Арифметические операторы: Сложение, вычитание, умножение, деление

Мы успешно освоили хранение данных в переменных. Теперь пора активировать вычислительные мощности. Чтобы автоматизация приносила пользу, машина должна обрабатывать числа: рассчитывать бюджеты, измерять нагрузку на систему или прогнозировать рост показателей.

В Python для этого используется арифметический оператор — специальный символ, который отдает процессору команду выполнить математическое действие.

Базовые операции: Сложение и Вычитание

Это фундамент любого алгоритма. Мы используем их, чтобы менять счетчики или вычислять разницу между текущим и целевым состоянием системы.

• Оператор сложения (+): объединяет значения.
• Оператор вычитания (-): находит разницу.

# Расчет ресурсов
current_balance = 50000  
top_up = 15000           
total_budget = current_balance + top_up

spent = 1200
remaining = total_budget - spent

print(remaining) # Выведет 63800

Директива системы: Python строго следит за типами данных. Вы не можете сложить число и строку. Попытка выполнить 100 + "50" вызовет ошибку TypeError. Машина не гадает, хотите вы считать деньги или склеивать текст. 🦾

Масштабирование: Умножение и Возведение в степень

Когда линейного роста недостаточно, мы переходим к тяжелой артиллерии.

• Оператор умножения (*): увеличивает значение в несколько раз.
• Оператор возведения в степень (**): возводит число в указанную степень.

# Расчет стоимости партии
unit_price = 1250
quantity = 40
total_cost = unit_price * quantity

# Прогноз роста (экспонента)
initial_users = 100
growth_factor = 2
days = 7
# Удвоение базы каждый день в течение недели
future_users = initial_users * (growth_factor ** days) 

Распределение ресурсов: Деление и его нюансы

Операции деления требуют точности. В Python результат обычного деления всегда будет дробным числом (float), даже если остатка нет.

• Оператор деления (/): стандартное деление. Результат — всегда float.
• Целочисленное деление (//): отбрасывает дробную часть, оставляя только целое число.
• Остаток от деления (%): возвращает только то, что «не влезло» в целую часть.

Как показано на Схеме 1, выбор оператора деления зависит от того, нужен ли нам точный расчет или распределение объектов по группам.

print(10 / 4)   # 2.5 (точное значение)
print(10 // 4)  # 2   (сколько целых единиц влезет)
print(10 % 4)   # 2   (хвост, который остался)

Критический протокол: Деление на ноль (ZeroDivisionError) мгновенно прерывает выполнение программы. Всегда проверяйте делитель перед операцией. ⚠️

Иерархия команд: Приоритет операций

Машина выполняет вычисления согласно строгому приоритету. Игнорирование порядка приведет к логическим ошибкам в автоматизации.

1. Скобки () — высший приоритет.
2. Возведение в степень **.
3. Умножение и деление *, /, //, %.
4. Сложение и вычитание +, -.

Пример расчета окупаемости (ROI):

$ROI = \frac{Revenue - Cost}{Cost} \times 100$

revenue = 150000
cost = 50000

# Правильный расчет: сначала вычитаем, потом делим
roi = (revenue - cost) / cost * 100
print(roi) # 200.0

Без скобок Python сначала выполнит деление cost / cost, и результат будет ложным. Используйте скобки, чтобы явно управлять логикой машины.

Мы научили систему считать. Это позволяет обрабатывать массивы данных, но сухие цифры бесполезны без анализа. В следующей миссии мы изучим, как заставить Python принимать решения на основе вычислений. На связи. 🛰️