Логічні вирази на Python
Це фрагмент книги Python з нуля, яка допоможе вам навчитися програмуванню з нуля. Ви можете знайти його на Allegro, Empik та в інтернет-книгарнях.
Поки що ми бачили лише дуже прості умови, які перевіряли значення однієї змінної. Як поводитися в ситуації, коли ми хочемо виконати дію, в якій виконуються дві умови одночасно? Наприклад:
- твіт рекламується і походить від особи, за якою користувач стежить;
- твіт користувача або особи, за якою користувач стежить.
Щоб отримати відповіді на такі запитання, нам потрібні логічні оператори and, or і not, які виконують операції з логічними значеннями (подібно до того, як +, - і * виконують дії з числами).
Оператор and
Щоб добре пояснити логічні оператори, наведу історію маленького Мишка. Він хотів погратися на своєму комп’ютері, тож пішов до мами, щоб запитати дозволу. Вона сказала: "Ти зможеш погратися, коли зробиш домашнє завдання і прибереш кімнату".
Ця умова в програмуванні може бути виражена таким чином:
can_play_games = finished_homework and cleaned_roomМи бачимо там змінні finished_homework і cleaned_room, які представляють відповідно виконання домашнього завдання та прибирання кімнати (ми припускаємо, що це логічні значення, тобто True або False). Між ними бачимо оператор and 1, завдяки якому весь вираз буде True, тільки якщо обидві його частини будуть True 2.
| a | b | a and b |
|---|---|---|
| True | True | True |
| True | False | False |
| False | True | False |
| False | False | False |
print(True and True) # True
print(True and False) # False
print(False and True) # False
print(False and False) # False
# Чи може Мишко завести щеня?
have_time = True
is_responsible = False
can_have_puppy = is_responsible and have_time
print(can_have_puppy) # FalseПрикладом використання цього оператора є перевірка, чи число розміщене в певному діапазоні, тобто чи воно більше ніж нижня межа і менше ніж верхня межа. Наприклад, ми можемо перевірити, чи змінна percent має правильне значення, тобто міститься між 0 і 100.
if percent >= 0 and percent <= 100:
print("Правильне значення")Якщо percent буде від 0 до 100, відобразиться "правильне значення". В іншому ж випадку не відбудеться нічого.
Оператор or
На жаль, Мишко не зробив домашнього завдання, тому не зміг погратися на комп’ютері. Але потім до нього подзвонили друзі і запросили в кіно. Мишко пішов до мами та попросив грошей, щоб піти. Вона сказала: "Я дам тобі гроші, якщо ти прибереш гараж або помиєш машину".
Цю умову можна представити таким чином:
can_go_to_cinema = cleaned_garage or washed_carОператор or 3 представляє альтернативу. Весь вираз повертає True, якщо виконується або cleaned_garage, або washed_car, або обидві умови одночасно.
| a | b | a or b |
|---|---|---|
| True | True | True |
| True | False | True |
| False | True | True |
| False | False | False |
print(True or True) # True
print(True or False) # True
print(False or True) # True
print(False or False) # False
# Чи отримає Мишко шоколадку?
behaved_well = True
cleaned_room = False
can_eat_chocolate = behaved_well or cleaned_room
print(can_eat_chocolate) # TrueМишко так запрацювався, що і гараж прибирав, і машину помив. Здивована мама сказала: "Я хотіла, щоб ти зробив або те, або інше, а не і одне, і друге". Мишко відповів: "Ти використала сполучник або, який, серед іншого, може означати виконання і одного, і іншого, так само як or у програмуванні". Мама Мишка погодилася з цим поясненням, тому він пішов з друзями в кінотеатр.
Оператор not
Останній логічний оператор, який ми повинні знати, — це заперечення, тобто not, перед логічним значенням. Слово "not" означає "ні". Подібно до - (мінуса) перед числом, який замінює його знак на протилежний, not перед логічним значенням перетворює його на зворотне. Оператор заперечення not змінює True на False, а False на True.
cond | !cond |
|---|---|
| True | False |
| False | True |
print(not True) # False
print(not False) # True
is_amazing = True
print(not is_amazing) # False
is_boring = False
print(not is_boring) # True
# Як із числами
positive = 1
print(-positive) # -1
negative = -1
print(-negative) # 1Програмування допускає подвійне заперечення, що означає, що кожен послідовний знак заперечення змінює логічне значення на протилежне 4.
print(True) # True
print(not True) # False
print(not not True) # True
print(not not not True) # False
print(not not not not True) # TrueОператор заперечення not часто ставиться у складнішому виразі перед окремою змінною. Мишко зрозумів це, коли мама сказала: "Ти зможеш погратися на комп’ютері, якщо не завалиш іспит з математики і прибереш кімнату". Він використав заперечення, щоб перекласти це речення на Python.
can_play_games = not failed_math_test and cleaned_roomЗверни увагу, що заперечення тут стосується лише нездачі іспиту. not True and False повертає False, тому що спочатку not True повертає False, а потім False and False повертає False. Як і з числами -10 + 11 дорівнює 1, а не -21. Якщо ми хочемо, щоб заперечення охоплювало більшу область виразу, ми повинні взяти весь фрагмент у круглі дужки. not (True and False) повертає True, тому що спочатку True and False повертає False, яке потім заперечується через not.
# Іспит зданий
failed_math_test = False
# Кімната неприбрана
cleaned_room = False
# Не завалив іспит і прибрав кімнату
print(not failed_math_test and cleaned_room) # False
# Не є правдою, що
# завалив іспит і прибрав кімнату
print(not (failed_math_test and cleaned_room)) # TrueЧитання логічних виразів
Варто потренуватися читати логічні вирази вголос. Зазвичай я роблю це так:
andя читаю як і;orя читаю як або;notперед змінною я читаю як ні, а перед дужками як не є правдою, що або неправда, що.
Потренуймося на наведених нижче прикладах для змінних:
is_groundedяк "заборонено виходити";cleaned roomяк "прибрав кімнату";passed_testяк "здав іспит".
Прочитай такі речення:
cleaned_room and passed_test— прибрав кімнату і здав іспит.not is_grounded or passed_test— не заборонено виходити або здав іспит.cleaned_room and not passed_test— прибрав кімнату і не здав іспит.not (is_grounded or not passed_test)— не є правдою, що заборонено виходити або не здав іспит.not (not cleaned_room and not passed_test)— неправда, що не прибрав кімнату і не здав іспит. Це означає те саме, що йcleaned_room or passed_test.
not (not a and not b)завжди однозначнеa or b, аnot (not a or not b)— рівнозначне зa and b. Такі перетворення використовуються, щоб позбутися складного для прочитання заперечення. Наприклад, якби у нас була умоваnot (has_computer and not is_grounded), ми могли б використати факт, щоnot (not a and not b)— цеa or b, і скоротити вираз доnot has_computer or is_grounded(notпередis_groundedзникає, боnot not a— це простоa).
Вправа: Складні логічні вирази
Що буде виведено в результаті роботи цього коду?
has_computer = True
passed_test = False
is_grounded = False
print(has_computer and passed_test)
print(passed_test or is_grounded)
print(has_computer and not passed_test)
can_play_games = has_computer and not is_grounded
print(can_play_games)
play_games = has_computer and can_play_games
if not passed_test:
is_grounded = True
print(play_games)
print(passed_test or not is_grounded)
print(not (not has_computer or not passed_test))Відповіді в кінці книги.
"and" з англійської перекладається як "i".
Точніше кажучи, увесь вираз truthy, коли обидві частини truthy. Однак ми не будемо говорити про значення як truthy або falsy.
"or" з англійської перекладається як "або".
Граючись мовою, ми могли б сказати, що неправда, що програмування не приймає подвійних заперечень. І навіть (не не не не) допускає багаторазові заперечення.
