Chapter 4: Operators, Expressions & Statements — Python की गणित और तर्क शक्ति

👨‍👩‍👧 Operators की गिनती के आधार पर 3 श्रेणियाँ

a, b = 15, 8
largest = a if a > b else b
print("Largest =", largest)

🗂️ Python के 7 प्रकार के Operators (इस Chapter का नक्शा)

a, b = 17, 5
print("Add:", a + b)
print("Sub:", a - b)
print("Mul:", a * b)
print("Div:", a / b)          # float
print("Floor Div:", a // b)   # int quotient
print("Mod:", a % b)          # remainder
print("Power:", a ** 2)

⚠️ Negative Floor Division — Exam Trap!

print(10 // 3)     # 3.33 -> neeche -> 3
print(-10 // 3)    # -3.33 -> NEECHE ki taraf -> -4 !
print(-7 % 3)      # modulus ka sign divisor jaisa -> 2

⚡ ** की खासियत — Right to Left!

print(2 ** 3 ** 2)    # pehle 3**2 = 9, phir 2**9
print((2 ** 3) ** 2)  # brackets se order badla

📋 Truth Tables (रटने लायक)

age = 20
has_id = True
print(age >= 18 and has_id)    # dono zaroori
print(age < 18 or has_id)      # koi ek kaafi
print(not has_id)              # ulta

⚡ Short-Circuit Evaluation — Python की चालाकी

print(0 and 10)      # pehla falsy -> wahi lauta diya
print(5 and 10)      # pehla truthy -> DUSRA lauta diya
print(0 or 10)       # pehla falsy -> dusra dekha
print(5 or 10)       # pehla truthy -> wahi lauta, dusra dekha hi nahi!

🔍 Membership — in, not in

text = "Boosting Skills"
print("Skill" in text)
print("Java" in text)
print("Java" not in text)

fruits = ["apple", "mango", "banana"]
print("mango" in fruits)

🆔 Identity — is, is not (vs ==)

list1 = [1, 2, 3]
list2 = [1, 2, 3]      # same values, ALAG object
list3 = list1           # wahi object

print(list1 == list2)   # values same? True
print(list1 is list2)   # object same? False!
print(list1 is list3)   # True — ek hi object ke 2 naam

🧩 Types of Expressions

a, b = 8, 3
print(a + b * 2)          # Arithmetic expression
print(a > b)              # Relational expression
print(a > 5 and b < 5)    # Logical expression
print("Py" + "thon")      # String expression

📜 Types of Statements

• Assignment statement: x = 10
• Conditional statement: if, elif, else (Chapter 2 में देखे)
• Looping statement: for, while
• Control statements: break, continue, pass
• Compound statement: header + indented block (if/for/def का पूरा block)

Q1. / vs // vs %

print(15 / 4)
print(15 // 4)
print(15 % 4)

Q2. Negative Floor Division

print(-17 // 5)
print(-17 % 5)

Q3. ** की Right Associativity

print(2 ** 2 ** 3)

Q4. Precedence Mix

print(10 - 4 * 2 + 6 // 3)

Q5. Short-Circuit Values

print(4 and 7)
print(0 or "Hello")
print("" and 100)

Q6. Logical Precedence

print(not True and False)
print(not (True and False))

Q7. Bitwise की गिनती

print(6 & 3)
print(6 | 3)
print(6 ^ 3)

Q8. Shift Operators

print(5 << 3)
print(80 >> 2)
print(~7)

Q9. Chained Comparison

x = 15
print(10 < x < 20)
print(10 < x > 20)

Q10. is vs ==

a = [10, 20]
b = [10, 20]
c = a
print(a == b, a is b)
print(a == c, a is c)

Q11. Augmented Assignment Chain

x = 8
x //= 3
x **= 2
x += 1
print(x)

Q12. Membership + Logical Combo

s = "python"
print("p" in s and "z" not in s)
print("P" in s)

Program 1 — Simple Calculator (सभी arithmetic)

a = float(input("Pehla number: "))
b = float(input("Dusra number: "))
print(f"Sum        = {a + b}")
print(f"Difference = {a - b}")
print(f"Product    = {a * b}")
print(f"Division   = {a / b}")
print(f"Floor Div  = {a // b}")
print(f"Remainder  = {a % b}")
print(f"Power      = {a ** b}")

Program 2 — Bitwise से Even/Odd (नई trick!)

n = int(input("Number: "))
if n & 1:
    print("Odd")       # aakhri bit 1 = odd
else:
    print("Even")      # aakhri bit 0 = even

Program 3 — XOR से Swap (temp भी नहीं, comma भी नहीं!)

a, b = 25, 60
a = a ^ b
b = a ^ b     # (a^b)^b = a
a = a ^ b     # (a^b)^a = b
print("a =", a, ", b =", b)

Program 4 — Voting Eligibility (logical operators)

age = int(input("Age: "))
citizen = input("Indian citizen? (yes/no): ")
eligible = age >= 18 and citizen == "yes"
print("Vote de sakte hain!" if eligible else "Abhi eligible nahi.")

Program 5 — Discount Calculator (chained comparison)

amount = float(input("Bill amount: "))
if amount >= 5000:
    discount = 20
elif 2000 <= amount < 5000:      # chaining!
    discount = 10
elif 500 <= amount < 2000:
    discount = 5
else:
    discount = 0
final = amount - (amount * discount / 100)
print(f"Discount: {discount}% | Final: Rs. {final}")

Program 6 — Seconds को HH:MM:SS में (// और %)

total = int(input("Total seconds: "))
hours = total // 3600
minutes = (total % 3600) // 60
seconds = total % 60
print(f"{hours} hr : {minutes} min : {seconds} sec")

Program 7 — Power Table (** का उपयोग)

n = int(input("Number: "))
for p in range(1, 6):
    print(f"{n} ^ {p} = {n ** p}")

Program 8 — Password Strength (membership + logical)

pwd = input("Password: ")
has_digit = any(ch in "0123456789" for ch in pwd)
has_special = "@" in pwd or "#" in pwd or "$" in pwd
long_enough = len(pwd) >= 8

if has_digit and has_special and long_enough:
    print("Strong password ✔")
else:
    print("Weak password — digit, @/#/$ aur 8+ length rakhein")

• Operator = symbol, Operand = value; Unary (1), Binary (2), Ternary (a if cond else b)।
• 7 प्रकार: Arithmetic, Relational, Logical, Assignment, Bitwise, Membership, Identity।
• Arithmetic: / हमेशा float; // floor (नीचे — -10//3 = -4); % का sign divisor जैसा; ** right-to-left (2**3**2 = 512)।
• Relational: हमेशा True/False; chaining valid (10 < x < 20); strings dictionary order में।
• Logical: not > and > or; short-circuit — and/or असली values लौटाते हैं (5 and 10 → 10; 5 or 10 → 5)।
• Assignment: x += 5 ⟺ x = x+5; Python में ++ / -- नहीं होता।
• Bitwise: & | ^ bits पर; ~n = −(n+1); n<<k = n×2ᵏ; n>>k = n÷2ᵏ; a^a = 0।
• Membership: in / not in (sequence में?); Identity: is / is not (same object? — == से अलग!)।
• Precedence: () → ** → unary → * / // % → + − → bitwise → comparison → not → and → or।
• Expression value देता है (2+3); Statement action करता है (x = 5, if, for); compound statement = header + indented block।

❓ A. Multiple Choice Questions (50)

📝 B. 15 Theory Questions (Short Answers)

1. Operator और Operand में अंतर बताइए।Operator वह symbol है जो operation करता है (+, ==, and); Operand वे values हैं जिन पर operation होता है। a + b में a, b operands और + operator।
2. Unary, Binary व Ternary operators उदाहरण सहित लिखिए।Unary — 1 operand (-x, not flag, ~n); Binary — 2 operands (a+b, x>y); Ternary — condition वाला (largest = a if a>b else b)।
3. Python के 7 प्रकार के operators के नाम लिखिए।Arithmetic, Relational (Comparison), Logical, Assignment, Bitwise, Membership (in/not in), Identity (is/is not)।
4. / और // में अंतर उदाहरण सहित बताइए।/ true division — हमेशा float (10/3 = 3.333, 10/5 = 2.0); // floor division — नीचे की ओर rounded quotient (10//3 = 3, -10//3 = -4)।
5. -10 // 3 का उत्तर -4 क्यों है, -3 क्यों नहीं?Floor यानी नीचे की ओर rounding — -3.33 के नीचे number line पर -4 आता है, -3 नहीं (यह ऊपर है)। इसीलिए negative floor division में हमेशा नीचे वाला integer।
6. ** operator की associativity समझाइए।** अकेला right-to-left associative operator है — 2**3**2 में पहले दाईं ओर 3**2 = 9, फिर 2**9 = 512 (न कि (2**3)**2 = 64)।
7. Comparison chaining क्या है?Python में कई comparisons एक साथ लिख सकते हैं — 10 < x < 20 यानी (10 < x) and (x < 20)। सभी comparisons true हों तभी result True।
8. Short-circuit evaluation समझाइए।and में पहला operand falsy हो तो दूसरा evaluate नहीं होता (वही return); or में पहला truthy हो तो दूसरा skip। इससे speed बढ़ती है और x != 0 and 10/x जैसे patterns से errors से बचाव होता है।
9. Python में falsy values कौन-सी हैं?0, 0.0, "" (empty string), None, False, खाली list []/tuple ()/dict {} — बाकी सब values truthy मानी जाती हैं (जैसे "0" string truthy है)।
10. Augmented assignment operators क्या हैं? कोई 4 लिखिए।Operation + assignment के shortcuts — x += 5 (x = x+5), x -= 2, x *= 3, x //= 2, x **= 2। Python में ++/-- नहीं होते।
11. ~ (bitwise NOT) का formula व उदाहरण लिखिए।~n = -(n+1) — इसलिए ~5 = -6, ~10 = -11, ~(-3) = 2। यह सभी bits उलट देता है (two's complement के कारण negative)।
12. Left shift व Right shift की tricks बताइए।n << k = n × 2ᵏ (हर shift पर double); n >> k = n ÷ 2ᵏ (हर shift पर आधा, integer) — 5<<3 = 40, 80>>2 = 20।
13. == और is में अंतर उदाहरण सहित बताइए।== values की equality (क्या बराबर हैं?); is object identity (क्या memory में एक ही object? id() same?)। a=[1,2]; b=[1,2] पर a==b True पर a is b False। None की जाँच x is None से।
14. Operator precedence का पूरा क्रम लिखिए।() → ** → unary (~, +x, -x) → * / // % → + - → << >> → & → ^ → | → comparisons (==, >, in, is) → not → and → or।
15. Expression और Statement में अंतर बताइए।Expression value produce करता है (2+3, a>b) — variable में रख सकते हैं; Statement action करता है (x=5, if, for, print) — ज़रूरी नहीं value दे। if/for = compound statements (header + indented block)।