Сложные логические выражения питон

Логические выражения и операторы

Часто в реальной жизни мы соглашаемся с каким-либо утверждением или отрицаем его. Например, если вам скажут, что сумма чисел 3 и 5 больше 7, вы согласитесь, скажете: «Да, это правда». Если же кто-то будет утверждать, что сумма трех и пяти меньше семи, то вы расцените такое утверждение как ложное.

Подобные фразы предполагают только два возможных ответа – либо «да», когда выражение оценивается как правда/истина, либо «нет», когда утверждение оценивается как ошибочное/ложное. В программировании и математике если результатом вычисления выражения может быть лишь истина или ложь, то такое выражение называется логическим.

Например, выражение 4 > 5 является логическим, так как его результатом является либо правда, либо ложь. Выражение 4 + 5 не является логическим, так как результатом его выполнения является число.

На позапрошлом уроке мы познакомились с тремя типами данных – целыми и вещественными числами, а также строками. Сегодня введем четвертый – логический тип данных (тип bool ). Его также называют булевым. У этого типа всего два возможных значения: True (правда) и False (ложь).

>>> a = True >>> type(a) >>> b = False >>> type(b)

Здесь переменной a было присвоено значение True , после чего с помощью встроенной в Python функции type() проверен ее тип. Интерпретатор сообщил, что это переменная класса bool . Понятия «класс» и «тип данных» в данном случае одно и то же. Переменная b также связана с булевым значением.

В программировании False обычно приравнивают к нулю, а True – к единице. Чтобы в этом убедиться, можно преобразовать булево значение к целочисленному типу:

Возможно и обратное. Можно преобразовать какое-либо значение к булевому типу:

>>> bool(3.4) True >>> bool(-150) True >>> bool(0) False >>> bool(' ') True >>> bool('') False

И здесь работает правило: всё, что не 0 и не пустота, является правдой.

Логические операторы

Говоря на естественном языке (например, русском) мы обозначаем сравнения словами «равно», «больше», «меньше». В языках программирования используются специальные знаки, подобные тем, которые используются в математике: > (больше), < (меньше), >= (больше или равно),

Не путайте операцию присваивания значения переменной, обозначаемую в языке Python одиночным знаком «равно», и операцию сравнения (два знака «равно»). Присваивание и сравнение – разные операции.

>>> a = 10 >>> b = 5 >>> a + b > 14 True >>> a < 14 - b False >>> a >> a != b True >>> a == b False >>> c = a == b >>> a, b, c (10, 5, False)

В данном примере выражение c = a == b состоит из двух подвыражений. Сначала происходит сравнение ( == ) переменных a и b . После этого результат логической операции присваивается переменной c . Выражение a, b, c просто выводит значения переменных на экран.

Сложные логические выражения

Логические выражения типа kbyte >= 1023 являются простыми, так как в них выполняется только одна логическая операция. Однако, на практике нередко возникает необходимость в более сложных выражениях. Может понадобиться получить ответа «Да» или «Нет» в зависимости от результата выполнения двух простых выражений. Например, «на улице идет снег или дождь», «переменная news больше 12 и меньше 20».

В таких случаях используются специальные операторы, объединяющие два и более простых логических выражения. Широко используются два оператора – так называемые логические И (and) и ИЛИ (or).

Чтобы получить True при использовании оператора and , необходимо, чтобы результаты обоих простых выражений, которые связывает данный оператор, были истинными. Если хотя бы в одном случае результатом будет False , то и все сложное выражение будет ложным.

Чтобы получить True при использовании оператора or , необходимо, чтобы результат хотя бы одного простого выражения, входящего в состав сложного, был истинным. В случае оператора or сложное выражение становится ложным лишь тогда, когда ложны оба составляющие его простые выражения.

Допустим, переменной x было присвоено значение 8 ( x = 8 ), переменной y присвоили 13 ( y = 13 ). Логическое выражение y < 15 and x >8 будет выполняться следующим образом. Сначала выполнится выражение y < 15 . Его результатом будет True . Затем выполнится выражение x >8 . Его результатом будет False . Далее выражение сведется к True and False , что вернет False .

В случае с оператором or второе простое выражение проверяется, если первое вернуло ложь, и не проверяется, если уже первое вернуло истину. Так как для истинности всего выражения достаточно единственного True , неважно по какую сторону от or оно стоит.

В языке Python есть еще унарный логический оператор not , то есть отрицание. Он превращает правду в ложь, а ложь в правду. Унарный он потому, что применяется к одному выражению, стоящему после него, а не справа и слева от него как в случае бинарных and и or .

>>> a = 5 >>> b = 0 >>> not a False >>> not b True

Число 5 трактуется как истина, отрицание истины дает ложь. Ноль приравнивается к False . Отрицание False дает True .

Практическая работа

1. Присвойте двум переменным любые числовые значения.
2. Используя переменные из п. 1, с помощью оператора and составьте два сложных логических выражения, одно из которых дает истину, другое – ложь.
3. Аналогично выполните п. 2, но уже с оператором or .
4. Попробуйте использовать в логических выражениях переменные строкового типа. Объясните результат.
5. Напишите программу, которая запрашивала бы у пользователя два числа и выводила бы True или False в зависимости от того, больше первое число второго или нет.

Примеры решения и дополнительные уроки в pdf-версии курса

Python. Введение в программирование

Источник

Логические выражения в Python 3

Логический тип данных (или Boolean) – это примитивный тип, который принимает одно из двух возможных значений: истину (True) или ложь (False). Этот тип используется во многих языках программирования для построения алгоритмов и управления поведением программ.

Примечание: Название этого типа данных (Boolean) всегда пишется с заглавной буквы, поскольку он назван в честь математика Джорджа Буля, который занимался исследованиями математической логики. Значения True и False тоже пишутся с большой буквы – в Python они являются специальными значениями.

Данное руководство ознакомит вас с основами булевой логики в Python: операторами сравнения, логическими операторами, таблицами истинности и т.п.

Операторы сравнения

В программировании операторы сравнения используются при оценке и сравнении значений для последующего сведения их к одному логическому значению (True или False).

Операторы сравнения Python 3 представлены в этой таблице:

Оператор	Значение
==	Проверяет равенство между компонентами; условие истинно, если компоненты равны.
!=	Проверяет равенство между компонентами; условие истинно, если компоненты НЕ равны.
	Оценивает значение левого компонента; условие истинно, если он меньше, чем правый.
>	Оценивает значение левого компонента; условие истинно, если он больше, чем правый.
	Оценивает значение левого компонента; условие истинно, если он меньше или равен правому компоненту.
>=	Оценивает значение левого компонента; условие истинно, если он больше или равен правому компоненту.

Попробуйте поработать с этими операторами, чтобы понять, как они действуют. Для начала создайте пару переменных:

Теперь сравните значения переменных с помощью вышеперечисленных операторов.

x = 5
y = 8
print(«x == y:», x == y)
print(«x != y:», x != y)
print(«x < y:", x < y)
print(«x > y:», x > y)
print(«x print(«x >= y:», x >= y)
x == y: False
x != y: True
x < y: True
x > y: False
x x >= y: False

Следуя математической логике, Python оценивает соотношения между значениями переменных так:

• 5 равно 8? Ложь
• 5 не равно 8? Истина
• 5 меньше 8? Истина
• 5 больше 8? Ложь
• 5 меньше или равно 8? Истина
• 5 больше или равно 8? Ложь

Также операторы сравнения можно применять к числам с плавающей точкой и строкам.

Примечание: Строки чувствительны к регистру; чтобы отключить такое поведение, нужно использовать специальный метод.

Попробуйте сравнить две строки:

Hello = «Hello»
hello = «hello»
print(«Hello == hello: «, Hello == hello)
Hello == hello: False

Строки Hello и hello содержат одинаковый набор символов, однако они не равны, поскольку одна из них содержит символы верхнего регистра. Попробуйте добавить ещё одну переменную, которая также будет содержать символы верхнего регистра, а затем сравните их.

Hello = «Hello»
hello = «hello»
Hello_there = «Hello»
print(«Hello == hello: «, Hello == hello)
print(«Hello == Hello_there», Hello == Hello_there)
Hello == hello: False
Hello == Hello_there: True

Операторы сравнения можно применять к логическим значениям True и False:

t = True
f = False
print(«t != f: «, t != f)
t != f: True

Обратите внимание на разницу между операторами = и ==.

x = y # Оператор присваивания. Устанавливает равенство между x и y (то есть присваивает x значение y).
x == y # Оператор сравнения. Проверяет равенство между x и y и оценивает выражение как истинное или ложное. Выражение истинно, если x и y равны.

Логические операторы

Для сравнения значений используется три логических оператора, которые сводят результат к логическому значению True или False.

Оператор	Значение
and	Оператор «и»: выражение истинно, если оба его компонента истинны.
or	Оператор «или»: выражение истинно, если хотя бы один из его компонентов истинен.
not	Оператор «не»: изменяет логическое значение компонента на противоположное.

Логические операторы обычно используются для оценки двух или больше выражений. Например, их можно использовать в программе, которая проверит:

Если оба значения истинны, студент будет переведён на следующий курс.

Другой пример: программа с логическими операторами может проверять активность пользователя в онлайн-магазине:

• использовал ли он кредит магазина
• или заказывал ли он товары в течение последних 6 месяцев.

Для примера попробуйте сравнить три выражения:

print((9 > 7) and (2 < 4)) # Оба выражения истинны (True)
print((8 == 8) or (6 != 6)) # Одно из выражений истинно (True)
print(not(3 True
True
True

В первом случае оба выражения истинны, потому оператор and возвращает True.

Во втором случае истинно только значение 8 == 8. Поскольку хотя бы одно из предложенных условий истинно, оператор or возвращает True. Оператор and в таком случае выдал бы False.

Теперь попробуйте сравнить числа с плавающей точкой.

• Поскольку в первом примере одно из выражений ложно, and вернёт False. Оператор and оценивает выражение как истинное только тогда, когда оба компонента истинны.
• Поскольку оба выражения ложны, оператор or выдаст False.
• Поскольку выражение истинно, оператор not вернёт False (not True = False).

Примечание: Если вы не понимаете, как это работает, вам помогут разобраться таблицы истинности. Эту тему мы рассмотрим далее в этом руководстве.

Логические операторы можно объединять в составные выражения:

Полученное значение True становится компонентом следующего выражения: (-0.2 > 1.4) and (True). Оператор and выдаст False, потому что выражение -0.2 > 1.4 ложно. (False) and (True) = False.

Далее оператор not заменит полученное значение False на обратное ему логическое значение: not(False) = True. Значит, результат будет таким:

Таблицы истинности

Математическая логика – очень полезная в программировании область знаний. В данном руководстве мы ознакомимся с основными её аспектами.

Ниже представлены таблицы истинности для оператора сравнения == и всех логических операторов. Ими можно пользоваться при написании логических выражений. В таблицах перечислены общие случаи использования оператора, потому их рекомендуется выучить наизусть.

Таблица истинности оператора ==

x	==	y	Результат
True	==	True	True
True	==	False	False
False	==	True	False
False	==	False	True

Таблица истинности оператора AND

x	and	y	Результат
True	and	True	True
True	and	False	False
False	and	True	False
False	and	False	False

Таблица истинности оператора OR

x	or	y	Результат
True	or	True	True
True	or	False	True
False	or	True	True
False	or	False	False

Таблица истинности оператора NOT

Таблицы истинности – общие математические таблицы, которые используются в логике. Их полезно выучить наизусть, чтобы затем применять при построении алгоритмов и написании программ.

Использование логических операторов для управления потоком

Для управления результатом и потоками данных программы можно использовать условные операторы (condition) с выражениями (clause).

Условные операторы оценивают значение как истинное или ложное.

Выражение – это блок кода, который идёт после условного оператора и определяет результат программы.

Ниже приведён блок кода, который показывает, как объединить условные операторы для управления потоком программы Python.

if grade >= 65: # условие
print(«Passing grade») # выражение
else:
print(«Failing grade»)

Эта программа оценивает результат каждого студента и определяет, сдал он экзамен или нет. К примеру, если студент набрал 83, первое условие будет иметь значение True, и программа выведет на экран строку:

Если же студент набрал 59 баллов, первое условие будет ложно, потому программа выдаст:

Читайте также: руководство PEP 8

Заключение

Данное руководство охватывает основы работы с логическими данными Python.

Читайте также:

Источник