Логические выражения и операторы в Python 3
Сравнение значений Python и для чего это нужно
Когда мы хотим проверить, зарегистрирован ли пользователь на сайте, мы запрашиваем у него логин и пароль. Если логин существует в базе данных и введённый пароль совпадает с паролем в базе, то мы авторизуем пользователя. Иначе продолжаем запрашивать у пользователя логин и пароль.В примерах ниже мы сравним значения одного типа друг с другом на языке программирования Python.
Вот как реализовано сравнение двух строк в Python :
print(10 == 5) #False
print('abc' == 'abc') #TrueПример с проверкой пароля:
correct_password = 'qwerty'
asked_password = input('Введите пароль: ')
if (correct_password == asked_password):
print('Вы авторизованы')
else:
print('Пароль неверный')Введите пароль: 123
Пароль неверный
Введите пароль: qwerty
Вы авторизованыЛогическое сравнение или его результат используется в конструкциях if-else и циклах while .
Логические выражения
Логическое выражение в самом простом смысле — это математическое сравнение. В Python вопрос » Что больше: 3 или 5? » будет записан в следующем виде: 3 > 5 и звучать как: “Три больше пяти. Правда? — Нет.”
print(3 > 5) #FalseИли такой вариант: 4 != 0 ( 4 не равно 0. Правда?)
print(4 != 0) #TrueКак записываются операторы сравнения в Python:
a = 5
b = 10
print(a == b) #False
print(a > b) #False
print(a >= b) #False
print(a < b) #True
print(a print(a != b) #TrueРезультат такого сравнения можно сохранить в переменную, как и любое другое значение:
a = 5
b = 10
expr = a > b
print(expr) #FalseМожно сравнивать сразу несколько значений подряд:
a = 4
expr = 0 a 10
print(expr) #True
a = 15
expr = 0 a 10
print(expr) #FalseВ итоге в первом значении мы получили True, а во втором Python выдал False.
Сравнение строк
Помимо чисел, в Python можно сравнивать друг с другом строки , списки и другие типы данных.
Вот, например, как выглядит сравнение двух строк в Python:
s1 = 'python'
s2 = 'python'
s3 = 'Python' # Поменяем одну букву на заглавную
print(s1 == s2) #True
print(s1 == s3) #FalseВо втором случае результатом оказалась ложь, т.к. сравнение чувствительно к регистру символов.
Также строки можно проверять между собой на большинство/меньшинство.
print('abc' > 'abc') #False
print('abc' > 'aaa') #True
print('abc' > 'x') #False- В первом случае всё просто — строки равны.
- Во втором: происходит посимвольное сравнение строк. Первые два символа равны, сравниваются следующие.
‘b’ > ‘a’ истинно, т.к. символ ‘b’ стоит в алфавите по порядку после ‘a’ . Поэтому всё выражение истинно. Чтобы проще было понять, можно вместо букв поставить их порядковые номера в алфавите: 123 > 111 - Посимвольное сравнение не зависит от длины строк, поэтому в третьем случае выражение ложно: ‘a’ > ‘x’
print('a' > 'x') #FalseТакое сравнение называется лексикографическим: wikipedia.
Сравнение других типов значений
Сравнение списков аналогично сравнению строк. Например, когда условие в Python не равно. Каждый элемент списка по очереди сравнивается с другим.
print([1, 2, 3] > [1, 2, 3]) #False
print([1, 2, 3] > [1, 1, 1]) #True
print([1, 2, 3] > [25]) #FalseЗначения разных типов можно также сравнивать между собой:
expr1 = '1' == 1
expr2 = '' == 0
print(expr1) #False
print(expr2) #FalseРезультат ложный, т.к. типы данных не равны. (Строка и число).
Проверка на большинство/меньшинство разных типов выдаст ошибку:
print('a' > 1)
TypeError: '>' not supported between instances of 'str' and 'int'
print((1, 1, 1) [1, 2, 3])
TypeError: 'Преобразование значений в тип bool
Значения False или True можно получить непосредственно из самих значений, без операции сравнения. Например, строка ‘a’ будет True , а 0 — False . Для этого нужно вызвать функцию bool() и передать ей параметр, который мы хотим преобразовать:
var1 = bool('a')
var2 = bool(0)
print(var1) #True
print(var2) #FalseА вот пустая строка или список будут равны False :
var1 = bool('')
var2 = bool([])
print(var1) #False
print(var2) #FalseЛогика простая — если размер списка или строки равен нулю, то переменная bool в Python будет равна False .
Все остальные значения, отличные от 0 или с длиной больше 0 будут True.
Как правило, булевые операции в Python нужны, когда проверяется наличие какой-либо информации в переменной, например, заполнил ли пользователь необходимые поля в форме регистрации или оставил их пустыми.
Упрощённая версия такой проверки:
user_name = input('Введите Ваше имя: ')
if user_name:
print(f'Добро пожаловать, !')
else:
print('Это обязательное поле')
Введите Ваше имя:
Это обязательное поле
Введите Ваше имя: Иван
Добро пожаловать, Иван!Логические операторы
Если мы хотим проверить на истинность сразу несколько логических выражений или значений, то нам нужно использовать в Python 3 логические операторы .
Например ввел ли пользователь своё имя и больше ли 12 лет его возраст:
name = 'Иван'
age = 10
expr = name and age > 12
print(expr) #FalseМы использовали логический оператор and . Он возвращает истинное значение, только тогда, когда по обе стороны от него находятся истинные значения.
- or — Возвращает истинное значение, когда хотя бы с одной стороны от него находится истинное значение.
- not — Меняет значение на противоположное.
Все они работают с булевыми эквивалентами значений. Т.е. сначала преобразуют их в тип bool , а затем производят вычисления.
print(True and False) # False
print(True or False) # True
print(not True) # False
print(not False) # TrueЛогические операции можно комбинировать между собой в одном выражении:
expr = not True and False
print(expr) #FalseВычисления происходят по порядку. Чтобы изменить его, надо использовать скобки, как в математике.
expr = not (True and False)
print(expr) #TrueЗначение поменялось на истинное, т.к. сначала считается выражение внутри скобок ( False ), а затем происходит его инверсия. В Python есть одна особенность при использовании операторов and и or . Они не обязательно возвращают только True b False . Они возвращают непосредственно само значение, на котором остановились вычисления.
name1 = 'Иван'
age = 0
name2 = 'Василий'
print(name1 and age and name2) #0
print(name1 or age or name2) #Иван- В первом случае вернулся 0 , потому что расчёты остановились на переменной age . Так как все операторы являются and , то если одно из значений ложно, то и всё выражение будет ложно, следовательно, дальше считать нет смысла.
- Во втором случае обратная ситуация. Все операторы являются or , поэтому вычисления останавливаются на первом истинном значении. Собственно, оно нам и вернулось — значение переменной name1.
Другие виды логических операторов
Существуют также другие логические операции, которые используются реже и в специфических ситуациях.
Например, есть логические побитовые операции , которые применяются в шифровании данных.
Одна из таких — XOR : исключающее ИЛИ. В Python этой операции соответствует символ ^ .
Пример шифрования числа. Вместо чисел могут быть любые бинарные данные.
phrase = 2022
key = 101
# Шифрование используя ключ
encrypt = phrase ^ key
print(encrypt)
# Расшифровка сообщения используя ключ
decrypt = encrypt ^ key
print(decrypt)
1923
2022Список всех побитовых операторов в Python:
| Операция | Значение |
| a & b | Побитовое И для a и b |
| a | b | Побитовое ИЛИ для a и b |
| a ^ b | Исключающее ИЛИ для a и b |
| ~a | Инверсия битов для a |
| a | Побитовый сдвиг влево для a на b |
| a >> b | Побитовый сдвиг вправо для a на b |
Однако не все логические операции присутствуют в питоне. Например, в питоне нет логической операции импликация .
Заключение
Мы рассмотрели логические выражения и операторы в Python 3. Больше о работе с python читайте в блоге cloud.timeweb.com .
Кстати, в официальном канале Timeweb Cloud собрали комьюнити из специалистов, которые говорят про IT-тренды, делятся полезными инструкциями и даже приглашают к себе работать.