断】")
    println("年龄：${年龄}岁")
    println("有家长陪同：${有家长陪同}")
    println("电影分级：${电影分级}")
    
    // PG-13电影：13岁以上可以单独看，13岁以下需要家长陪同
    let 可以入场: Bool = (年龄 >= 13) || (有家长陪同)
    println("可以入场：${可以入场}")
    println("")
    
    // 场景2：判断是否可以免费乘车
    let 是儿童: Bool = false      // 6岁以下
    let 是老人: Bool = false      // 65岁以上
    let 是学生: Bool = true
    let 有学生证: Bool = true
    
    println("【公交免费判断】")
    println("是儿童：${是儿童}")
    println("是老人：${是老人}")
    println("是学生：${是学生}")
    println("有学生证：${有学生证}")
    
    // 免费条件：儿童或老人，或学生有学生证
    let 可以免费: Bool = 是儿童 || 是老人 || (是学生 && 有学生证)
    println("可以免费乘车：${可以免费}")
    println("")
    
    // 场景3：判断是否可以参加竞赛
    let 数学成绩: Int64 = 88
    let 英语成绩: Int64 = 92
    let 有竞赛经验: Bool = false
    
    println("【竞赛资格判断】")
    println("数学成绩：${数学成绩}")
    println("英语成绩：${英语成绩}")
    println("有竞赛经验：${有竞赛经验}")
    
    // 参加条件：数学和英语都>=85，或者有竞赛经验
    let 可以参加: Bool = (数学成绩 >= 85 && 英语成绩 >= 85) || 有竞赛经验
    println("可以参加竞赛：${可以参加}")
}

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四、知识总结

4.1 核心概念回顾

1. 算术运算符：+、-、*、/、%
2. 比较运算符：==、!=、>、<、>=、<=
3. 逻辑运算符：&&（并且）、||（或者）、!（非）
4. 赋值运算符：=、+=、-=、*=、/=、%=

4.2 关于语法设计的再思考

这一篇我们学习的运算符设计，仓颉做得还是不错的：

做得好的地方：

• 中缀运算符符合国际惯例（a + b）
• 逻辑运算符使用符号（&&、||）简洁明了
• 比较运算符直观易懂

可以改进的地方：

如果仓颉能支持更中文化的运算符，就更好了：

// 设想中的中文运算符（仅供娱乐）
let 和 = 甲 加 乙
let 差 = 甲 减 乙
let 并且 = 条件一 且 条件二
let 或者 = 条件一 或 条件二

当然，这在实际编程语言中不太现实，因为：

1. 输入中文标点比较麻烦
2. 与国际标准不兼容
3. 代码会显得太长

所以，我们还是 happily 使用符号运算符吧！

4.3 关键代码速查

// 算术运算
let 和 = 甲 + 乙
let 差 = 甲 - 乙
let 积 = 甲 * 乙
let 商 = 甲 / 乙
let 余数 = 甲 % 乙

// 比较运算
let 相等 = 甲 == 乙
let 不等 = 甲 != 乙
let 大于 = 甲 > 乙
let 小于 = 甲 < 乙

// 逻辑运算
let 并且 = 条件一 && 条件二
let 或者 = 条件一 || 条件二
let 非 = !条件

// 复合赋值
var 数 = 10
数 += 5    // 数 = 15
数 -= 3    // 数 = 12
数 *= 2    // 数 = 24
数 /= 4    // 数 = 6

4.4 常见错误提醒

错误现象	原因	解决方法
整数除法没小数	两个整数相除	转换为Float64再除
逻辑判断错误	运算符优先级	使用括号明确优先级
赋值给let变量	let不可变	改用var声明
类型不匹配	运算数类型不同	统一类型后再运算

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五、课后作业

5.1 巩固练习（必做）

练习1：BMI计算器

输入身高（米）和体重（公斤），计算BMI并判断体重状态。

练习2：闰年判断

输入年份，判断是否是闰年：

• 能被4整除但不能被100整除，或者能被400整除

练习3：三角形判断

输入三条边长，判断：

• 能否构成三角形（任意两边之和大于第三边）
• 是什么类型的三角形（等边、等腰、直角、普通）

5.2 创意编程（选做）

创意1：简易计算器

实现一个支持加减乘除的计算器，可以连续运算。

创意2：猜数字游戏

程序随机生成一个1-100的数字，用户猜数字，程序提示"大了"或"小了"。

创意3：24点游戏

输入4个数字，判断是否能通过加减乘除得到24。

5.3 下篇预习

下一篇，我们将学习如果…那么——条件判断，让程序能够根据不同情况执行不同的代码。预习问题：

1. 怎么让程序判断成绩是否及格？
2. 怎么实现多条件判断？
3. 怎么让程序选择执行不同的代码？

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恭喜你完成了第3篇的学习！ 🎉

现在你已经掌握了仓颉的各种运算符。虽然运算符本身设计得不错，但在实际使用中，我们还是要注意类型转换的问题——这又让我们想到了类型后置的语法设计…

下节课，我们将学习条件判断，让程序变得更智能！