Логические выражения и логический тип данных
Часто в реальной жизни мы соглашаемся или отрицаем то или иное утверждение, событие, факт. Например, "Сумма чисел 3 и 5 больше 7" является правдивым утверждением, а "Сумма чисел 3 и 5 меньше 7" - ложным. Можно заметить, что с точки зрения логики подобные фразы предполагают только два результата: "Да" (правда) и "Нет" (ложь). Подобное используется в программировании: если результатом вычисления выражения может быть лишь истина или ложь, то такое выражение называется логическим.На прошлом уроке были описаны три типа данных: целые, дробные числа, а также строки. Также выделяют логический тип данных. У этого типа всего два возможных значения: True (правда) — 1 и False (ложь) — 0. Только эти значения могут быть результатом логических выражений.
Логические операторы
Говоря на естественном языке (например, русском) мы обозначаем сравнение словами "равно", "больше", "меньше". В языках программирования используются специальные знаки, подобные тем, которые используются в математических выражениях: > (больше), < (меньше), >= (больше или равно), <= (меньше или равно).Новыми для вас могут оказаться обозначение равенства: == (два знака "равно"); а также неравенства !=. Здесь следует обратить внимание на следующее: не путайте операцию присваивания, обозначаемую в языке Python одиночным знаком "равно", и операцию сравнения (два знака "равно"). Присваивание и сравнение — совершенно разные операции.
Примеры работы с логическими выражениями на языке программирования Python (после # написаны комментарии):
x = 12 – 5 # это не логическая операция, # а операция присваивания переменной x результата выражения 12 — 5 x == 4 # x равен 4 x == 7 # x равен 7 x != 7 # x не равен 7 x != 4 # x не равен 4 x > 5 # x больше 5 x < 5 # x меньше 5 x >= 6 # x больше или равен 6 x <= 6 # x меньше или равен 6
Определите устно результаты выполнения операций, приведенных в примере выше. Проверьте правильность ваших предположений, выполнив данные выражения с помощью интерпретатора языка Python.
Сложные логические выражения
Логические выражения типа verymuch >= 1023 является простым. Однако, на практике не редко используются более сложные. Может понадобиться получить ответа "Да" или "Нет" в зависимости от результата выполнения двух простых выражений. Например, "на улице идет снег или дождь", "переменная new больше 12 и меньше 20" и т.п.В таких случаях используются специальные операторы, объединяющие два и более простых логических выражения. Широко используются два способа объединения: через, так называемые, логические И (and) и ИЛИ (or).
Чтобы получить истину (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 (ложь), то и все сложное выражение будет ложным.
Чтобы получить истину (True) при использовании оператора or, необходимо, чтобы результаты хотя бы одного простого выражения, входящего в состав сложного, был истинным. В случае оператора or сложное выражение становится ложным лишь тогда, когда ложны все составляющие его простые выражения.
Примеры работы со сложными логическими выражениями на языке программирования Python (после # написаны комментарии):
x = 8 y = 13 x == 8 and y < 15 # x равен 8 и y меньше 15 x > 8 and y < 15 # x больше 8 и y меньше 15 x != 0 or y >15 # x не равен 0 или y меньше 15 x < 0 or y >15 # x меньше 0 или y меньше 15
Практическая работа
- Присвойте двум переменным любые числовые значения.
- Составьте четыре сложных логических выражения с помощью оператора and, два из которых должны давать истину, а два других - ложь.
- Аналогично выполните п. 2, но уже используя оператор or.
- Попробуйте использовать в сложных логических выражениях работу с переменными строкового типа.
Примерный результат выполнения практической работы
>>> num1 = 34 >>> num2 = 8.5 >>> num1 > 12 and num2 != 12 True >>> num1 == 34 and num2 >= 8 True >>> num1 != 34 and num2 != 12 False >>> num1 <= 12 and num1 == 0 False >>> num1 != 34 or num2 != 12 True >>> num1 < 1 or num2 > 9.6 False >>> str1 = "a" >>> str2 = "b" >>> str1 < "c" and str2 != "a" True >>>
Условный оператор. Инструкция if.
Ход выполнения программы может быть линейным, т.е. таким, когда выражения выполняются, начиная с первого и заканчивая последним, по порядку, не пропуская ни одной строки кода. Но чаще бывает совсем не так. При выполнении программного кода некоторые его участки могут быть пропущены. Чтобы лучше понять почему, проведем аналогию с реальной жизнью. Допустим, человек живет по расписанию (можно сказать, расписание — это своеобразный "программный код", который следует выполнить). В его расписании в 18.00 стоит поход в бассейн. Однако человеку поступает информация, что воду слили, и бассейн не работает. Вполне логично отменить свое занятие по плаванию. Т.е. одним из условий посещения бассейна должно быть его функционирование, иначе должны выполняться другие действия.
Похожая нелинейность действий может быть предусмотрена и в компьютерной программе. Например, часть кода должна выполняться лишь при определенном значении конкретной переменной. Обычно в языках программирования используется приблизительно такая конструкция:
if numbig < 100: # если значение переменной numbig меньше 100, то ... c = a**b # возвести значение переменной a в степень b, # результат присвоить c.
Про Python говорят, что это язык программирования с достаточно ясным и легко читаемым кодом. Это связано с тем, что в нем сведены к минимуму вспомогательные элементы (скобки, точка с запятой), а для разделения синтаксических конструкций используются отступы от начала строки. Учитывая это, в конструкции if код, который выполняется при соблюдении условия, должен обязательно иметь отступ вправо. Остальной код (основная программа) должен иметь тот же отступ, что и слово if. Обычно отступ делается с помощью клавиши Tab.
print "Привет" tovar1 = 50 tovar2 = 32 if tovar1+ tovar2 > 99 : print "Сумма не достаточна" else: print "Чек оплачен" print "Пока"
Практическая работа
- Напишите программный код, в котором в случае, если значение некой переменной больше 0, выводилось бы специальное сообщение (используйте функцию print). Один раз выполните программу при значении переменной больше 0, второй раз — меньше 0.
- Усовершенствуйте предыдущий код с помощью ветки else так, чтобы в зависимости от значения переменной, выводилась либо 1, либо -1.
- Самостоятельно придумайте программу, в которой бы использовалась инструкция if (желательно с веткой else). Вложенный код должен содержать не менее трех выражений.
